Le vaisseau spatial Psyche de la NASA a transmis avec succès des données à une station au sol sur une distance 40 fois supérieure à la distance Terre-Lune.
Le vaisseau spatial Psyche, avec son émetteur-récepteur laser de vol et sa capsule DSOC à capuchon doré, au centre d'opérations spatiales Astrotech en décembre 2022. Photo : NASA/Ben Smegelsky
Le système DSOC (Digital Subtraction Angiography and Communication System) de la NASA, embarqué à bord du vaisseau spatial Psyche, a établi un nouveau record de communication optique en transmettant des signaux laser proche infrarouge et des données de test sur une distance de 16 millions de kilomètres jusqu'au télescope Hale de l'observatoire Palomar, dans le comté de San Diego, en Californie, comme l'a rapporté Interesting Engineering le 17 novembre. À une distance 40 fois supérieure à la distance Terre-Lune, il s'agit de la démonstration la plus lointaine de cette technologie à ce jour.
La sonde Psyche a été lancée en octobre avec pour objectif d'étudier l'astéroïde 16 Psyche. L'expérience DSOC embarquée vise à démontrer des vitesses de transmission de données 10 à 100 fois supérieures à celles des systèmes radiofréquences actuellement utilisés par les engins spatiaux.
Les communications par laser proche infrarouge et par radio utilisent toutes deux des ondes électromagnétiques pour transmettre des données. Cependant, la lumière proche infrarouge condense les données en ondes beaucoup plus courtes, permettant ainsi aux stations au sol de recevoir davantage de données. Ceci est utile pour les futures missions d'exploration robotisées ou habitées et permet l'utilisation d'instruments scientifiques à plus haute résolution.
L'expérience a franchi une étape cruciale le 14 novembre, lorsque l'émetteur-récepteur laser de la sonde Psyche s'est verrouillé sur un signal laser émis par le laboratoire de télescopes de communication optique (OCTL) du centre de Table Mountain du Jet Propulsion Laboratory (JPL), près de Wrightwood, en Californie. Ce signal laser a guidé l'émetteur-récepteur afin d'orienter son faisceau laser descendant vers Palomar (à 130 km au sud de Table Mountain). Les systèmes automatisés de l'émetteur-récepteur et des stations au sol ont également ajusté leur orientation.
« Il s'agit là d'une des étapes importantes que le DSOC franchira dans les mois à venir, ouvrant la voie à des communications à débit de données plus élevé capables de transmettre des informations scientifiques, des images et des vidéos haute résolution, soutenant ainsi le prochain grand pas de l'humanité : envoyer des humains sur Mars », a déclaré Trudy Kortes, directrice des démonstrations technologiques au siège de la NASA à Washington.
« Le test du 14 novembre était la première fois que nous intégrions pleinement les équipements au sol et les émetteurs-récepteurs embarqués, ce qui a nécessité une coordination parfaite entre les équipes d'exploitation du DSOC et de Psyche. Ce fut un défi majeur et il nous reste encore beaucoup de travail, mais nous avons réussi en peu de temps à transmettre, recevoir et décoder des données », a déclaré Meera Srinivasan, responsable de l'équipe d'exploitation du DSOC au JPL.
La communication optique a été démontrée en orbite terrestre basse et jusqu'à la Lune, mais DSOC est la première expérience menée dans l'espace lointain. Projeter des lasers sur des distances de millions de kilomètres exige un pointage extrêmement précis.
L'expérience devait également tenir compte du temps de trajet de la lumière entre le vaisseau spatial et la Terre. À la distance maximale entre Psyché et la Terre, les photons infrarouges proches émis par DSOC mettaient environ 20 minutes pour revenir (lors de l'expérience du 14 novembre, ce temps de trajet était d'environ 50 secondes). Pendant ce temps, le vaisseau spatial et la planète étaient en mouvement, et les lasers de liaison montante et descendante devaient donc s'adapter à ces changements de position.
Thu Thao (Selon Interesting Engineering )
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