¿Cómo se pueden optimizar los sistemas de comunicación y navegación de las naves espaciales para un aterrizaje de precisión en otros planetas?

1 Satélites de retransmisión orbital

Una forma de mejorar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar satélites de retransmisión orbital que puedan transmitir señales entre la nave espacial y la Tierra. Estos satélites pueden proporcionar más cobertura, ancho de banda y redundancia que los enlaces directos, así como reducir el consumo de energía y el tamaño de la antena de la nave espacial. Por ejemplo, el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA (MRO

2 Comunicación óptica

Otra forma de mejorar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar la comunicación óptica, que utiliza rayos láser en lugar de ondas de radio para transmitir datos. La comunicación óptica puede ofrecer velocidades de datos más altas, menos interferencias y mejor seguridad que la comunicación por radio, además de ahorrar peso y energía. Por ejemplo, las Comunicaciones Ópticas del Espacio Profundo de la NASA (DSOC) El proyecto tiene como objetivo demostrar la comunicación óptica desde una nave espacial que orbita la Luna hasta una estación terrestre en la Tierra.

3 Navegación relativa al terreno

Una tercera forma de mejorar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar la navegación relativa al terreno, que utiliza cámaras y sensores a bordo para comparar las características de la superficie del planeta objetivo con un mapa precargado. La navegación relativa al terreno puede permitir que la nave espacial evite peligros, ajuste su trayectoria y encuentre un lugar de aterrizaje adecuado, sin depender de señales o comandos externos. Por ejemplo, el rover Perseverance de la NASA utilizó la navegación relativa al terreno para aterrizar de manera segura en el cráter Jezero en Marte.

4 Inteligencia artificial

Una cuarta forma de optimizar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar la inteligencia artificial, que puede proporcionar capacidades autónomas de toma de decisiones, aprendizaje y adaptación. La inteligencia artificial puede ayudar a la nave espacial a hacer frente a incertidumbres, anomalías y emergencias, así como a reducir la intervención humana y la latencia. Por ejemplo, la misión PROBA-3 de la ESA utilizará inteligencia artificial para coordinar dos satélites que vuelan en formación para crear un eclipse solar artificial.

5 Radio definida por software

Una quinta forma de perfeccionar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar la radio definida por software, que puede cambiar su frecuencia, modulación y protocolo según las necesidades y condiciones de la misión. La radio definida por software puede ofrecer más flexibilidad, interoperabilidad y escalabilidad que la radio basada en hardware, así como permitir actualizaciones y mejoras de software. Por ejemplo, el banco de pruebas SCaN de la NASA en la Estación Espacial Internacional (ISS) es una plataforma de radio definida por software que puede probar y validar nuevas tecnologías y estándares.

6 Navegación cuántica

Una sexta forma de mejorar los sistemas de comunicación y navegación de una nave espacial es utilizar la navegación cuántica, que utiliza las propiedades cuánticas de la luz y la materia para medir la posición, la velocidad y la orientación. La navegación cuántica puede ofrecer más precisión, sensibilidad y robustez que la navegación clásica, así como eliminar la dependencia de señales o referencias externas. Por ejemplo, los experimentos cuánticos de China a escala espacial (QUESS) MISSION es un satélite de comunicación y navegación cuántica que puede generar y distribuir fotones entrelazados.