Connect with us

Horoscopo

La NASA prueba una antena híbrida para comunicaciones espaciales por radio y láser

Published

on

La NASA prueba una antena híbrida para comunicaciones espaciales por radio y láser

En un esfuerzo por hacer que las comunicaciones de alta velocidad con misiones al espacio profundo sean una realidad práctica, la NASA está probando una antena parabólica híbrida gigante capaz de manejar señales de radio y láser en cientos de millones de kilómetros de espacio.

Uno de los aspectos más destacados de la misión Psyche de la NASA al asteroide del mismo nombre es su unidad de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC), que es un transceptor láser capaz de enviar y recibir señales láser, lo que permite comunicaciones varias veces más rápidas que los sistemas de radio convencionales.

Hasta ahora, ha logrado un éxito notable desde que se lanzó la sonda robótica el 13 de octubre de 2024. En noviembre, el DSOC transmitió con éxito datos a una distancia de 16 millones de kilómetros, es decir, 40 veces la distancia entre la Tierra y la Luna. .

El único problema es que la conexión entre la Tierra y Psyche estaba pasando por una configuración de prueba manipulada por un jurado. DSOC apuntó al Telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech en el condado de San Diego, California, utilizando una baliza láser transmitida desde el Laboratorio del Telescopio de Comunicaciones Ópticas en las instalaciones de Table Mountain del JPL, cerca de Wrightwood, California.

La antena híbrida de radio/láser experimental Goldstone

NASA/JPL-Caltech

C’est une manière très simple de décrire un système très complexe qui nécessitait toutes sortes d’aides automatisées ainsi que la capacité de prédire la position et de se verrouiller sur un vaisseau spatial si éloigné qu’il fallait 20 secondes à un signal pour parcourir la distancia. También significó inmovilizar dos observatorios astronómicos muy costosos donde los investigadores tenían que planificar su tiempo con años de anticipación.

READ  Este fósil gigante de Gorgosaurus está en subasta pública

Lo que la NASA preferiría es algo un poco más dedicado y permanente, por eso, en un proyecto aparte, la agencia espacial está trabajando en una antena híbrida que se pueda integrar en las tres estaciones de Deep Space Network ubicadas en Goldstone, California; Madrid, España; y Canberra, Australia.

La red de recogida de láser
La red de recogida de láser

NASA/JPL-Caltech

La versión de prueba es una antena híbrida de radiofrecuencia óptica de 34 m (112 pies) llamada Estación Espacial Profunda 13, ubicada en el Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone cerca de Barstow, California. Para la prueba, el plato gigante se modificó con siete espejos segmentados ultraprecisos equivalentes a un telescopio de 3,3 pies (1 m) de apertura. Éste captura el rayo láser desde el espacio y lo enfoca en un receptor en forma de cámara de alta exposición unida al subreflector de la antena suspendido sobre el centro del plato. Luego, la señal se envía a través de fibra óptica a un detector de fotón único de nanocables semiconductores enfriado criogénicamente para aumentarla a niveles legibles.

Según la NASA, la antena pudo mantener contacto con Psyche y, a finales del año pasado, pudo establecer un enlace descendente de 15,63 Mbit/s, o aproximadamente 40 veces la velocidad de radio en una distancia de 20 millones de millas (32 millones de kilómetros). También era capaz de recibir simultáneamente la señal de radio de la sonda.

La esperanza es que la antena híbrida pueda mantener contacto con Psyche a una distancia equivalente a la de Marte en su punto más alejado de la Tierra, 232 millones de millas (374 millones de kilómetros). El siguiente paso será expandir el conjunto de espejos ópticos al equivalente de un telescopio de 8 m y posteriormente actualizar algunas de las 14 antenas parabólicas que componen el DSN para recolectar señales láser de alta velocidad y láser inferior. tráfico de radio rápido.

READ  Cómo Nueva Zelanda puede beneficiarse de la misión lunar de la NASA

«Durante décadas, hemos estado agregando nuevas frecuencias de radio a las antenas DSN gigantes ubicadas en todo el mundo, por lo que el siguiente paso más factible es incluir frecuencias ópticas», dijo Barzia Tehrani, subdirectora de sistemas de comunicaciones terrestres y responsable de la entrega. de la antena híbrida. en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL). “Podemos tener un activo que haga dos cosas al mismo tiempo: convertir nuestras vías de comunicación en autopistas y ahorrar tiempo, dinero y recursos”.

