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La Terre reçoit un message laser projeté sur 16 millions de kilomètres

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Crédits : Kolonko/istock

Une expérience révolutionnaire dans l’espace lointain a permis à la sonde spatiale Psyché de la NASA de transmettre un message via laser à la Terre depuis une distance inédite de 16 millions de kilomètres, soit environ 40 fois la distance Terre-Lune. Ce succès du Deep Space Optical Communications (DSOC) marque la démonstration la plus lointaine de communication optique.

Une grande première

Dans le domaine de l’exploration spatiale, les communications entre les objets spatiaux et la Terre jouent un rôle crucial. Traditionnellement, elles s’effectuent via des ondes radio pour transmettre des données. Cependant, ces signaux, bien que fiables, sont soumis à des contraintes de bande passante, ce qui peut limiter la quantité d’informations transmises à un moment donné, en particulier pour les missions lointaines.

De plus, la vitesse de transmission des données devient cruciale pour les missions qui exigent des échanges d’informations complexes, notamment des images haute résolution, des vidéos en streaming ou des données scientifiques détaillées.

Au cours de ces dernières années, les scientifiques et ingénieurs de la NASA ont donc exploré de nouvelles voies, notamment l’utilisation de la communication optique, pour surmonter ces limitations. La communication optique, basée sur l’utilisation de faisceaux laser, offre en effet la possibilité de regrouper des quantités massives de données dans des ondes lumineuses, permettant des transmissions à des vitesses bien supérieures à celles des systèmes de communication radio conventionnels.

La mission de la sonde spatiale Psyché de la NASA, en route vers l’astéroïde du même nom, sert de terrain d’expérimentation pour le Deep Space Optical Communications (DSOC), un projet novateur visant à tester et à démontrer la faisabilité de cette forme de communication à des distances considérables. Il y a quelques jours, la sonde aurait ainsi réussi à transmettre un message via laser à la Terre (capté par le télescope Hale, de l’observatoire Palomarde en Californie) sur une distance exceptionnelle de 16 millions de kilomètres.

Cette technologie ouvre ainsi des perspectives considérables pour les missions futures et pourrait potentiellement faciliter la diffusion en direct depuis la surface de Mars.

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Visualisation d’un artiste montrant la sonde spatiale Psyché se rapprochant de l’astéroïde. Crédits : NASA/JPL-Caltech/ASU)

Encore quelques obstacles

Néanmoins, cette avancée vers la communication optique n’est pas exempte de défis. L’un d’eux réside dans la précision nécessaire pour diriger le faisceau laser sur de très longues distances. En effet, alors que les lasers permettent un regroupement efficace de données, la nécessité de maintenir une trajectoire laser extrêmement précise sur des millions de kilomètres rend leur utilisation particulièrement compliquée. La moindre déviation pourrait en effet compromettre la qualité de la transmission et entraîner des perturbations dans la communication.

Un autre défi majeur est lié à la gestion des délais de communication inhérents à la faiblesse du signal des photons lorsqu’ils parcourent d’énormes distances.

Lors du test du DSOC, les photons ont pris environ 50 secondes pour parcourir la distance entre la sonde spatiale Psyché et la Terre. Cependant, à mesure que Psyché s’éloignera davantage, le temps nécessaire pour que les photons fassent l’aller-retour augmentera considérablement, créant des délais de communication plus longs, comme c’est le cas pour les messages radio. Cela nécessitera donc une adaptation constante des émetteurs-récepteurs laser des deux côtés pour compenser les mouvements respectifs de la Terre et de l’espace lointain.

Malgré ces obstacles, cette réalisation remarquable ouvre la voie à une exploration spatiale plus poussée et donc à de potentielles découvertes scientifiques.