Quando a missão Artemis II da Nasa decolar do histórico Centro Espacial Kennedy, nos EUA, no próximo dia 1º de abril, estará levando a bordo um dos maiores aparatos de comunicação já vistos na história da exploração espacial. A ideia é unir os quatro astronautas aos especialistas na Terra, por meio de uma verdadeira “internet espacial”.

“Desde conversas em tempo real com controladores de missão até os dados que conduzem decisões críticas, pesquisas e até ligações para casa, as comunicações espaciais mantêm os astronautas conectados”, explica Ken Bowersox, administrador associado da Diretoria de Missões de Operações Espaciais da Nasa, no site da agência.

Esse imenso volume de dados transmitidos continuamente entre a espaçonave (Orion) e a Terra será feito por uma combinação de antenas em solo distribuídas pelo planeta e satélites que funcionarão como “repetidores” de sinal, garantindo uma cobertura quase ininterrupta, independentemente da rotação da Terra e da posição da nave.

A comunicação contínua, confiável e controlada do início ao fim da missão, enquanto a nave se desloca, será garantida por handoffs, um processo operacional executado por sistemas automatizados que transferem a comunicação de um link para outro com continuidade lógica e sem interrupção perceptível para quem usa o sistema.

A Near Space Network, gerenciada pelo Nasa Goddard Space Flight Center, sustenta as fases iniciais da Artemis II. Após a injeção translunar (saída da órbita terrestre em direção à Lua), o suporte migra para a Deep Space Network (DSN), operada pelo Jet Propulsion Laboratory, que assume a comunicação no trajeto até a Lua, por meio de tecnologia de longo alcance.

Primeiro teste operacional de comunicações por laser no espaço profundo

A DSN, que já é usada atualmente para comunicação com rovers nas missões em Marte, pode ser considerada a espinha dorsal das comunicações em espaço profundo. Operando com um conjunto internacional de antenas de rádio gigantes na Califórnia, Espanha e Austrália, é ela que irá manter o link sempre que a nave estiver além da órbita da Terra.

Mas a grande novidade tecnológica é que a missão Artemis II será a primeira missão tripulada da história a utilizar comunicações por laser no espaço profundo: ela testará o sistema O2O (Orion Artemis II Optical Communications System), que poderá transmitir vídeos em 4K ao vivo da Lua, a uma taxa de 260 Mbps.

Infraestrutura do futuro, o O2O será mais do que um teste: ele é o protótipo do que será a comunicação para as futuras colônias na Lua e, eventualmente, para os primeiros humanos em Marte. Além do salto de qualidade e da velocidade de dados, os terminais laser são menores, mais leves e consomem menos energia do que os sistemas de rádio tradicionais.

Como a nave envia mais dados do que é prático transmitir e armazenar com qualidade (especialmente vídeos), quando as informações da Orion chegarem na Terra, serão comprimidas para reduzir o volume. Essa estratégia — que prioriza as comunicações da tripulação e dados vitais — permite que o essencial nunca seja perdido durante a jornada lunar.

Havia uma Lua no meio do caminho (do laser)

Apesar da tecnologia avançada, a Orion enfrentará um apagão de comunicações planejado de aproximadamente 41 minutos. Isso ocorre por um problema de ocultação geométrica, ou seja, quando a nave passar atrás da Lua, o nosso satélite natural irá bloquear fisicamente qualquer tipo de comunicação, tanto rádio (RF) quanto laser (óptico).

Quando a nave reaparecer, a DSN retoma o sinal imediatamente para restaurar o contato. A Nasa pretende eliminar esse fenômeno — que já acontecia nas missões do Programa Apollo — com satélites que mantenham a comunicação o tempo todo, por meio do Lunar Communications Relay and Navigation Systems, um projeto próprio que envolve parceiros privados.

Já de olho nas futuras missões, a agência espacial americana selecionou, em 2024, a empresa do Texas, Intuitive Machines, para criar e colocar em operação o primeiro grupo inicial de satélites que funcionarão como retransmissores ao redor da Lua. O primeiro conjunto desses relés lunares deverá estar pronto para demonstração durante a missão Artemis III.

Funcionando como um “fio invisível” que sustenta toda a missão — da decolagem ao splashdown —, as redes de comunicação da Nasa são uma tecnologia em franca evolução que, usando missões como a Artemis II para testar protótipos, vai construindo uma base para missões mais distantes.