Fuente: NASA

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Horoscopo

Defensor de Baton Rouge crea un espacio seguro para conversaciones en un evento de salud mental

Published

on

Defensor de Baton Rouge crea un espacio seguro para conversaciones en un evento de salud mental

BATON ROUGE, Luisiana (BRPROUD) – Mayo es reconocido como el Mes de Concientización sobre la Salud Mental y una activista local está celebrando su cumpleaños de manera diferente al organizar un evento sobre salud mental después de superar sus propias luchas.

Ashley Rankins, organizadora de Mental Wealth: Curating a Safe Space, espera que el evento impulse a las personas a tener conversaciones incómodas en un espacio seguro con profesionales disponibles para guiar a los participantes a lo largo de las discusiones.

«Este evento será un espacio seguro y muchas veces priorizamos nuestras finanzas y nuestra salud física, pero a veces nuestra salud mental falta, así que quería reunir estos recursos en una sala para las personas que los necesitan», dijo Rankins. .

Rankins explicó lo importante que puede ser hablar con alguien y la diferencia que puede marcar.

«Hace toda la diferencia», dijo Rankins. «Probablemente sea la diferencia entre ser admitido en el hospital y simplemente salir con amigos a pasar un día de spa».

El evento gratuito se llevará a cabo de 3 p. m. a 6 p. m. en el Sky Lounge de Baton Rouge el domingo 26 de mayo.

El panel incluirá expertos como Lloyd Benson, Jemiela Castleberry, Leah Cullins, el representante estatal Larry Selders (D-LA), Brittany Jorden y Luke St. John.

Aunque este es un evento gratuito, es necesario registrarse y se puede encontrar en eventobrite.

Últimas noticias

Continue Reading

Horoscopo

Un propulsor de plasma pulsado financiado por la NASA podría permitir una de las misiones espaciales más geniales jamás imaginadas

Published

on

Un propulsor de plasma pulsado financiado por la NASA podría permitir una de las misiones espaciales más geniales jamás imaginadas

La NASA, como siempre, está estudiando la próxima generación de propulsores para permitir misiones espaciales cada vez más ambiciosas. Una idea que actualmente avanza hacia la Fase II del programa Concepto Avanzado Innovador (NIAC) de la NASA es un cohete de plasma pulsado (PPR).

El PPR «utiliza un sistema de energía nuclear basado en fisión para provocar rápidamente un cambio de fase en un proyectil de combustible de sólido a plasma durante un ciclo pulsado», dijo. papel en el sistema explica. «Para crear las ráfagas de plasma que proporcionan el empuje, se puede utilizar un proyectil de uranio poco enriquecido (LEU) altamente moderado en combinación con un cañón de LEU no moderado para calentar preferentemente el proyectil. Una sección corta de uranio altamente enriquecido (HEU) en la base del cañón, combinado con un nuevo mecanismo de tambor de control, permite un crecimiento rápido y controlado de la población de neutrones para pasar a un estado de plasma en una fracción de segundo”. El sistema podría generar potencialmente hasta 100.000 N de empuje.

«El rendimiento excepcional del PPR, que combina un alto Isp y un alto empuje, tiene el potencial de revolucionar la exploración espacial. La alta eficiencia del sistema permite realizar misiones tripuladas a Marte en sólo dos meses», explica la NASA a About the Howe. Hélice de industrias. en un comunicado de prensa. «Alternativamente, el PPR permite transportar naves espaciales mucho más pesadas equipadas con protección contra rayos cósmicos galácticos, reduciendo así la exposición de la tripulación a niveles insignificantes».

La NASA continúa explicando que el PPR podría usarse para misiones mucho más largas, llevando naves espaciales al cinturón de asteroides y más allá, tal vez incluso 550 unidades astronómicas (AU), siendo una AU la distancia entre la Tierra y el Sol.

READ  Misteriosas medusas, en realidad 1.020 gusanos que quieren hacer caca

Si bien el enfoque inmediato es cómo esto podría usarse para impulsar misiones tripuladas más pesadas a Marte en períodos de tiempo mucho más cortos de lo que pueden permitir los sistemas de propulsión actuales, la NASA menciona una misión que el potencial del propulsor para viajes de larga distancia podría permitir. En resumen, si conseguimos conseguir equipos a 550 UA del Sol, podríamos utilizar nuestra estrella como un telescopio gigante.

