Laurent tourelle
Cela pourrait changer l’avenir de la communication des vaisseaux spatiaux. Une expérience révolutionnaire dans l’espace lointain a marqué une étape significative, alors que le vaisseau spatial Psyché de la NASA a réussi à transmettre un message vers la Terre via un laser, depuis une distance bien au-delà de la Lune. Cette réalisation, réalisée à l’aide du Deep Space Optical Communications (DSOC), pourrait révolutionner la communication entre les vaisseaux spatiaux.
Le DSOC, une démonstration technologique de deux ans à bord de Psyché lors de son trajet vers l’astéroïde Psyché, a émis un laser proche infrarouge codé avec des données de test depuis une position située à environ 16 millions de kilomètres de la Terre, soit environ 40 fois plus loin que la Lune. La transmission a été reçue par le télescope Hale de l’observatoire Palomar de Caltech en Californie, établissant ainsi la démonstration la plus lointaine de communication optique de ce type.
Cette prouesse a été rendue possible grâce à une manœuvre exceptionnellement précise, au cours de laquelle l’émetteur-récepteur laser du DSOC s’est verrouillé sur la puissante balise laser de liaison montante du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA à son observatoire de Table Mountain. Cette synchronisation a permis à l’émetteur-récepteur du DSOC de diriger son laser de liaison descendante vers l’observatoire de Caltech, situé à 130 kilomètres.
Le 14 novembre, le DSOC a accompli le « premier feu », un jalon crucial dans cette démonstration technologique. Trudy Kortes, directrice des démonstrations technologiques au siège de la NASA, a souligné que cette réalisation ouvrait la voie à des communications à débit de données plus élevé, capables de transmettre des informations scientifiques, des images haute définition et des vidéos en streaming. L’objectif ultime est de soutenir les futures missions habitées vers Mars.
Bien que les communications optiques aient déjà été utilisées depuis l’orbite terrestre, c’est la première fois que des faisceaux laser parcourent une telle distance. Dans ce type de communication, le faisceau de photons se déplace dans la même direction et à la même longueur d’onde, permettant le transfert de grandes quantités de données à des vitesses exceptionnelles. Cette technologie code un signal optique utilisant des faisceaux infrarouges (invisibles pour les humains), ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour les futures missions spatiales.
La NASA a traditionnellement utilisé des ondes radio pour communiquer avec des missions au-delà de la Lune. Cependant, le Deep Space Optical Communications (DSOC) représente une avancée significative en utilisant des faisceaux laser pour la transmission de données. Comparées aux ondes radio, les faisceaux laser permettent de regrouper beaucoup plus de données dans des ondes plus étroites. La démonstration technologique du DSOC vise à atteindre des taux de transmission de 10 à 100 fois supérieurs à ceux des systèmes de communication radio actuels.
Cette capacité accrue de transmission de données ouvre la voie à des instruments scientifiques plus performants lors de futures missions spatiales, offrant une résolution bien plus élevée. De plus, elle permet des communications plus rapides lors de missions potentielles dans l’espace lointain, comme la transmission de flux vidéo en direct depuis la surface de Mars.
Le Dr Jason Mitchell, directeur de la division des technologies avancées de communications et de navigation au sein du programme de communications et de navigation spatiales de la NASA, souligne que la communication optique est une avancée cruciale pour les scientifiques et les chercheurs qui cherchent à maximiser les découvertes dans l’espace.
Cependant, plusieurs défis doivent être relevés. La communication optique devient plus difficile avec la distance, nécessitant une précision extrême pour pointer le faisceau laser. De plus, le signal des photons diminue avec la distance, entraînant des délais de communication potentiels. Lors du test du 14 novembre, les photons ont pris environ 50 secondes pour voyager de Psyché à la Terre. À la distance maximale de Psyché, le trajet de retour prendra environ 20 minutes, créant des défis d’ajustement continu des lasers pour compenser les mouvements de la Terre et du vaisseau spatial.
Jusqu’à présent, la démonstration technologique a connu un succès remarquable.
Meera Srinivasan, responsable des opérations DSOC au JPL, a souligné que le test a été le premier à intégrer pleinement les ressources au sol avec l’émetteur-récepteur de vol, nécessitant une collaboration étroite entre les équipes opérationnelles DSOC et Psyche. Bien que le défi ait été important, ils ont réussi, même s’il reste encore du travail à accomplir. Pendant une courte période, ils ont pu transmettre, recevoir et décoder certaines données.
Abi Biswas, technologue de projet pour DSOC au JPL, a exprimé l’exploit en indiquant qu’ils ont pu échanger des « morceaux de lumière » vers et depuis l’espace lointain. Cet échange de morceaux de lumière pourrait potentiellement révolutionner la manière dont nous communiquons lors des explorations spatiales.
