L’humanité se prépare pour un retour passionnant sur la Lune, et cette fois, le plan est de s’y installer et de l’utiliser comme tremplin pour de futures explorations spatiales. Cependant, pour faire de cet objectif ambitieux une réalité, nous devons révolutionner nos systèmes de communication.
Actuellement, l’exploration spatiale repose fortement sur les communications par ondes radio. Bien que cette méthode soit efficace, elle a ses limites. Les ondes radio ne peuvent transmettre qu’une quantité limitée de données à une vitesse relativement rapide. Les exigences du programme d’exploration lunaire Artemis et des futures missions dépassent de loin ce que les ondes radio peuvent gérer.
Pour relever ce défi, la NASA explore le potentiel des communications optiques, qui utilisent des lasers pour la transmission de données. De nombreux projets et programmes sont en cours, tant sur Terre que dans l’espace, pour exploiter la puissance des lasers pour la communication interstellaire.
Un des principaux avantages des systèmes de communication par laser par rapport aux ondes radio est leur capacité à transmettre des volumes de données significativement plus importants. Selon le système spécifique utilisé, les communications optiques peuvent fournir entre dix et 100 fois plus de données que les fréquences radio.
Dans une réalisation sans précédent, la NASA a récemment annoncé la transmission réussie d’une vidéo 4K d’un aéronef vers la Station spatiale internationale (ISS) en utilisant un système de communication optique. Bien que le contenu de la vidéo reste non divulgué, cette étape marque un pas crucial vers l’équipement du programme Artemis avec les outils nécessaires à son succès.
Le test était un effort collaboratif entre des scientifiques du Glenn Research Center de la NASA à Cleveland et du Air Force Research Laboratory (AFRL). L’objectif principal était de développer une nouvelle technologie permettant une couverture vidéo en direct des astronautes pendant les missions Artemis. Cependant, le parcours de la vidéo de l’aéronef à l’ISS n’était pas aussi simple qu’on pourrait le supposer.
L’avion utilisé pour le test était un Pilatus PC-12, une machine monomoteur renommée pour ses capacités. Équipé d’un terminal laser portable, le Pilatus a survolé le lac Érié dans la région des Grands Lacs nord-américains. De là, il a dirigé un faisceau laser contenant la vidéo vers une station optique au sol à Cleveland. La transmission a ensuite continué vers le White Sands Test Facility de la NASA à Las Cruces, au Nouveau-Mexique, avant d’être finalement envoyée dans l’espace.
Il convient de noter que le faisceau laser n’était pas directement dirigé vers l’ISS. Au lieu de cela, il était dirigé vers le satellite Laser Communications Relay Demonstration (LCRD). Ce satellite, déployé en 2021, est actuellement positionné à environ 22 000 miles (35 400 km) de la surface de la Terre, bien plus loin que l’orbite de l’ISS, qui varie de 230 à 285 miles (370 à 460 km).
Cette réalisation révolutionnaire en communication optique nous rapproche d’un pas vers l’établissement d’une infrastructure de communication robuste pour les futures missions lunaires. Avec la capacité de transmettre de grandes quantités de données, les communications laser détiennent un potentiel immense pour révolutionner l’exploration spatiale et permettre une connectivité sans précédent au sein de notre système solaire.
[Photo : NASA Dave Ryan]
NASA teste avec succès un système de communication laser sur la Station spatiale internationale
Dans une expérience révolutionnaire, la NASA a testé avec succès un système de communication laser sur la Station spatiale internationale (ISS). L’expérience consistait à utiliser un faisceau laser pour livrer et recevoir de la vidéo, marquant un avancement significatif dans la technologie de communication spatiale.
Le signal a été transmis de la Terre à l’ISS, où il a été reçu par le modem utilisateur LCRD LEO intégré et le terminal amplificateur (ILLUMA-T). Cette technologie de pointe, qui était attachée à l’ISS dans le cadre du module d’expérience japonais – Exposed Facility (JEM-EF), a joué un rôle crucial dans le succès de l’expérience.
Pour améliorer l’efficacité du système de communication, la NASA a également employé un nouveau protocole de communication appelé High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN). Ce protocole pénètre non seulement la couverture nuageuse plus efficacement, mais offre également des vitesses quatre fois plus rapides par rapport aux protocoles actuels.
Bien que l’ILLUMA-T ne soit plus installé sur la ISS, la NASA reste engagée à faire avancer ce projet. L’agence spatiale prévoit de continuer à diffuser des vidéos 4K de l’avion PC-12 vers les cieux, démontrant ainsi son engagement à repousser les limites de la technologie de communication spatiale.
L’objectif principal de ce projet est de fournir la technologie nécessaire pour soutenir le programme Artemis. Cela inclut l’équipement des astronautes avec la capacité de transmettre d’énormes quantités de données de recherche et de participer à des vidéoconférences en haute définition avec des personnes sur Terre.
À l’heure actuelle, la deuxième mission du programme Artemis, qui impliquera des humains en orbite autour de la Lune, est prévue pour 2025. Par la suite, la Mission III, qui verra des astronautes atterrir sur la surface lunaire, est prévue pour un départ un an plus tard.
Cet expérience réussie marque une étape significative dans la technologie de communication spatiale. L’engagement de la NASA à faire progresser les systèmes de communication contribuera sans aucun doute au succès des futures missions et ouvrira la voie à une exploration plus poussée au-delà de l’atmosphère terrestre.
