L’humanité se prépare à un retour passionnant sur la Lune, et cette fois, le plan est d’y rester et de l’utiliser comme une plateforme de lancement pour l’exploration spatiale ultérieure. Cependant, pour concrétiser cet objectif ambitieux, 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 présente des 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 missions futures dépassent largement 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, sur Terre et dans l’espace, pour exploiter la puissance des lasers pour la communication interstellaire.
Un des principaux avantages des systèmes de communication laser par rapport aux ondes radio est leur capacité à transmettre des volumes de données beaucoup plus importants. Selon le système spécifique utilisé, les communications optiques peuvent fournir de dix à cent 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 avion en vol vers la Station spatiale internationale (ISS) en utilisant un système de communication optique. Bien que le contenu de la vidéo reste confidentiel, cette étape marque une avancée cruciale vers l’équipement du programme Artemis avec les outils nécessaires à sa réussite.
Le test a été réalisé grâce à la collaboration entre des scientifiques du centre de recherche Glenn de la NASA à Cleveland et du laboratoire de recherche de l’armée de l’air (AFRL). L’objectif principal était de développer une nouvelle technologie permettant la diffusion en direct de vidéos des astronautes pendant les missions Artemis. Cependant, le trajet de la vidéo de l’avion vers l’ISS n’a pas été aussi simple que l’on pourrait le penser.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 en Amérique du Nord. De là, il a dirigé un faisceau laser contenant la vidéo vers une station terrestre optique à Cleveland. La transmission a ensuite continué jusqu’au centre d’essais de White Sands de la NASA à Las Cruces, au Nouveau-Mexique, avant d’être finalement transmise vers 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 de démonstration de relais de communication laser (LCRD). Ce satellite, déployé en 2021, est actuellement positionné à environ 22 000 miles (35 400 km) de la surface de la Terre, beaucoup plus loin que l’orbite de l’ISS, qui varie de 230 à 285 miles (370 à 460 km).
Cette réalisation révolutionnaire dans la communication optique nous rapproche un peu plus de l’établissement d’une infrastructure de communication solide pour les futures missions lunaires. Avec la capacité de transmettre de grandes quantités de données, les communications laser ont un immense potentiel pour révolutionner l’exploration spatiale et permettre une connectivité sans précédent au sein de notre système solaire.
[Photo : NASA Dave Ryan]
La NASA teste avec succès un système de communication laser sur la Station spatiale internationale
Dans une expérience révolutionnaire, la NASA a réussi à tester un système de communication laser sur la Station spatiale internationale (ISS). L’expérience consistait à utiliser un faisceau laser pour transmettre et recevoir une vidéo, marquant une avancée significative 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 intégré LCRD LEO et le terminal amplificateur (ILLUMA-T). Cette technologie de pointe, qui a été attachée à l’ISS dans le cadre du module expérimental japonais en installation extérieure (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 utilisé un nouveau protocole de communication appelé High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN). Ce protocole non seulement pénètre plus efficacement les nuages, mais il offre également des vitesses quatre fois plus rapides par rapport aux protocoles actuels.
Bien que l’ILLUMA-T ne soit plus installé sur l’ISS, la NASA reste engagée à faire progresser ce projet. L’agence spatiale prévoit de continuer à diffuser des vidéos 4K depuis 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 comprend équiper les astronautes de la capacité de transmettre de vastes quantités de données de recherche et de participer à des conférences vidéo 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 partir en 2025. Ensuite, la Mission III, qui verra des astronautes atterrir à la surface lunaire, est prévue pour partir un an plus tard.
Cette expérience réussie marque une étape importante 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.
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