Le comunicazioni laser, note anche come comunicazioni ottiche, utilizzano la luce infrarossa al posto delle tradizionali onde radio per inviare e ricevere segnali. La lunghezza d'onda più corta della luce infrarossa consente ai veicoli spaziali di trasportare una maggiore quantità di dati in ogni trasmissione. L'utilizzo delle comunicazioni laser aumenta notevolmente l'efficienza del trasferimento dati e può accelerare il ritmo delle scoperte scientifiche.

Grafico a quadranti che illustra i vantaggi delle comunicazioni laser. In ordine: Efficienti, Leggere, Sicure, Flessibili.

Il 9 novembre, la missione Commercial Resupply Services di SpaceX della NASA ha lanciato verso la Stazione Spaziale Internazionale carichi utili e nuovi esperimenti scientifici, tra cui ILLUMA-T. Una volta giunti a destinazione, i materiali sono stati installati nel Modulo Esperimentale Giapponese (JESM) della stazione.

ILLUMA-T e LCRD fanno parte del programma SCaN (Space Communications and Navigation) della NASA, il cui obiettivo è dimostrare come le tecnologie di comunicazione laser possano apportare vantaggi significativi alle missioni scientifiche e di esplorazione.

"Il primo collegamento di ILLUMA-T con LCRD, noto come 'prima luce', è l'ultima dimostrazione che le comunicazioni laser rappresentano il futuro", ha affermato il Dr. Jason Mitchell, direttore della divisione Tecnologie avanzate di comunicazione e navigazione presso SCaN. "Le comunicazioni laser non solo permetteranno di raccogliere più dati dalle missioni scientifiche, ma potrebbero anche fungere da collegamento bidirezionale fondamentale per la NASA, consentendo agli astronauti di rimanere in contatto con la Terra mentre esplorano la Luna, Marte e oltre.".

Il carico utile ILLUMA-T della NASA ha raggiunto la prima luce con il rivelatore LCRD. In questo video, Matt Magsamen spiega questo importante traguardo.

Poco dopo l'installazione della Stazione Spaziale Internazionale, gli ingegneri operativi hanno iniziato a condurre test in orbita per assicurarsi che il carico utile ILLUMA-T funzionasse correttamente. Ora comunica con LCRD, un ripetitore lanciato nel 2021 che ha effettuato oltre 300 configurazioni sperimentali per aiutare la NASA a perfezionare le tecnologie di comunicazione laser. LCRD e ILLUMA-T si scambiano dati a una velocità di 1,2 gigabit al secondo.

"Abbiamo dimostrato di poter superare le sfide tecniche per le comunicazioni spaziali di successo utilizzando le comunicazioni laser. Ora stiamo conducendo dimostrazioni ed esperimenti operativi che ci permetteranno di ottimizzare l'integrazione di questa tecnologia collaudata nelle nostre missioni, al fine di massimizzare l'esplorazione e la ricerca scientifica", ha affermato David Israel, responsabile della navigazione e delle comunicazioni spaziali della NASA.

Tabella di marcia della NASA per le comunicazioni laser. Questa immagine include la missione LLCD del 2013, la missione LCRD del 2021, la missione TBIRD del 2022, la missione DSOC del 2023, la missione ILLUMA-T del 2023 e la missione O2O del 2024.

Gli esperimenti LCRD vengono condotti in collaborazione con l'industria, il mondo accademico e altre agenzie governative. ILLUMA-T è attualmente il primo esperimento LCRD condotto da un utente nello spazio. La NASA continua ad accettare esperimenti da svolgere con LCRD.

ILLUMA-T è finanziato dal programma SCaN (Space Communications and Navigation) della NASA, con sede a Washington. Il carico utile è gestito dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Tra i partner figurano l'ufficio del programma della Stazione Spaziale Internazionale presso il Johnson Space Center della NASA a Houston e il Lincoln Laboratory del Massachusetts Institute of Technology a Lexington, nel Massachusetts.