La NASA ha annunciato la conclusione di successo della sua dimostrazione tecnologica di Comunicazione Ottica nello Spazio Profondo (DSOC), un esperimento pionieristico lanciato nell'ottobre 2023 a bordo della sonda spaziale Psyche. Questo progetto ha ridefinito le capacità di trasmissione dati su distanze interplanetarie, dimostrando la trasmissione, ricezione e decodifica affidabile di segnali laser su distanze paragonabili a quelle verso Marte.
L'esperimento ha superato le aspettative, stabilendo nuovi record per la comunicazione ottica nello spazio. L'ultima sessione ha visto la trasmissione e ricezione di segnali laser da una distanza di 347 milioni di chilometri. L'amministratore ad interim della NASA, Sean Duffy, ha sottolineato come questo avanzamento tecnologico avvicini l'agenzia alla possibilità di trasmettere video ad alta definizione e dati cruciali dalla superficie marziana con una velocità senza precedenti, fondamentale per sbloccare nuove scoperte e supportare una nuova era di esplorazione spaziale.
Già un mese dopo il lancio, il DSOC aveva stabilito con successo un collegamento con il terminale ottico a bordo della sonda Psyche, confermando la sua capacità di inviare segnali verso la Terra. Clayton Turner, amministratore associato della Direzione del Direttorato Tecnologico Spaziale della NASA, ha evidenziato l'importanza dei test hardware in ambienti spaziali ostili per comprenderne i limiti e validarne le potenzialità. Nel corso di due anni, il DSOC ha superato gli obiettivi prefissati, raggiungendo velocità di trasmissione dati paragonabili a quelle della banda larga domestica.
L'11 dicembre 2023, l'esperimento ha segnato una pietra miliare trasmettendo un video in ultra-alta definizione verso la Terra da oltre 30 milioni di chilometri di distanza, alla massima velocità di trasmissione del sistema di 267 megabit al secondo. Successivamente, il 3 dicembre 2024, il progetto ha infranto i record di distanza per le comunicazioni ottiche, scaricando dati dalla sonda Psyche da una distanza di oltre 494 milioni di chilometri, una distanza maggiore rispetto alla media tra Terra e Marte. In totale, i terminali a terra del progetto hanno ricevuto 13,6 terabit di dati dalla sonda Psyche.
Gestito dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, l'esperimento DSOC include un ricetrasmettitore laser di volo sulla sonda Psyche e due stazioni a terra: il potente laser di uplink presso la Table Mountain Facility del JPL e il Palomar Observatory del Caltech, che ha agito come stazione di downlink primaria. La dimostrazione della precisione di puntamento necessaria per i collegamenti di comunicazione ha confermato che le comunicazioni ottiche possono supportare future missioni nel sistema solare, anche nel rilevamento e decodifica di segnali deboli dopo aver viaggiato milioni di chilometri.
Abi Biswas, tecnologa del progetto DSOC e supervisore presso il JPL, ha elogiato la perseveranza del team di fronte a sfide ambientali, esprimendo orgoglio per la routine settimanale di trasmissione e ricezione dati otticamente, migliorando costantemente le prestazioni. Un'altra innovazione è stata l'utilizzo di un'antenna ibrida a radiofrequenza-ottica presso il complesso Goldstone del Deep Space Network, dotata di sette specchi per ricevere contemporaneamente segnali a radiofrequenza e ottici. L'uso della tecnica di "arraying", che combina segnali da più ricevitori, ha ulteriormente migliorato la ricezione di segnali deboli e aumentato la ridondanza del sistema.
Kevin Coggins, vice amministratore associato del programma SCaN (Space Communications and Navigation) della NASA, ha spiegato che le future missioni richiederanno capacità di trasferimento dati incrementali, come immagini ad alta risoluzione e dati strumentali dalla Luna e da Marte. Il potenziamento delle comunicazioni tradizionali a radiofrequenza con le comunicazioni ottiche soddisferà questi nuovi requisiti. La sonda Psyche, nonostante un calo di pressione nella sua linea di alimentazione primaria nell'aprile 2025, ha mitigato con successo il problema passando a una linea di backup, dimostrando la preparazione della NASA per le anomalie in volo. La missione Psyche è ora in carreggiata per raggiungere l'asteroide ricco di metalli entro il 2029.