Cet été, la NASA a franchi un cap dans le domaine des communications spatiales en envoyant un signal laser à travers l’espace à une distance record. Ce test, réalisé avec la sonde Psyché, représente un pas en avant dans les communications optiques. Il démontre que cette technologie pourrait bientôt remplacer les fréquences radio traditionnelles dans les missions spatiales les plus ambitieuses.
Un laser pour communiquer plus vite et plus loin
Les communications spatiales traditionnelles reposent sur les fréquences radio, dont les capacités de transfert de données sont limitées. Le laser est en revanche est capable de transporter une quantité de données jusqu’à cent fois supérieure, ce qui permet la transmission rapide de données scientifiques, de vidéos haute résolution et d’images complexes.
En utilisant des lasers, la NASA espère ainsi révolutionner les capacités de communication des missions vers des destinations lointaines. Avec une telle technologie, des missions habitées pourraient par exemple envoyer et recevoir de grands volumes de données, essentiels pour les études scientifiques et les communications quotidiennes des équipages.
Pour tester cette approche dans l’espace lointain, l’agence américaine a installé un émetteur-récepteur laser de pointe sur la sonde Psyché, dont la mission principale est d’étudier un astéroïde métallique unique dans la ceinture principale entre Mars et Jupiter.
Pendant ce temps, deux stations au sol équipées d’un puissant laser de sept kilowatts, l’observatoire Palomar de Caltech en Californie et une installation de JPL à Table Mountain, près de Wrightwood, sont utilisées pour communiquer avec l’appareil. La première station sert de point de réception pour le laser de Psyché, tandis que la seconde émet des signaux laser vers la sonde. Ce système permet de tester la communication laser à de très longues distances dans des conditions de précision extrême.
Des vitesses de transfert impressionnantes
L’équipe du DSOC a testé la capacité de la sonde à transmettre des données en utilisant la communication laser, dès le début de sa mission. La première série de tests a été menée lorsque Psyché se trouvait à une distance de 53 millions de kilomètres de la Terre, comparable à la distance la plus courte entre la Terre et Mars. À cette distance, la sonde a atteint un débit de transmission maximal de 267 mégabits par seconde, soit un débit similaire à celui d’une connexion Internet haut débit.
À mesure que la sonde s’est éloignée, la vitesse de transfert a naturellement diminué, mais est restée impressionnante. En juin 2024, alors que Psyché se trouvait à 390 millions de kilomètres de la Terre, soit environ deux fois et demie la distance entre la Terre et le Soleil, elle a maintenu un débit stable de 6,25 mégabits par seconde, avec des pics à 8,3 mégabits par seconde. Ces performances restent bien au-dessus de celles qu’un système radio de puissance comparable pourrait offrir à une telle distance.
Ensuite, un jalon majeur a été franchi en juillet 2024. L’équipe DSOC aurait en effet établi une communication laser avec Psyché alors qu’elle se trouvait à 460 millions de kilomètres de la Terre.
« Un de nos principaux objectifs était de vérifier si la baisse du débit de données suivait bien la règle de l’inverse du carré de la distance », explique Abi Biswas, responsable du projet. « Nous avons confirmé ce principe ». En tout, près de onze térabits de données ont été échangés durant cette première phase de la mission. Un prochain test est prévu en novembre.
