La prochaine démonstration de relais de communication laser de la NASA pourrait révolutionner la façon dont l’agence communique avec les futures missions à travers le système solaire.
Ces lasers pourraient conduire à plus de vidéos et de photos haute résolution depuis l’espace que jamais auparavant, selon l’agence.
Depuis 1958, la NASA utilise les ondes radio pour communiquer avec les astronautes et les missions spatiales. Alors que les ondes radio ont fait leurs preuves, les missions spatiales deviennent plus complexes et collectent plus de données qu’auparavant.
Considérez un laser infrarouge comme une connexion optique à Internet haut débit, plutôt qu’une connexion Internet par ligne commutée d’une lenteur frustrante. Les communications laser renverront des données vers la Terre depuis l’orbite géosynchrone, à 22 000 miles (35 406 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre à 1,2 gigabits par seconde, ce qui revient à télécharger un film entier en moins d’une minute.
Cela améliorera les taux de transmission de données 10 à 100 fois mieux que les ondes radio. Les lasers infrarouges, invisibles à nos yeux, ont des longueurs d’onde plus courtes que les ondes radio, ils peuvent donc transmettre plus de données à la fois.
Avec le système d’ondes radio actuel, il faudrait neuf semaines pour envoyer une carte complète de Mars – mais un laser pourrait le faire en neuf jours.
Le Laser Communications Relay Show est le premier système de relais laser de bout en bout de la NASA qui transmettra et recevra des données de l’espace à deux stations optiques au sol à Table Mountain, en Californie, et à Haleakala, à Hawaï. Ces stations contiennent des télescopes capables de recevoir la lumière du laser et de la traduire en données numériques. Contrairement aux antennes radio, les récepteurs de communication laser peuvent être jusqu’à 44 fois plus petits. Puisque le satellite peut envoyer et recevoir des données, il s’agit d’un véritable système bidirectionnel.
La seule découpe pour les récepteurs laser au sol Les perturbations atmosphériques, telles que les nuages et les turbulences, peuvent interférer avec les signaux laser transmis à travers l’atmosphère. Les sites distants des deux récepteurs ont été choisis dans cet esprit car ils ont tous deux des conditions climatiques claires à haute altitude.
Une fois la mission en orbite, l’équipe du centre des opérations de Las Cruces, au Nouveau-Mexique, activera la démonstration de communications laser et la préparera à envoyer les tests aux stations au sol.
La mission devrait prendre deux ans pour effectuer des tests et des expériences avant de commencer à soutenir des missions spatiales, y compris une station optique qui sera installée sur la Station spatiale internationale à l’avenir. Il sera capable d’envoyer des données d’expériences scientifiques sur la station spatiale au satellite, qui le ramènera sur Terre.
L’écran agit comme un satellite relais, éliminant le besoin pour les futures missions d’avoir des antennes en visibilité directe directement au sol. Le satellite pourrait aider à réduire la taille, le poids et les besoins en puissance des communications sur les futurs engins spatiaux – bien que cette mission soit à peu près de la taille d’un ordre du roi.
Cela signifie que le lancement de futures missions peut être moins coûteux et qu’il y aura de la place pour des outils plus scientifiques.
D’autres missions actuellement en développement qui peuvent tester les capacités de communication laser incluent le système de communication optique Orion Artemis II, qui permettra une alimentation vidéo ultra-haute résolution entre la NASA et les astronautes Artemis lunaires-aventureux.
La mission Psyche, qui sera lancée en 2022, atteindra la destination de l’astéroïde en 2026. La mission étudiera un astéroïde métallique de plus de 150 millions de miles (241 millions de km) de long. et tester un laser de communication optique dans l’espace lointain pour renvoyer des données sur Terre.