Como sugiere la teoría de la relatividad general de Einstein, los objetos gigantes en el universo curvan el espacio-tiempo, cambiando la trayectoria de la luz.

Cómo funcionan las lentes gravitacionales.

Crédito de la imagen: NASA, ESA y Centro de vuelos espaciales Goddard/K. jackson

Al utilizar objetos masivos como lentes, podemos ver luz más allá del objeto en cuestión. Esta no es una idea abstracta, sino algo que podemos hacer con bastante regularidad utilizando telescopios como el JWST. Si bien es genial, estamos limitados por dónde se encuentran estos objetos y qué objetos hay detrás de ellos.

Pero ya tenemos cerca un objeto masivo que provoca lentes gravitacionales.

«El campo gravitacional del sol actúa como una lente esférica para amplificar la intensidad de la radiación de una fuente distante a lo largo de una línea focal semiinfinita». Von Russell Eshleman¿Quién fue el primero en proponer el concepto? escrito en un diario. «Una nave espacial en cualquier lugar de esta línea podría, en principio, observar, escuchar y comunicarse a distancias interestelares, utilizando equipos comparables en tamaño y potencia a los que se utilizan actualmente para distancias interplanetarias. Si ignoramos los efectos coronales, el factor de aumento máximo para la radiación coherente es inversamente proporcional a la longitud de onda, es decir, 100 millones a 1 milímetro.

READ  Cuando el grafeno habla, los científicos ahora pueden escuchar

Aunque todavía existen desafíos astronómicos para una misión de este tipo (incluida la distorsión significativa introducida por lentes gravitacionales y el desplazamiento de la nave espacial a grandes distancias para observar el objeto de interés detrás de ella), en teoría, esto podría usarse para construir imágenes de las superficies reales de otros mundos.

La región en la que podemos utilizar esta lente gravitacional para visualizar distancias distantes comienza aproximadamente a 550 AU, lo que está mucho más allá de lo que hemos logrado hasta ahora. Viajando llegué un poco más de 160 UA desde su lanzamiento en 1977. Pero con la próxima generación de propulsores, esta misión pronto será más factible y podremos utilizar nuestra propia estrella como telescopio para observar otros planetas.

Continue Reading

Horoscopo

Rompiendo la velocidad de la luz: el enigma del túnel cuántico

Published

on

Rompiendo la velocidad de la luz: el enigma del túnel cuántico

Los túneles cuánticos permiten que las partículas superen las barreras energéticas. Se ha propuesto un nuevo método para medir el tiempo que tardan las partículas en hacer túneles, lo que podría desafiar afirmaciones anteriores sobre las velocidades de túneles superluminales. Este método implica el uso de átomos como relojes para detectar diferencias horarias sutiles. Crédito: SciTechDaily.com

En un asombroso fenómeno de la física cuántica llamado túnel, las partículas parecen moverse más rápido que la velocidad de la luz. Sin embargo, los físicos de Darmstadt creen que hasta ahora no se ha medido correctamente el tiempo que tardan las partículas en entrar en un túnel. Proponen un nuevo método para detener la velocidad de las partículas cuánticas.

En la física clásica existen leyes estrictas que no se pueden eludir. Por ejemplo, si una bola que rueda carece de energía, no subirá una colina; en cambio, volverá a bajar antes de llegar a la cima. En física cuántica, este principio no es tan estricto. Aquí, una partícula puede cruzar una barrera, incluso si no tiene suficiente energía para cruzarla. Actúa como si se deslizara por un túnel, por lo que este fenómeno también se conoce como «túnel cuántico». Lejos de ser una simple magia teórica, este fenómeno tiene aplicaciones prácticas, como en el funcionamiento de las unidades de memoria flash.

Túneles cuánticos y relatividad

En el pasado, llamaron la atención los experimentos en los que las partículas penetraban más rápido que la luz. Después de todo, la teoría de la relatividad de Einstein prohíbe velocidades más rápidas que la luz. Por lo tanto, la pregunta es si en estos experimentos se “detuvo” correctamente el tiempo necesario para la construcción de túneles. Los físicos Patrik Schach y Enno Giese de la Universidad Técnica de Darmstadt están siguiendo un nuevo enfoque para definir el «tiempo» de una partícula en túnel. Ahora han propuesto un nuevo método para medir este tiempo. En su experimento, lo miden de una manera que creen que se adapta mejor a la naturaleza cuántica de los túneles. Publicaron el plan de su experimento en la famosa revista. Los científicos progresan.

