Según ha sabido WeDoAny del Centro de Tecnología y Aplicación de Ingeniería Espacial de la Academia de Ciencias de China, recientemente China ha logrado un importante avance en la misión experimental de comunicación láser Tierra-Luna, estableciendo con éxito un enlace láser bidireccional a una distancia de más de 400.000 kilómetros entre la Tierra y la Luna, y logrando por primera vez comunicación láser bidireccional de alta velocidad Tierra-Luna. Esto marca que la comunicación láser espacial de China ha pasado oficialmente de la órbita terrestre baja al espacio cislunar.

Comunicación láser bidireccional de alta velocidad Tierra-Luna

¿Qué desafíos técnicos hay que superar?

La comunicación láser espacial es un método de comunicación que utiliza láser para transmitir información, y ofrece ventajas como gran ancho de banda, alta velocidad, buena direccionalidad y fuerte seguridad. Sin embargo, cuanto mayor es la distancia, mayores son los desafíos técnicos.

Según se ha informado, el campo de la comunicación láser en el espacio profundo siempre ha presentado varios grandes desafíos: la distancia es de cientos de miles de kilómetros, lo que hace extremadamente difícil apuntar con precisión el haz de luz; la señal llega al suelo tan debilitada que casi no puede recibirse; y la velocidad de transmisión no puede aumentarse.

Ante el problema de la puntería, el equipo de investigación ideó un nuevo método: considerando de manera integral factores como la órbita del satélite, el error de instalación del telescopio, la refracción atmosférica y el tiempo de vuelo del láser, el satélite en el cielo y el telescopio en tierra mantienen la puntería durante el movimiento, garantizando que el láser pueda iluminar con precisión la posición prevista. Esto es como, a 400.000 kilómetros de distancia, hacer pasar con precisión un haz de luz extremadamente fino a través de un "ojo de aguja" en movimiento a alta velocidad.

¿Cómo resolver el problema de la señal débil? Los investigadores utilizaron un "detector ultrasensible" capaz de detectar fotones individuales y desarrollaron un complejo algoritmo de reconocimiento de señales para "extraer" la señal efectiva de un enorme ruido. Esto es como escuchar con precisión el sonido de una aguja cayendo al suelo en un bullicioso mercado a mil kilómetros de distancia.

El último obstáculo fue aumentar la velocidad de transmisión. Mediante una serie de avances técnicos, el equipo de investigación mejoró significativamente la eficiencia del procesamiento de datos. En esta prueba se logró inicialmente una velocidad de comunicación de 1,25 Mbps (megabits por segundo) en el enlace ascendente y 100 Mbps en el descendente. Para transmitir una imagen de alta definición de la superficie lunar en formato 8K, el enlace descendente por microondas tradicional tardaría aproximadamente de 4 a 5 minutos, mientras que con la comunicación láser de 100 Mbps solo se necesitan unos 12 segundos.

Estos avances técnicos han permitido que la comunicación láser espacial de China pase oficialmente de la órbita terrestre baja al espacio cislunar, proporcionando un importante soporte técnico para el aterrizaje tripulado en la Luna, la construcción de la estación de investigación lunar y la exploración del espacio profundo.