Esses dias foram marcados pelo sucesso do pouso em solo marciano do veículo robótico Perseverance da Nasa. Durante o processo de aproximação e pouso várias imagens das câmeras presentes no robô e demais módulos foram disponibilizadas.
Sabendo que a distância entre Marte e a Terra é cerca de 60 milhões de quilômetros em sua orbita mais próxima, como é possível controlar o robô à distância e receber estas imagens? Você já parou para pensar como é feita a comunicação entre o Perseverance e as estações aqui na terra?
Esse é o tema da Curiosidade de hoje do Clube do Rádio!
Vamos lá! Como podemos ver na imagem acima, o Perseverance tem três antenas que são utilizadas para realizar a comunicação por ondas de rádio.
A Antena 1 é do tipo cilíndrica que opera na faixa de UHF e é utilizada para se comunicar com a terra através dos orbitadores da Nasa que giram em torno de Marte. Basicamente, o robô estabelece um link de 2 Mbps (Mega Bits Por Segundo) com o orbitador utilizando a frequência de 400 MHz. O orbitador, por sua vez, realiza a comunicação com a terra utilizando antenas de grande ganho. Este é o principal meio de comunicação utilizado e por esta antena todas as imagens e dados de experimentos serão transmitidos para terra.
As Antenas 2 e 3 operam na faixa de frequência de 7 a 8 GHz (banda X) e são utilizadas para comunicação direta com a terra, através da Rede de Espaço Profundo da NASA (Deep Space Network – DSN) cujas antenas estão instaladas na Califórnia (EUA), Madri (Espanha) e Canberra (Austrália).
A Antena 2 é do tipo direcional, ou seja, deve operar alinhada para terra. Como o robô está em constante movimento em Marte, um conjunto de servo motores ajustam a posição da antena constantemente. Essa antena é utilizada principalmente para enviar comandos ao robô todos os dias pela manhã e a taxa de comunicação varia de 160 a 3000 bits por segundo, dependendo de qual antena transmite o sinal aqui na terra.
Já a Antena 3 é do tipo omnidirecional, transmitindo e recebendo informações de todas as direções. Logo, possui um mecanismo fixo no robô e apresenta baixo ganho. Este baixo ganho faz com que a taxa de comunicação da Antena 3 seja baixa (10 a 30 bits por segundo) e seu uso é limitado à comunicação de emergência.
Devido à grande distância entre Marte e terra (cerca de 60 milhões de quilômetros em sua orbita mais próxima) a atenuação do sinal de comunicação é gigantesca. Com isso, as antenas de comunicação aqui na terra são implementadas utilizando discos parabólicos cujo diâmetro pode chegar a 70 metros. Mas isso é o tema para outra Curiosidade do Clube do Rádio!
As imagens apresentadas aqui foram obtidas com o modelo tridimensional do Perseverance disponível neste link.
Escrito por Prof. Lucas Severo (PU3SCL).