Investigadores de la Universidad Técnica de Chalmers han desarrollado un avanzado sistema de comunicación óptica capaz de transmitir imágenes, videos y datos desde sondas espaciales a la Tierra utilizando luz. Esta innovación aborda los desafíos de la degradación de la señal a largas distancias, requiriendo receptores altamente sensibles y amplificadores sin ruido.
El sistema utiliza haces láser ópticos en lugar de ondas de radio, ya que la luz ha demostrado tener una menor pérdida de señal a través de grandes distancias. Sin embargo, la comunicación óptica aún enfrenta desafíos debido al debilitamiento de la señal. El nuevo sistema cuenta con un amplificador silencioso y un receptor ultra-sensible, mejorando las capacidades de transmisión de datos.
Peter Andrekson, profesor de fotónica en Chalmers y coautor del estudio publicado en la revista Optica, declaró: "Podemos demostrar un nuevo sistema de comunicación óptica con un receptor que es más sensible que lo que se ha mostrado anteriormente a altas tasas de datos. Esto permite una transferencia de datos más rápida y confiable a largas distancias, como el envío de imágenes de alta resolución desde la Luna o Marte a la Tierra."
El sistema de los investigadores incorpora un amplificador óptico que minimiza el ruido, permitiendo la recuperación de señales debilitadas. Los esfuerzos anteriores para mitigar el ruido no habían tenido éxito en aplicaciones prácticas, pero el nuevo enfoque simplifica el diseño del transmisor mientras mantiene una alta sensibilidad.
Al generar dos de las tres frecuencias de luz necesarias en el receptor en lugar de en el transmisor, el equipo de Chalmers ha integrado con éxito el amplificador sin ruido en el sistema de comunicación óptica. Este avance permite el uso de transmisores láser convencionales ya presentes en satélites y sondas espaciales.
Las implicaciones de esta tecnología podrían abordar el actual problema de cuellos de botella en la recolección de datos desde el espacio, conocido como el "cuello de botella del retorno científico", que obstaculiza la velocidad de transmisión de datos científicos. Andrekson expresó optimismo, afirmando: "Creemos que nuestro sistema es un paso significativo hacia una solución práctica a este cuello de botella."
La próxima fase implica pruebas de campo del sistema de comunicación óptica en la Tierra, seguidas de ensayos en las comunicaciones entre satélites y la Tierra.
El estudio, titulado "Ultralow noise preamplified optical receiver using conventional single wavelength transmission", fue escrito por Rasmus Larsson, Ruwan U Weerasuriya y Peter Andrekson, y financiado por el Consejo Sueco de Investigación.