La NASA sta testando un nuovo sistema di comunicazione laser per inviare in modo più efficiente grandi quantità di dati da e verso lo Spazio. Nella consolidata tradizione dell’internet terrestre, le prime immagini inviate hanno riguardato gatti, cani, uccelli, polli, mucche, serpenti, maiali e altro ancora.
La NASA riempie lo Spazio di immagini di animali domestici
Utilizzando il primo sistema di trasmissione laser bidirezionale end-to-end della NASA, le immagini e i video degli amati animali domestici hanno viaggiato nello spazio tramite collegamenti di comunicazione laser a una velocità di 1,2 gigabit al secondo, ovvero più veloce della maggior parte delle connessioni Internet domestiche.
Storicamente, la NASA ha utilizzato la comunicazione a radiofrequenza, ma l’infrarosso consente di impacchettare più informazioni nella trasmissione. Un precedente test di comunicazioni laser ha ispirato l’uso di immagini e video di animali domestici.
In una dimostrazione del 2023, un video di Taters the Cat, il cui umano era un dipendente del Jet Propulsion Lab, è stato trasmesso per 30.577.536 km sulla Terra dall’orbiter Psyche.
Il primo sistema di trasmissione laser bidirezionale end-to-end
Gli astronauti della NASA Randy Bresnik, Christina Koch e Kjell Lindgren, insieme ad altri dipendenti dell’agenzia, hanno inviato foto e video dei loro animali domestici per un viaggio di andata e ritorno dalla Stazione Spaziale Internazionale.
Le trasmissioni hanno permesso al programma SCaN (Space Communications and Navigation) della NASA di mettere in mostra la potenza delle comunicazioni laser e, contemporaneamente, di testare una nuova tecnica di rete.
“La campagna di immagini di animali domestici è stata gratificante su più fronti per i team ILLUMA-T, LCRD e HDTN“, ha affermato Kevin Coggins, vice amministratore associato e responsabile del programma SCaN presso la sede centrale della NASA a Washington.
“Non solo hanno dimostrato come queste tecnologie possano svolgere un ruolo essenziale nel consentire le future missioni scientifiche ed esplorative, ma hanno anche offerto ai team un’opportunità divertente di “immaginare” i loro animali domestici mentre assistevano a questa dimostrazione innovativa“.
Questa dimostrazione è stata ispirata un gatto arancione il cui video è stato trasmesso tramite collegamenti laser al payload DSOC (Deep Space Optical Communications) sulla missione Psyche. LCRD, DSOC e ILLUMA-T sono tre delle dimostrazioni di comunicazioni laser in corso della NASA per dimostrare la fattibilità della tecnologia.
Le immagini e i video sono partiti da un computer in un centro operativo di missione a Las Cruces, New Mexico. Da lì, la NASA ha instradato i dati verso stazioni ottiche di terra in California e Hawaii.
I team hanno modulato i dati su segnali di luce infrarossa, o laser, e hanno inviato i segnali al LCRD (Laser Communications Relay Demonstration) della NASA, situato a 22.000 miglia sopra la Terra in orbita geosincrona. Il LCRD ha quindi trasmesso i dati a ILLUMA-T (Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal), un carico utile attualmente montato all’esterno della stazione spaziale.
Per abilitare DTN a velocità di dati più elevate, un team del Glenn Research Center della NASA a Cleveland ha sviluppato un’implementazione avanzata, HDTN (High-Rate Delay Tolerant Networking).
Questa tecnologia di rete funge da percorso ad alta velocità per lo spostamento di dati tra veicoli spaziali e sistemi di comunicazione, consentendo il trasferimento di dati a una velocità fino a quattro volte superiore rispetto all’attuale tecnologia DTN, consentendo ai sistemi di comunicazione laser ad alta velocità di utilizzare la capacità “store-and-forward” di DTN.
L’implementazione HDTN aggrega dati da una varietà di fonti diverse, come le scoperte della strumentazione scientifica sulla stazione spaziale, e prepara i dati per la trasmissione sulla Terra. Per l’esperimento di foto e video di animali domestici, il contenuto è stato instradato utilizzando protocolli DTN durante il viaggio dalla Terra a LCRD, a ILLUMA-T sulla stazione spaziale. Una volta arrivati, un payload HDTN a bordo ha dimostrato la sua capacità di ricevere e riassemblare i dati in file.
Conclusioni
Questa implementazione ottimizzata della tecnologia DTN mira ad abilitare una varietà di servizi di comunicazione per la NASA, dal miglioramento della sicurezza tramite crittografia e autenticazione alla fornitura di routing di rete di contenuti multimediali ad alta definizione 4K e altro ancora. Tutte queste capacità sono in fase di test sulla stazione spaziale con ILLUMA-T e LCRD.
Mentre la campagna Artemis si prepara a stabilire una presenza sostenibile sulla Luna e nei suoi dintorni, SCaN continuerà a sviluppare tecnologie di comunicazione all’avanguardia per portare nello spazio la scalabilità, l’affidabilità e le prestazioni di Internet terrestre.
