NASA anuncia missões de demonstração tecnológica

As comunicações ópticas - ou comunicação a laser - vão aumentar a largura de banda disponível para as futuras missões comunicarem-se com a Terra. [Imagem: NASA]

(Inovação Tecnológica) A NASA selecionou três propostas para o seu programa "Missões de Demonstração Tecnológica".

Os projetos são voltados para a comunicação espacial, propulsão sem combustível, usando velas solares, e um relógio atômico para melhorar a navegação espacial.

Os três projetos agora vão para a etapa de construção e preparação para o lançamento ao espaço.

"Ao investir em tecnologias disruptivas, de alto retorno, que a indústria não tem à mão hoje, a NASA amadurece as tecnologias necessárias para as suas missões futuras, ao mesmo tempo que avalia as capacidades e reduz o custo das atividades espaciais comerciais e governamentais," disse a agência em comunicado.

Comunicação espacial a laser
O projeto LCRD (Laser Communications Relay Demonstration) consistirá em uma demonstração confiável, segura e barata de uma tecnologia de comunicação óptica que possa ser inserida em outras missões, tanto nas proximidades da Terra quanto no espaço profundo.

As comunicações ópticas - também conhecidas como comunicação a laser, ou lasercom - pretendem aumentar a largura de banda disponível para as futuras missões comunicarem-se com a Terra.

Um equipamento desses fornecerá taxas de transferência de dados significativamente superiores aos sistemas de rádio usados hoje, usando um equipamento com praticamente a mesma massa, volume e potência.

Por exemplo, a sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) leva 90 minutos para transmitir uma única foto de Marte em alta resolução. Com um sistema a laser, com capacidade de 100 Mbps ou mais, essa mesma foto chegaria à Terra em cerca de 5 minutos.

A comunicação espacial a laser também permitirá o estabelecimento de uma "presença virtual" no espaço, em outro planeta ou em um outro corpo do Sistema Solar.

O veleiro espacial terá uma vela solar de 38 metros quadrados. [Imagem: NASA]

Nave a vela solar
A empresa L'Garde Inc. ficará responsável por construir uma sonda espacial sem combustível, movida unicamente por uma vela solar.

Até agora, os experimentos com velas solares concentraram-se quase unicamente no próprio sistema de propulsão, sem uma carga científica útil. O experimento mais avançado nessa área é o veleiro espacial Ikaros, da Agência Espacial Japonesa (JAXA).

O veleiro espacial terá uma vela solar de 38 metros quadrados.

A NASA planeja usar a tecnologia para tirar de órbita satélites artificiais que chegaram ao fim da vida útil e lixo espacial.

Outro projeto é usar as velas solares para manter a altitude de estações espaciais. Hoje, a Estação Espacial Internacional depende de combustível para ajustar sua altitude periodicamente - e esse combustível deve ser levado para lá por foguetes.

Uma vela solar também permitiria o lançamento de satélites "geopolares", que poderiam observar os pólos da Terra - ou de planetas próximos - continuamente, com grandes vantagens sobre os satélites geoestacionários atuais.

Uma sonda espacial situada nos pontos de Lagrange poderia usar suas velas solares para ajustar continuamente sua posição em relação à Terra e ao Sol, melhorando o tempo de alerta das tempestades solares em até 45 minutos.

Finalmente, as velas solares tornarão mais baratas e mais simples as missões a planetas mais distantes e até mais longe.

Embora até poucos anos atrás houvesse grande ceticismo na comunidade científica sobre se as velas solares sequer funcionariam, agora que elas já foram demonstradas na prática há pesquisadores defendendo que elas seriam úteis até mesmo além da fronteira do Sistema Solar.

Futuros satélites de GPS com seus próprios relógios atômicos terão uma precisão elevada em mais de 100 vezes. [Imagem: NASA]

Relógio atômico espacial
O Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) ficará incumbido de construir um relógio atômico miniaturizado, que fornecerá a precisão e a estabilidade necessárias para uma navegação espacial mais precisa.

Futuros satélites de GPS com seus próprios relógios atômicos terão uma precisão elevada em mais de 100 vezes.

O DASC (Deep Space Atomic Clock) usará a tecnologia de íons de mercúrio.

Um relógio atômico no espaço aumentará a resolução dos dados de navegação por um fator de dois ou três, permitindo um rastreamento muito mais preciso das naves pelas estações em terra.

Além da navegação, a melhoria na quantidade e na qualidade dos dados melhorará em até 10 vezes a coleta de dados gravitacionais e as observações científicas de ocultação, usadas para descobrir e estudar planetas extra-solares (ou exoplanetas).

A disponibilidade de um relógio atômico a bordo significará que as sondas e naves espaciais não precisarão ficar repassando suas posições a cada instrução enviada da Terra - ou seja, o controle de navegação poderá ser feito com uma única via de comunicação.

Voltando ao exemplo da sonda MRO, hoje o link de comunicação com a Terra é compartilhada entre navegação e dados científicos. Com um relógio atômico, uma sonda similar teria o canal de downlink exclusivamente para a ciência.

Segundo a NASA, só a redução do tempo de uso das antenas terrestres representaria uma economia de US$11 milhões para a missão.