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Deep Space Optical Communications (DSOC) : la NASA teste le laser  

Les communications spatiales basées sur les radiofréquences sont confrontées à des contraintes dues à la faible bande passante et au besoin croissant de débits de transmission de données élevés. Les systèmes laser ou optiques ont le potentiel de briser les contraintes de communication. La NASA a testé les communications laser à des distances extrêmes et a démontré des communications à large bande passante dans l'espace lointain lorsqu'elle a transmis vers la Terre une vidéo ultra haute définition via laser à une distance de 32 millions de km, depuis le vaisseau spatial Psyché qui voyage actuellement à travers l'espace lointain vers astéroïde riche en métaux Psyché situé dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. Il s'agissait de la première démonstration de communications optiques au-delà de la Lune. L’antenne du Deep Space Network (DSN) a reçu à la fois des signaux laser radiofréquence et proche infrarouge.  

Profond espace la communication s'effectue principalement à l'aide de fréquences radio. Cependant, les systèmes basés sur les radiofréquences ne peuvent pas répondre aux besoins de communication actuels et futurs du secteur spatial, compte tenu de la bande passante limitée et de la demande toujours croissante de débits de transmission de données élevés.  

D'autre part, les communications laser ou optiques offrent de nombreux avantages en termes de larges bandes passantes, de liaisons à haut débit et de terminaux à faible SWaP (taille, poids et puissance). Il a le potentiel d'améliorer les débits de données de 10 à 100 fois la capacité des systèmes radio les plus sophistiqués actuellement utilisés, pouvant ainsi briser les contraintes de communication. D’où l’impératif de faire progresser les communications optiques pour des communications spatiales lointaines de grande capacité, capables de répondre aux futurs besoins de transmission de données interplanétaires.   

L'expérience DSOC (Deep Space Optical Communications) est une charge utile de démonstration technologique à bord du vaisseau spatial Psyché qui voyage actuellement à travers l'espace profond vers des zones riches en métaux. astéroïde Psyché située dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. En décembre 2023, il a démontré des communications à large bande passante dans l’espace lointain en transmettant vers la Terre une vidéo ultra haute définition via laser depuis 32 millions de km dans l’espace lointain. Il s'agissait de la première démonstration de communications optiques au-delà de la Lune.   

Le Deep Space Network (DSN) est un réseau d'installations situées dans différentes parties du monde pour communiquer avec des vaisseaux spatiaux lointains explorant le système solaire. Une antenne expérimentale de ce réseau a reçu à la fois des signaux radio et laser émis par le vaisseau spatial Psyché dans l'espace lointain. Cela suggère que les antennes DSN qui communiquent actuellement avec les engins spatiaux via des signaux radio pourraient être adaptées aux communications laser.  

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Références:  

  1. Karmous S., et al 2022. Comment les communications optiques peuvent-elles façonner l'avenir des communications dans l'espace lointain ? Un sondage. Pré-imprimer arXiv. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933 
  1. Robinson BS, 2023. Communications optiques pour l'exploration spatiale et la science. Conférence sur les communications par fibre optique 2023. 
  1. La démonstration technique de la NASA diffuse la première vidéo depuis l'espace lointain via un laser. Publié le 18 décembre 2023. Disponible sur https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/ 
  1. NASA. Actualités – La nouvelle antenne expérimentale de la NASA suit le laser de l'espace lointain. Publié le 08 février 2024. Disponible sur https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/ 
  1. Communications optiques dans l'espace lointain (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/ 
  1. Mission Psyché. https://science.nasa.gov/mission/psyche/  
  1. Réseau spatial profond (DSN) de la NASA https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journaliste scientifique | Rédacteur fondateur, magazine Scientific European

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