Dualidad onda-partícula y túnel cuántico

Según la física cuántica, las partículas pequeñas como los átomos o las partículas ligeras tienen una naturaleza dual.

READ  Mujeres en el espacio los miércoles | Complejo para visitantes del Centro Espacial Kennedy

Según los experimentos, se comportan como partículas o como ondas. Los túneles cuánticos resaltan la naturaleza ondulatoria de las partículas. Un “paquete de olas” rueda hacia la barrera, comparable a una ola de agua. La altura de la onda indica la probabilidad con la que la partícula se materializaría en ese lugar si se midiera su posición. Si el paquete de ondas choca contra una barrera energética, parte de él se refleja. Sin embargo, una pequeña porción atraviesa la barrera y existe una pequeña probabilidad de que la partícula aparezca al otro lado de la barrera.

Reevaluación de la velocidad del túnel

Experimentos anteriores observaron que una partícula ligera viajaba una distancia más larga después de hacer un túnel que una partícula con camino libre. Por tanto, habría viajado más rápido que la luz. Sin embargo, los investigadores tuvieron que definir la ubicación de la partícula después de su paso. Eligieron el punto más alto de su paquete de ondas.

“Pero la partícula no sigue una trayectoria en el sentido clásico de la palabra”, objeta Enno Giese. Es imposible decir exactamente dónde se encuentra la partícula en un momento dado. Por tanto, es difícil decir cuánto tiempo llevará llegar del punto A al punto B.

Un nuevo enfoque para medir el tiempo de construcción de túneles

Schach y Giese, por su parte, se inspiran en una cita de Albert Einstein: “El tiempo es lo que se lee en un reloj. » Sugieren utilizar la propia partícula del túnel como reloj. Una segunda partícula que no forma un túnel sirve como referencia. Al comparar estos dos relojes naturales, es posible determinar si el tiempo pasa más lento, más rápido o igual de rápido durante el túnel cuántico.

READ  Cómo Nueva Zelanda puede beneficiarse de la misión lunar de la NASA

La naturaleza ondulatoria de las partículas facilita este enfoque. La oscilación de las ondas es similar a la oscilación de un reloj. Más concretamente, Schach y Giese proponen utilizar átomos como relojes. Los niveles de energía de los átomos oscilan a determinadas frecuencias. Después de enviar un átomo Con un pulso láser, sus niveles inicialmente oscilan sincronizados: se pone en marcha el reloj atómico. Sin embargo, durante el túnel el ritmo cambia ligeramente. Un segundo pulso láser provoca que las dos ondas internas del átomo interfieran. La detección de interferencias mide la distancia entre las dos ondas de niveles de energía, que es una medida precisa del tiempo transcurrido.

Un segundo átomo, que no forma un túnel, sirve como referencia para medir la diferencia de tiempo entre la formación de túneles y la no formación de túneles. Los cálculos de los dos físicos sugieren que la partícula túnel mostrará un tiempo ligeramente retrasado. «El reloj del túnel es un poco más antiguo que el otro», explica Patrik Schach. Esto parece contradecir los experimentos que atribuían velocidad superluminal al túnel.

El desafío de implementar el experimento.

En principio, la prueba se puede realizar con la tecnología actual, explica Schach, pero para los experimentadores supone un gran desafío. De hecho, la diferencia horaria a medir es sólo de unos 10-26 segundos: un tiempo extremadamente corto. Es útil utilizar nubes de átomos como relojes en lugar de átomos individuales, explica el físico. También es posible amplificar el efecto, por ejemplo aumentando artificialmente las frecuencias de reloj.

«Actualmente estamos discutiendo esta idea con colegas experimentadores y estamos en contacto con nuestros socios del proyecto», añade Giese. Es muy posible que pronto un equipo decida llevar a cabo este apasionante experimento.

READ  Los signos de agua en Marte en realidad podrían ser una indicación de algo más

Referencia: “Una teoría unificada de los tiempos de túneles promovida por los relojes de Ramsey” por Patrik Schach y Enno Giese, 19 de abril de 2024, Los científicos progresan.
DOI: 10.1126/sciadv.adl6078

Continue Reading

Trending