NASA, projet de système de communication par laser pour l’espace

Représentation artistique d’un satellite LCRD transmettant un signal laser à la station OGS-2 à Haleakala, Hawaii (crédit : NASA)

Un communiqué de presse publié par le Goddard Space Flight Center de la NASA fait le point sur le projet de communication entre la Terre et l’espace au moyen de signaux laser infrarouges. Le communiqué de presse confirme le début de la construction de la station optique au sol 2 (OGS-2), la deuxième de deux stations au sol qui seront utilisées pour collecter ou envoyer des messages transmis par des faisceaux laser, comme ceux provenant de sondes. En tant qu’intermédiaires, les satellites seront lancés dans l’espace dans le cadre du projet de démonstration de relais de communication laser (LCRD).

Fondamentalement, la NASA essaie d’utiliser les technologies laser pour communiquer avec des sondes, des engins spatiaux ou même des stations spatiales habitées par des humains au lieu d’utiliser des ondes radio. Il s’agit donc du premier système d’exploitation de communication optique jamais réalisé pour communiquer entre la Terre et l’espace.
Ce n’est pas la première fois que la NASA essaie d’utiliser l’optique pour envoyer et recevoir des messages depuis des vaisseaux spatiaux, mais c’est le premier projet entièrement basé sur les lasers et donc sur l’optique comme méthode de communication.

Le soutien sera assuré par les satellites LCRD qui seront lancés en orbite et serviront de pont entre la Terre et les différents engins spatiaux qui exploreront le système solaire.
Les avantages des communications optiques par rapport aux communications radio sont évidents. Parmi celles-ci figurent une vitesse de transmission plus élevée et une augmentation de la quantité de données transférables. Cela peut signifier, par exemple, des photographies à haute résolution reçues par les télescopes spatiaux en moins de temps. En outre, les composants permettant de transmettre des signaux à partir d’un vaisseau spatial sont beaucoup plus compacts dans les systèmes optiques que dans les systèmes radio, ce qui ne doit pas être sous-estimé dans les environnements exigus des sondes, des vaisseaux spatiaux, des télescopes spatiaux, etc.

Le problème est que les communications optiques avec les lasers infrarouges peuvent souffrir grandement des interférences atmosphériques. En pratique, en cas de mauvais temps et de nuages trop nombreux, les stations au sol ne pourront pas envoyer ou recevoir de messages. C’est précisément pour cette raison que la nouvelle station au sol OGS-2 a été construite à Hawaii où, espérons-le, le ciel devrait être dégagé pendant une partie de l’année.
La première station, OGS-1, a été construite par le Jet Propulsion Laboratory à Table Mountain, en Californie. Le système utilisera une station de surveillance atmosphérique 24 heures sur 24 pour déterminer laquelle des deux stations sera la mieux utilisée.

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