NEODIMIO

Los láseres y el neodimio.

Un láser es un dispositivo que produce y amplifica luz. Los fundamentos teóricos del mecanismo por el cual esto se logra, la emisión estimulada, los estableció en 1917 Albert Einstein, aunque hubo que esperar a 1960 para obtener el primer láser

Las propiedades del láser, es decir, las que la diferencian de la luz normal, emitida por una bombilla. son muy apreciadas, y a la vez casi imposibles de lograr por cualquier otro medio que no sea este dispositivo. Dos de estas propiedades son que se trata de luz monocromática (al tener una frecuencia muy definida) y monodireccional (los millones de ondas que despide esta luz, a diferencia de otros emisores, no tienen direcciones distintas sino una idéntica).

Otra propiedad esencial, es que es una luz coherente, es decir, aquella en la que sus ondas luminosas conservan una relación de fase (que es la parte de la curva en que se encuentra la onda en un momento y en una posición dada) constante. Esto hace que no se anule una onda a otra que pudiera situarse en un máximo y otra en un mínimo, como ocurre en las luces normales, sino que ambas señales tienen la misma fase (y así los mismos valores), por lo que la onda resultante es de doble tamaño y por lo tanto tiene la máxima energía.

Hay distintos tipos de láser, los más frecuentes, como los de puntero láser que quizás hayas visto alguna vez en tu escuela, son de matriz gaseosa, los más típicos de Helio y Neón (láser HeNe). Pero también tenemos los láseres de matriz sólida, por ejemplo, los láseres de rubí o neodimio-YAG (granate de aluminio e itrio). El láser de neodimio YAG emite luz infrarroja a 1.064 micrómetros.

Los láseres y la exploración espacial.

Las ondas de radio nos han permitido ver el primer vuelo en Marte y disfrutar de muchas puestas de sol en el planeta rojo. Y también fueron las que nos dejaron contemplar los primeros pasos del ser humano sobre la Luna (con unos cuantos segundos de retraso). Sin embargo, cuando volvamos a caminar sobre nuestro satélite dentro de unos años, quizá lo que veamos se parezca más a un streaming en 4K que a una imagen pixelada.

El sistema que lo hará posible ya está en órbita. El LCRD (siglas en inglés de demostración del retransmisor de comunicaciones láser) es un experimento que pondrá a prueba las comunicaciones espaciales del futuro. Mediante el empleo de infrarrojos, será capaz de enviar datos a una velocidad de 1,2 Gbps, mucho más rápido que la mayoría de conexiones que tenemos en casa. Esta tecnología permitirá transmitir información entre 10 y 100 veces más rápido que los sistemas actuales.

Tal como explican desde la NASA, la luz infrarroja invisible tiene una longitud de onda más corta que las ondas de radio, lo que permite transmitir más datos a la vez y a mayor velocidad. A modo de ejemplo, señalan que hoy por hoy se necesitarían nueve semanas para transmitir un mapa completo de la superficie de Marte hasta la Tierra (por las limitaciones de capacidad). Con sistemas de comunicación láser, este tiempo se reduciría a nueve días.

LCRD está preparado para revolucionar la forma en que la NASA se comunica con las naves espaciales, al mostrar las capacidades únicas de las comunicaciones láser. Actualmente, las misiones de la NASA utilizan comunicaciones de radiofrecuencia para enviar datos hacia y desde las naves espaciales. Las ondas de radio se han utilizado en las comunicaciones espaciales desde el comienzo de la exploración espacial y tienen un historial probado de éxito. Sin embargo, a medida que las misiones espaciales generan y recopilan más datos, la necesidad de mejorar las capacidades de comunicación se vuelve primordial. Las comunicaciones láser son una de estas mejoras. El uso de láseres para codificar y transmitir datos puede proporcionar a las misiones velocidades de datos de 10 a 100 veces mejores que los sistemas de radio actuales. Esta capacidad avanzada de transferencia de datos permitirá a la comunidad aeroespacial comunicar más vídeos y fotos de alta definición desde el espacio que nunca.