Como você pode otimizar os sistemas de comunicação e navegação da espaçonave para pouso de precisão em outros planetas?

1 Satélites de Retransmissão Orbital

Uma maneira de melhorar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar satélites de retransmissão orbital que podem retransmitir sinais entre a espaçonave e a Terra. Esses satélites podem fornecer mais cobertura, largura de banda e redundância do que links diretos, bem como reduzir o consumo de energia e o tamanho da antena da espaçonave. Por exemplo, o Mars Reconnaissance Orbiter da NASA (MRO) e Atmosfera de Marte e Evolução Volátil (ESPECIALISTA) satélites atuam como nós de retransmissão para o rover Perseverance e o helicóptero Ingenuity.

2 Comunicação Óptica

Outra maneira de melhorar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar a comunicação óptica, que usa feixes de laser em vez de ondas de rádio para transmitir dados. A comunicação óptica pode oferecer taxas de dados mais altas, menor interferência e melhor segurança do que a comunicação por rádio, além de economizar peso e energia. Por exemplo, as Comunicações Ópticas do Espaço Profundo da NASA (DSOC) projeto visa demonstrar a comunicação óptica de uma espaçonave orbitando a Lua para uma estação terrestre na Terra.

3 Navegação relativa do terreno

Uma terceira maneira de impulsionar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar a navegação relativa ao terreno, que usa câmeras e sensores a bordo para comparar as características da superfície do planeta alvo com um mapa pré-carregado. A navegação relativa do terreno pode permitir que a espaçonave evite perigos, ajuste sua trajetória e encontre um local de pouso adequado, sem depender de sinais ou comandos externos. Por exemplo, o rover Perseverance da NASA usou a navegação relativa ao terreno para pousar com segurança na cratera Jezero em Marte.

4 Inteligência artificial

Uma quarta maneira de otimizar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar inteligência artificial, que pode fornecer recursos autônomos de tomada de decisão, aprendizado e adaptação. A inteligência artificial pode ajudar a espaçonave a lidar com incertezas, anomalias e emergências, além de reduzir a intervenção humana e a latência. Por exemplo, a missão PROBA-3 da ESA usará inteligência artificial para coordenar dois satélites voando em formação para criar um eclipse solar artificial.

5 Rádio definido por software

Uma quinta maneira de refinar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar rádio definido por software, que pode mudar sua frequência, modulação e protocolo de acordo com as necessidades e condições da missão. O rádio definido por software pode oferecer mais flexibilidade, interoperabilidade e escalabilidade do que o rádio baseado em hardware, além de permitir atualizações e upgrades de software. Por exemplo, o SCaN Testbed da NASA na Estação Espacial Internacional (ISS) é uma plataforma de rádio definida por software que pode testar e validar novas tecnologias e padrões.

6 Navegação Quântica

Uma sexta maneira de melhorar os sistemas de comunicação e navegação de uma espaçonave é usar a navegação quântica, que usa propriedades quânticas da luz e da matéria para medir posição, velocidade e orientação. A navegação quântica pode oferecer mais precisão, sensibilidade e robustez do que a navegação clássica, além de eliminar a dependência de sinais ou referências externas. Por exemplo, os experimentos quânticos da China em escala espacial (QUESS) missão é um satélite de comunicação e navegação quântica que pode gerar e distribuir fótons emaranhados.