La NASA sta lavorando per cambiare per sempre il modo in cui gli astronauti comunicano da e verso lo spazio utilizzando un avanzato sistema di comunicazione laser chiamato LEMNOS, che consentirà connessioni esponenzialmente più veloci che mai.

Immagina di poter guardare video 4K ad altissima definizione (UHD) mentre gli umani muovono i primi passi su un altro pianeta. Oppure immagina gli astronauti che prendono un telefono cellulare e mettono in videoconferenza la loro famiglia e i loro amici da 34 milioni di miglia di distanza, proprio come potrebbero sulla Terra. LIMONI, Servizi operativi di navigazione e missione potenziati dal laser, potrebbe rendere queste capacità e altre ancora una realtà nel prossimo futuro. Il progetto prende il nome dall'isola, Lemno, dove il mitico eroe Orione riacquistò la vista, secondo la tradizione greca. Allo stesso modo, LEMNOS fornirà la vista alla navicella spaziale Orion di prossima generazione della NASA.

"Le comunicazioni laser rivoluzioneranno il ritorno dei dati da destinazioni oltre l'orbita terrestre bassa, migliorare le opportunità di sensibilizzazione dallo spazio e migliorare la qualità della vita degli astronauti nelle lunghe missioni spaziali, " disse Don Cornwell, direttore della divisione Advanced Communication and Navigation presso l'ufficio del programma Space Communications and Navigation presso la sede della NASA. "Mentre ci sforziamo di portare gli umani su Marte per la prima volta, è imperativo sviluppare un sistema di comunicazione per supportare queste attività al più alto livello possibile".

comunicazioni laser, noto anche come comunicazioni ottiche, è la più recente tecnologia di comunicazione spaziale, in grado di fornire velocità di trasmissione dati fino a cento volte superiori rispetto ai sistemi attuali. Questo significa, Per esempio, che gli astronauti potrebbero inviare e ricevere video ad altissima definizione dalla superficie di Marte. Nessuna missione su Marte ha ancora avuto questa capacità. Qualcosa di così elementare potrebbe avere applicazioni di vasta portata, consentendo al pubblico americano di "cavalcare" mentre i nostri astronauti esplorano lo spazio profondo, consentendo anche scoperte scientifiche con immagini e dati a risoluzione molto più elevata.

La divisione progetti Exploration and Space Communications (ESC) presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, è stato scelto per costruire LEMNOS in collaborazione con il MIT Lincoln Laboratory di Lexington, Massachusetts. Hanno lavorato con altri centri della NASA per determinare le esigenze specifiche che il sistema può soddisfare.

"Quando abbiamo iniziato a pensare alla possibilità di comunicazioni laser su Orion, Ho parlato con i controllori di volo del Johnson Space Center che stanno sviluppando il piano di comunicazione per le missioni nello spazio profondo di Orion. Stavano parlando di abilitare capacità di comunicazione che diamo per scontate, ma che sono così estranei nello spazio, dallo streaming di dati scientifici e video in tempo reale, consentire agli astronauti di guardare il Super Bowl o di tenere il passo con le elezioni, " ha detto Mark Brumfield, vice responsabile del programma di attuazione per l'ESC. "Essere in grado di connettersi con la società potrebbe avere un grande impatto sulla salute mentale degli astronauti durante la missione. In questo momento, non sarebbero in grado di fare quei collegamenti in modo significativo, ma le comunicazioni ottiche ci daranno questa capacità."

Nei quasi 50 anni tra il programma Apollo e la missione Lunar Reconnaissance Orbiter, ritorno dati notevolmente migliorato, come evidenziato dalla differenza tra le immagini del sollevamento dell'Apollo 8 e dell'LRO, che sono stati trasmessi alla Terra tramite un sistema a velocità molto più elevata. Mentre il sistema di comunicazione di Apollo supportava 51 kilobyte di dati al secondo, LEMNOS sarà in grado di supportare comunicazioni a velocità di almeno 80 megabyte al secondo.

Il progetto è appena iniziato a Goddard, con l'obiettivo di testare LEMNOS per la prima volta sul secondo volo di Orione oltre la luna. Programmato per una settimana con la possibilità di estendere per una missione più lunga, sarà l'occasione perfetta per testare il sistema di comunicazione laser, azionandolo ininterrottamente fino a un'ora al giorno.

Dopo la missione iniziale, Brumfield ipotizza che la NASA potrebbe aggiungere più terminali di comunicazione laser nelle future missioni di esplorazione di Orione. Ciò aumenterebbe la capacità di comunicazione a causa del requisito della linea di vista per LEMNOS. Dice che sarebbe un cambiamento evolutivo nel modo in cui la NASA fa le comunicazioni spaziali.

L'ufficio del programma di comunicazione e navigazione spaziale presso la sede della NASA fornisce una supervisione programmatica al progetto. Il team di comunicazione di Goddard è stato incaricato di costruire e implementare il sistema in collaborazione con il MIT Lincoln Laboratory.