¿Cómo funcionará internet en Marte?

Estamos en el futuro. Imagina un día cualquiera en Marte. Hay sensores distribuidos por todo el planeta monitorizando en tiempo real las condiciones ambientales. Un rover avanza de forma autónoma sobre la superficie rojiza. Va tomando muestras del suelo mientras un hábitat inteligente ajusta la temperatura interna para mantener cómodos a los astronautas. ¿Parece el argumento de una película?

Las redes de Internet de las Cosas (IoT) aplicadas a la exploración espacial podrían hacer esta imagen realidad. De hecho, ya se está investigando cómo desplegarlas en Marte y la Luna. Pero, como toda historia emocionante, esta también tiene sus giros inesperados.

La promesa de las redes IoT en el espacio

Las redes IoT son conocidas por su capacidad para conectar dispositivos y permitirles comunicarse entre sí. Con ellas, en la Tierra, el termostato de tu calefacción puede ajustar la temperatura de la casa antes de que llegues a casa.

En Marte, un entorno hostil y muy lejano, podría permitir que los rovers exploren forma autónoma, enviando los datos de sus sensores sobre el clima marciano para ajustar las condiciones del refugio en el que vivan los astronautas.

Para que esto sea posible, se necesita una tecnología de comunicación robusta y que se adapte a las necesidades de estos dispositivos.

Láseres a la velocidad de la luz… literalmente

Aquí es donde hablamos de la nueva carrera espacial que se está viviendo en el siglo XXI. Recientemente, la NASA ha logrado un hito impresionante: utilizar láseres para transmitir datos desde el espacio profundo a velocidades mucho mayores que las que ofrecen las tecnologías de radiofrecuencia tradicionales. Y la prueba no la ha hecho con cualquier tipo de dato, si no con el auténtico oro de internet: ¡un vídeo de gatitos!

Esta nueva tecnología de comunicaciones ópticas del espacio profundo (DSOC) puede revolucionar las comunicaciones espaciales con su capacidad para enviar grandes cantidades de datos a velocidades extraordinarias. Imagina a los astronautas descargando una película en 4K en menos tiempo del que tardan en prepararse un café…

Sin embargo, como en cualquier tecnología puntera, hay un “pero”. Y en este caso, es un gran “pero”.

La precisión extrema: el talón de Aquiles del láser

La idea de transmitir información con láseres desde el espacio profundo, en la práctica, es como intentar apuntar con un láser desde la Tierra a una hormiga concreta en Marte: la precisión necesaria para que el haz de luz llegue a su destino es extrema. Cualquier pequeño desvío o mínima interferencia podría hacer que los datos se pierdan para siempre.

Conseguir esa precisión en redes IoT, donde habría miles de dispositivos desplegados, sería todo un desafío. Es técnicamente muy complicado por el nivel de control que requeriría.

Energía, interferencias y costos

Más allá de la precisión, las comunicaciones láser también necesitan una cantidad elevada de energía. Esto no es fácil de gestionar en el espacio porque los recursos energéticos son limitados.

Además, aunque el espacio es un vacío, no está exento de obstáculos. El polvo cósmico, las nubes de gas y otros objetos pueden interferir con el haz de láser, causando interrupciones en la comunicación.

Por no hablar del coste. Implementar esta tecnología en una red IoT interplanetaria sería extremadamente caro. Es algo que choca frontalmente con buscar soluciones económicas y eficientes para democratizar el acceso al espacio, una idea que se ha bautizado con el nombre de NewSpace.

NewSpace vs. tecnología de vanguardia

El enfoque NewSpace busca que las tecnologías espaciales sean más asequibles y accesibles para empresas privadas y entidades públicas, startups o cualquier otro organismo.

Aunque las tecnologías de la NASA, como las comunicaciones por láser, son vanguardistas, también resultan costosas y complejas. Esto las coloca en una categoría distinta a las soluciones más flexibles y escalables que se priorizan en el NewSpace.

Abre, además, un debate interesante: ¿cómo integrar innovaciones de alta gama en un entorno que busca reducir barreras y democratizar el acceso al espacio?

¿Cuáles son los siguientes pasos en el IoT interplanetario?

Las comunicaciones de radiofrecuencia (RF), podrían ser la solución. A pesar de tener un ancho de banda más limitado en comparación con los enlaces láser, son preferibles debido a su mayor tolerancia a la desalineación, bajos consumos energéticos y capacidad de propagarse a través de atmósferas no uniformes y polvorientas, como las de Marte. Es decir, son como una radio vieja: no necesitan apuntar perfectamente y funcionan bien incluso si hay un poco de interferencias.

Ya hay empresas trabajando en esta tarea. Por ejemplo, FOSSA Systems ha desplegado con éxito pequeños satélites en baja órbita órbita terrestre para conectar dispositivos IoT por todo el planeta usando RF, como LoRa.

Entonces, ¿no se usarán láseres en el NewSpace? ¡Por supuesto que sí! Los Intersatellite Links (ISL) son una tecnología utilizada en constelaciones de satélites para permitir la comunicación directa entre ellos sin la necesidad de enviar señales de vuelta a la Tierra.

Con ella se puede sincronizar y gestionar la red, y transferirse datos. Esto se puede llevar a cabo con RF o láseres. ¿Qué los diferencia de los usados en el espacio profundo? Los láseres en ISL están optimizados para mantener enlaces estables entre satélites en movimiento, no enfrentan interacciones atmosféricas y requieren menos energía porque las distancias a cubrir son menores.

En el escenario actual, en el que la nueva carrera espacial busca el equilibrio entre innovación y practicidad, el espacio será un terreno fértil para la creatividad y la accesibilidad o no será.

Paula Lamo Anuarbe es directora académica del Máster de Internet de las Cosas en la Universidad Internacional de La Rioja.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation.