L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha stabilito per la prima volta un collegamento ottico tra la Terra e una sonda nello spazio profondo. Il test è stato condotto con successo il 7 luglio 2025, con l’invio e la ricezione di un segnale laser da 1.8 Unità Astronomiche, ovvero 265 milioni di km di distanza con la sonda Psyche della NASA, equipaggiata con l’esperimento DSOC (Deep Space Optical Communications).
Questo tipo di collegamento, noto come optical deep-space communication, utilizza raggi laser invece delle onde radio tradizionali. L’obiettivo a lungo termine è quello di aumentare significativamente la quantità di dati trasmessi tra sonde interplanetarie e la Terra, una necessità sempre più urgente con l’avanzare delle missioni scientifiche complesse verso i confini del Sistema Solare.
La prova ha dimostrato che l’infrastruttura ESA è in grado di ricevere segnali laser con alta precisione, anche da distanze ben oltre l’orbita lunare.
Un nuovo standard per le comunicazioni interplanetarie?
Per questo test, l’ESA ha trasformato due osservatori greci, Kryoneri e Helmos, in sofisticate stazioni terrestri per le comunicazioni laser. Dall’osservatorio di Kryoneri, nei pressi di Atene, un trasmettitore laser, il Ground Laser Transmitter, è stato puntato verso la sonda Psyche. Il segnale di ritorno, composto da pochi fotoni emessi dal terminale DSOC a bordo della navicella, è stato invece intercettato dal Ground Laser Receiver installato sul telescopio Aristarchos dell’osservatorio Helmos, a 37 km di distanza da Kryoneri.
La riuscita del test è stata possibile grazie a una collaborazione tra il centro ESA ESOC di Darmstadt, il Jet Propulsion Laboratory della NASA e una squadra altamente specializzata sul campo. Per garantire il puntamento millimetrico del fascio laser, è stato necessario compensare in tempo reale effetti atmosferici, turbolenze termiche e il moto relativo tra Terra e sonda. Inoltre, alcune sezioni dello spazio aereo greco sono state temporaneamente chiuse per consentire le operazioni in sicurezza.
Il sistema ottico a terra includeva cinque laser ad alta potenza integrati in una struttura mobile schermata dalla luce solare. Il ricevitore installato sul retro del telescopio Aristarchos, invece, è così sensibile da poter rilevare singoli fotoni. Una prova preliminare del sistema era già stata effettuata ad aprile con il satellite Alphasat, in orbita geostazionaria a 36 000 km di altitudine.
I prossimi passi per l’ESA
Oltre al valore tecnico, il successo di questa dimostrazione pone le basi per il programma europeo ASSIGN (Advancing Solar System Internet and GrouNd). Questo progetto punta a creare una rete di comunicazione interplanetaria integrata, combinando tecnologie radio e ottiche per supportare le future missioni scientifiche ed espandere l’autonomia operativa nello spazio profondo. ASSIGN sarà presentato al Consiglio Ministeriale dell’ESA a novembre 2025.
Guardando al futuro, l’ESA sta studiando un innovativo sistema di trasporto marziano chiamato LightShip. Sarà un Mars tug, un modulo di servizio interplanetario in grado di trasportare satelliti in orbita marziana a costi ridotti. Dopo averli rilasciati, LightShip si sposterà su un’orbita di servizio, dove continuerà a operare come piattaforma per comunicazioni e navigazione grazie al carico utile MARCONI (MARs COmmunication and Navigation Infrastructure). Questo sistema includerà anche un dimostratore per le comunicazioni ottiche, segnando un passo fondamentale verso il supporto delle future missioni umane sul Pianeta Rosso.
La partecipazione dell’ESA a questa dimostrazione DSOC è resa possibile da un consorzio di aziende europee. Tra esse qtlabs (AT), Single Quantum (NL), GA Synopta (CH), qssys (DE), Safran Data Systems (FR) e NKT Photonics Ltd (UK). E dall’Osservatorio Nazionale di Atene (GR), che ha permesso di trasformare i suoi osservatori Helmos e Kryoneri in stazioni di terra ottiche nello spazio profondo e ha fornito le infrastrutture necessarie.
