Un láser viajando por el espacio

En 1915 Albert Einstein, basándose en la ley de radiación de Planck, enunció la radiación inducida dando las bases para el funcionamiento del láser. Einstein no estaba pensando las aplicaciones que podría tener este enunciado.

Como toda teoría de Einstein, se trató de demostrarla experimentalmente. En 1928 Rudolf Landenburg informó que había obtenido evidencias de la radiación inducida. A pesar de la importancia, esto pasó desapercibido. Más adelante Willis Eugene Lamb y R.C. Rutherford confirmaron su existencia. En 1960, Charles H. Townes y Arthur Leonard Schawlow hicieron funcionar un láser y lo patentaron. Varios grupos estaban intentándolo y quizás lo hayan logrado antes, pero en esa época las comunicaciones entre los científicos no era muy eficiente.

A partir de este momento hubo un gran desarrollo tecnológico que permitió su uso en muchas áreas. En 1980 comenzó a utilizarse en los discos compactos (CD), luego en los DVD y Blue Ray, lo que revolucionó el almacenamiento de datos de todo tipo, debido a su fidelidad y la enorme capacidad de almacenamiento. Recordemos que el almacenamiento de datos se hacía en cintas magnéticas y discos flexibles que eran frágiles y poco confiables.

El láser se usa en los lectores de códigos de barra y en máquinas para hacer cortes de precisión. Son muy comunes los punteros y los medidores de distancia con láser.

Su uso ese extendió a otras áreas como la medicina, en donde es usado para distintas cirugías, quizás la más conocida es la cirugía de ojos. También se usa para reparar tejidos, destruir células malignas, calmar el dolor, etc.

En astronomía se usan para alinear los espejos de telescopios (colimar), para medir la turbulencia en la atmósfera y tener una idea de la calidad de las imágenes que se van a lograr y para medir la distancia Tierra-Luna, entre otras cosas.

Recientemente se informó que la NASA había recibido en Tierra una señal de Laser que venía del espacio. Esta señal fue enviada desde la sonda Psyche que se encontraba a 16 millones de kilómetro y fue recibido en el Telescopio Hale en California. La señal enviada contenía información encriptada, que pudo ser desencriptada y leída correctamente. Esta nave va al encuentro de un asteroide que tiene el mismo nombre y se encuentra en el cinturón principal, para estudiar su composición química.

¿Por qué la NASA hizo esta prueba? El láser ya se utiliza en la Tierra para transmitir datos. Es una forma muy eficiente y rápida de hacerlo. Lo que se quiere, es probarlo cuando las distancias son mucho más grandes. Es el proyecto de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo de la NASA (DSOC por sus siglas en inglés). La forma de transmisión de datos en el espacio se hizo tradicionalmente con ondas de radio de una forma que es confiable, pero siempre algo de información se pierde. Con el láser, que es una transmisión óptica, es menor la pérdida de información y lo más importante es que puede transmitir entre 10 y 100 veces más información, lo que es muy importante, porque desde el espacio se transmiten fundamentalmente imágenes que son cada vez más grandes. Para transmitir un mapa completo de Marte, con radiofrecuencia se necesitan nueve semanas; con láser se haría en nueve días. La otra ventaja es que los transmisores y receptores láser son más livianos y pequeños que los de radiofrecuencia, por lo que son más apropiados para ser utilizados en naves espaciales.

Recordemos que cuando Einstein dio los fundamentos de la radiación inducida, así como los que lograron realizarla en un laboratorio no estaban pensando en sus aplicaciones, lo hacían simplemente para conocer un poco más del tema. Esto es investigación en ciencias básicas, que más tarde se pudo aplicar en distintas cosas. Si Einstein no lo hubiese hecho y nadie más se hubiese interesado en el tema, probablemente hoy no se conocería el láser. Esto muestra la importancia de la investigación básica.