Um novo projeto “alimentado por laser” que está a arrancar no estado da Austrália Ocidental pode mudar por completo a forma como o mundo comunica.
Investigadores afirmam que duas estações ópticas em terra, inseridas numa rede posicionada de forma estratégica, já conseguiram receber sinais laser enviados por um satélite alemão - um avanço que abre caminho para multiplicar por 1.000 vezes a capacidade das comunicações do espaço para a Terra.
O que é a TeraNet e quem está por trás
A iniciativa, chamada TeraNet, é liderada pelo cientista de astrofotónica Sascha Schediwy, da Universidade da Austrália Ocidental (WA), e conta com financiamento da Missão Demonstradora Lua para Marte, da Agência Espacial Australiana.
"O objetivo geral do projeto é contribuir para a visão da Austrália para a próxima geração de exploração espacial", disse Schediwy ao ScienceAlert.
Por que substituir rádio por lasers infravermelhos
Desde o lançamento do Spuntik I, em 1957, os satélites comunicam-se por meio de ondas de rádio. Por serem sinais de baixa frequência, a capacidade de transmissão de dados fica limitada e, após quase 70 anos de evolução, as comunicações por rádio começam a não conseguir acompanhar a enorme procura por transferência de dados.
"Foi levado ao limite absoluto, mas agora chegou mesmo a um gargalo", afirmou Schediwy.
Com milhares de satélites a orbitarem a Terra, acumula-se um volume gigantesco de dados que precisa de voltar ao solo. As comunicações por laser, em alta frequência, surgem como uma alternativa possível.
"Ao mudarmos para feixes laser infravermelhos nas comunicações, ganhamos um fator de 100, ou 1.000, vezes mais largura de banda", disse Schediwy.
Entre as várias aplicações que a equipa antevê, os investigadores esperam que um sistema de comunicações por satélite tão potente ajude as pessoas a sentirem-se mais ligadas do que nunca à exploração espacial.
"Podemos ter múltiplos ângulos de câmara e imagens em vídeo 4K das próximas pessoas a aterrarem na Lua", disse Schediwy. "Esse é um lado da tecnologia que me entusiasma muito, eu acho."
Rede de estações ópticas na Austrália Ocidental e o desafio das nuvens
Nas comunicações tradicionais por rádio, o sinal tende a espalhar-se numa área ampla, o que pode provocar sobreposição e interferência entre transmissões. Já os sinais de comprimento de onda curto usados pela TeraNet são bem mais direcionados.
"Com sinais ópticos, em vez de o feixe ter talvez 100 quilómetros (cerca de 62 milhas) de largura, ele pode ter 100 metros (aproximadamente 328 pés). Ou seja, está mesmo a apontar para um utilizador específico no solo", disse Schediwy.
Diante de vantagens tão claras, pode parecer estranho que as comunicações ópticas não tenham sido adotadas em maior escala. Porém, esses sistemas movidos a laser têm um ponto fraco.
Ao contrário do rádio, sinais curtos e direcionados são mais suscetíveis a interferências. Os lasers são facilmente interrompidos por nuvens, o que pode torná-los pouco fiáveis para comunicações por satélite.
A equipa propõe uma solução surpreendentemente simples: instalar estações terrestres em vários locais da Austrália Ocidental, todas ligadas à mesma rede, para que - idealmente - pelo menos uma delas esteja sempre com ligação limpa ao satélite.
"Se estiver nublado em Perth, o satélite pode descarregar os dados em Mingenew, a 300 quilómetros (186 milhas) a norte", disse Schediwy.
Se as estações de Perth e Mingenew também estiverem bloqueadas por nuvens, o programa TeraNet ainda tem um trunfo final: um recetor adicional de estação em terra montado na parte de trás de um Jeep, que pode ser conduzido até às coordenadas necessárias para obter o melhor sinal.
Da Austrália Ocidental para uma infraestrutura global de comunicações
Se esta rede inicial com três estações funcionar como esperado, a equipa já pensa em colaborar com outras organizações na costa leste da Austrália e na Nova Zelândia para criar uma rede australásia de estações ópticas em terra - e isso seria apenas o começo.
"A Austrália Ocidental está geograficamente idealmente localizada para fazer parte de uma infraestrutura global de comunicações, com visibilidade sobre uma grande parte do oceano Índico e alcance até o Sudeste Asiático e a região polar", disse Schediwy ao ScienceAlert.
Depois de estabelecida, uma rede global de comunicações ópticas permitirá descargas contínuas de dados de satélite em velocidade ultraalta. Isso pode mudar cenários em que é essencial partilhar rapidamente grandes volumes de informação, como na resposta a desastres.
Por enquanto, pode ser “apenas” um conjunto de três estações em terra - mas a iniciativa tem potencial para anunciar uma nova era de comunicação espacial.
"Esta demonstração é o primeiro passo crítico", diz Schediwy.
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