Nel corso dell’estate 2025, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha condotto una campagna dimostrativa di comunicazione ottica a lunga distanza, completando con successo quattro collegamenti laser tra la Terra e la sonda Psyche della NASA, equipaggiata con l’esperimento Deep Space Optical Communications (DSOC).
L’attività ha coinvolto due osservatori terrestri situati in Grecia, e si è svolta mentre la sonda si trovava a oltre 300 milioni di km di distanza. Questo risultato ha segnato un importante traguardo europeo nel campo delle comunicazioni interplanetarie ad alta capacità.
Il primo collegamento è stato stabilito il 7 luglio 2025. Il trasmettitore laser terrestre, installato presso l’Osservatorio di Kryoneri, ha inviato un fascio luminoso verso la sonda Psyche. Dopo circa 15 minuti, il segnale è stato ricevuto e ritrasmesso dalla sonda verso la Terra. Qui è stato catturato dal ricevitore ottico installato presso l’Osservatorio di Helmos, a circa 37 km di distanza dal trasmettitore.
L’intera operazione ha rappresentato il primo test europeo di comunicazione laser con una sonda nello spazio profondo. I tre collegamenti successivi hanno permesso di affinare le capacità di puntamento e ricezione, fino a raggiungere una velocità di trasmissione massima di 1.8 Mbps durante l’ultima sessione. Questa includeva anche l’invio di un breve video raffigurante un gatto che insegue un puntatore laser.
Collegamenti sempre più complessi
Dopo il primo collegamento bidirezionale, ESA ha effettuato due sessioni dedicate a garantire la stabilità del segnale laser ricevuto dal sistema DSOC a bordo di Psyche. L’obiettivo era fornire un riferimento costante e preciso per permettere alla sonda di inviare dati verso la Terra. Durante questi test, il ricevitore terrestre ha acquisito correttamente un flusso dati con una velocità di 1.3 Mbps, proveniente da una distanza pari a circa due volte quella tra la Terra e il Sole.
L’ultimo collegamento, il più complesso, ha richiesto l’inseguimento della sonda molto bassa sull’orizzonte, attraverso un’atmosfera particolarmente turbolenta. Il ricevitore GLR ha operato in condizioni limite, rilevando singoli fotoni tramite un rivelatore raffreddato a 1 Kelvin. Il successo di questa prova ha confermato la capacità dell’infrastruttura terrestre di gestire trasmissioni ottiche a distanze superiori alle 2 Unità Astronomiche (1UA è circa 150 milioni di km, pari alla distanza Terra-Sole).
La gestione operativa è stata centralizzata presso l’Osservatorio di Helmos, che ha coordinato tutte le attività, incluse le comunicazioni in tempo reale con il team DSOC del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Le regolazioni del puntamento laser e le strategie di scansione sono state pianificate in anticipo e adattate, secondo un processo decisionale condiviso.
Verso una rete europea di comunicazione ottica interplanetaria
Questa campagna rappresenta un passo molto importante verso l’adozione operativa delle comunicazioni laser nelle future missioni interplanetarie. Le tecnologie utilizzate, sviluppate e testate da ESA in collaborazione con l’Osservatorio Nazionale di Atene e il JPL, si inseriscono nella roadmap dell’Agenzia per realizzare infrastrutture di comunicazione ad alta capacità tra Terra, Luna e Marte. In quest’ottica si colloca il programma ASSIGN (Advancing Solar System Internet and GrouNd), che sarà presentato al Consiglio Ministeriale ESA a novembre.
ASSIGN mira a realizzare una rete di comunicazione autonoma, resiliente e a bassa latenza, basata su collegamenti ottici e satelliti dedicati. La trasmissione di grandi volumi di dati (scientifici, tecnici e operativi) sarà una necessità crescente per le missioni future, sia istituzionali che commerciali. ESA sta inoltre esplorando scenari per applicazioni di quantum key distribution attraverso i suoi ricevitori ottici, come il GLR, che sarà potenziato nei prossimi anni.
Tra le iniziative previste, c’è anche una campagna di validazione in Cile nel 2026. Questo in parallelo allo sviluppo di una versione gemella del ricevitore GLR da integrare su telescopi più grandi.
In prospettiva, l’esperienza maturata con questa campagna sarà integrata anche nella progettazione di infrastrutture future come LightShip, un modulo di servizio interplanetario destinato a operare in orbita marziana con funzioni di navigazione e telecomunicazioni, dotato anch’esso di sistemi di comunicazione ottica.
