La Agencia Espacial Europea (ESA) ha confirmado un éxito excepcional en la demostración de una tecnología revolucionaria que cambiará para siempre la forma en que nos comunicamos con las misiones en el espacio profundo. Durante el verano de 2025, se llevó a cabo una serie de cuatro exitosas pruebas de comunicación óptica con la nave espacial Psyche de la NASA, que actualmente se encuentra a una distancia de más de 300 millones de kilómetros de la Tierra. Los cuatro intentos de establecer un enlace láser, cada uno técnicamente más exigente que el anterior, se coronaron con un éxito total, demostrando la preparación de Europa para una nueva era de internet interplanetario.

Esta hazaña tecnológica no es solo una prueba; representa un paso clave hacia un futuro en el que se podrán enviar enormes cantidades de datos, incluidos vídeos de alta resolución y datos científicos complejos, desde Marte, Júpiter y más allá casi en tiempo real. A diferencia de las ondas de radiofrecuencia (RF) tradicionales, que se han utilizado durante décadas, los rayos láser ofrecen velocidades de transmisión de datos significativamente más altas, lo que permite el envío de información científica de alta resolución, vídeos y telemetría en volúmenes que hasta ahora eran inimaginables. La comunicación óptica utiliza fotones de luz para transmitir información, lo que permite haces mucho más estrechos y concentrados, reduciendo así la pérdida de señal a través de enormes distancias y requiriendo sistemas de comunicación más pequeños y ligeros en las propias naves espaciales.

Señal láser histórica desde Europa hacia el espacio profundo

El primer momento clave en esta ambiciosa campaña tuvo lugar el 7 de julio de 2025. Esa noche, el Transmisor Láser Terrestre (Ground Laser Transmitter - GLT) portátil de la ESA, instalado temporalmente en el observatorio de Kryoneri en Grecia, disparó un rayo láser dirigido con precisión hacia la posición calculada de la nave espacial Psyche de la NASA. La nave, lanzada para explorar el asteroide metálico del mismo nombre que se cree que es el resto del núcleo de un antiguo protoplaneta, se convirtió en un socio ideal en esta empresa pionera gracias al sistema experimental de Comunicaciones Ópticas del Espacio Profundo (Deep Space Optical Communications - DSOC) de la NASA que lleva a bordo.

Después de unos quince minutos, el tiempo que tardó la luz en recorrer la inmensa distancia, el instrumento DSOC en Psyche detectó con éxito la señal entrante. Casi al instante, el sistema respondió con su propio rayo láser dirigido de vuelta a la Tierra. Esta señal de retorno fue captada por el Receptor Láser Terrestre (Ground Laser Receiver - GLR) de la ESA, ubicado en el observatorio de Helmos, a unos 37 kilómetros del transmisor en Kryoneri. El bucle de comunicación completo, desde el envío hasta la recepción de la respuesta, duró unos 30 minutos y entró así en la historia como el primer enlace óptico exitoso con una nave espacial en el espacio profundo logrado desde suelo europeo. Para los fines de la campaña, estos dos observatorios griegos, normalmente destinados a observaciones astronómicas, se convirtieron temporalmente en un potente dúo de comunicación.

Perseverancia y estabilidad: Manteniendo la conexión a distancias cósmicas

Tras el éxito inicial, los equipos de la ESA se centraron en el siguiente desafío, aún mayor: mantener una conexión continua y estable con una nave espacial que se mueve a gran velocidad. Las dos pruebas siguientes se dedicaron precisamente a eso. "Estos intentos nos permitieron proporcionar a la nave espacial el 'faro' láser terrestre más estable posible, para que pudiera enviar datos de forma fiable a nuestro receptor en la Tierra", explicó Clemens Heese, Jefe de la Sección de Tecnologías Ópticas de la ESA y director del proyecto de demostración de DSOC.

El esfuerzo valió la pena. La técnica funcionó a la perfección y, durante el tercer intento, el equipo logró recibir un flujo de datos ininterrumpido a una velocidad de 1,3 megabits por segundo (Mbps). Decodificaron con éxito toda la información recibida que llegó desde una distancia aproximadamente el doble de la distancia de la Tierra al Sol. Lograr tal estabilidad a una distancia tan extrema requirió una precisión de puntería increíble y correcciones constantes para compensar el movimiento de la Tierra, la rotación del planeta y la trayectoria de la propia nave espacial.

El clímax de la campaña: Caza de fotones y el gato que conquistó el sistema solar

La cuarta y última prueba superó los límites de lo posible. Esta vez, el receptor del observatorio de Helmos siguió a la nave espacial mientras se encontraba baja en el horizonte, lo que significa que la señal tuvo que atravesar una parte más densa y turbulenta de la atmósfera terrestre. La turbulencia atmosférica es el mayor enemigo de la comunicación óptica porque el "parpadeo" de los haces puede provocar la interrupción de la conexión. A pesar de ello, el sofisticado sistema de Helmos, cuyo detector se enfrió a una temperatura de solo 1 Kelvin (-272,15 °C) para poder registrar fotones individuales, siguió a Psyche con éxito.

A diferencia de las transmisiones anteriores que contenían datos de prueba, esta trajo una sorpresa inesperada y simpática. Desde una distancia de más de 300 millones de kilómetros, a una velocidad que alcanzó los 1,8 Mbps, llegó un vídeo de un gato llamado Tater persiguiendo un punto láser. Esta iniciativa, ideada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, no fue solo una broma, sino una inteligente demostración de la capacidad del sistema para transmitir vídeo de alta definición a través de distancias interplanetarias, abriendo la puerta a futuras transmisiones en directo desde otros planetas.

Andrea Di Mira, director de proyecto del GLT de la ESA, destacó la complejidad de esta operación: "Con el cuarto enlace, cruzamos el umbral de dos unidades astronómicas. Esto requirió una operación extremadamente compleja con actividades paralelas. El tiempo de ida y vuelta de la señal de unos 34 minutos nos dejaba muy poco margen para ajustar los ángulos de puntería del láser. Planificamos cuidadosamente cada actividad, preparamos escenarios de respaldo y calibramos con precisión cada sistema para alinear nuestros haces de alta potencia con una precisión de un segundo de arco y mantenerlos apuntando de forma estable hacia Psyche".

Orquestación compleja entre bastidores

Durante las cuatro pruebas, el observatorio de Helmos no solo sirvió como sede del receptor, sino también como el principal centro de operaciones de la ESA. Desde allí, el equipo coordinó cada pasada de la nave espacial, incluida la comunicación entre el GLR, el GLT y el equipo del terminal de vuelo de DSOC en el JPL en el sur de California. Debido a las enormes distancias y los retrasos de la señal, cada acción tuvo que ser prevista y coordinada de antemano.

"Fue como dirigir una orquesta: cada movimiento tenía que estar perfectamente sincronizado para que cada decisión nos acercara al punto óptimo para seguir a Psyche y maximizar la recepción de la señal", dijo Sinda Mejri, directora de proyecto del GLR de la ESA. "El equipo del terminal de vuelo en el JPL nos enviaba continuamente métricas de la potencia de la señal desde la nave espacial de vuelta a Grecia, mientras nosotros ejecutábamos un árbol de decisiones predefinido para ajustar los patrones de escaneo y la dirección del haz".

Una mirada al futuro: Del análisis de datos a las misiones a Marte

Tras la finalización exitosa de la campaña, los datos recopilados se someterán a un análisis detallado para evaluar el rendimiento de cada sistema y perfeccionar aún más la tecnología. Se planea una actualización del telescopio de Helmos para mejorar sus capacidades, y también se están considerando futuras actividades para el transmisor GLT. Ya se están llevando a cabo conversaciones sobre posibles nuevos experimentos en el cielo durante 2026.

Mehran Sarkarati, Jefe del departamento de Ingeniería de Estaciones Terrestres de la ESA, destacó la importancia estratégica de este éxito: "La conectividad autónoma y resiliente es crucial para la soberanía, no solo en la Tierra, sino también en el espacio. Esta demostración marca un paso clave hacia el establecimiento del acceso europeo a redes de comunicación óptica de alta capacidad para la Luna, Marte y más allá". Este éxito sienta las bases para el programa propuesto por la ESA ASSIGN (Advancing Solar System Internet and GrouNd), que se presentará en el consejo ministerial de la ESA en noviembre.

Mirando aún más hacia el futuro, la ESA está estudiando actualmente el concepto de un remolcador marciano de propulsión eléctrica, llamado 'LightShip', que transportaría naves espaciales tripuladas a Marte. Después de dejar a los pasajeros, LightShip se trasladaría a una órbita de servicio desde donde proporcionaría servicios de comunicación y navegación a través del sistema MARCONI (MARs COmmunication and Navigation Infrastructure). Parte de ese sistema incluirá también un demostrador de comunicación óptica, como un paso en el camino hacia el apoyo a futuras misiones humanas al Planeta Rojo.