La Terre vient de recevoir un message laser provenant d’une distance de 16 millions de kilomètres

Une expérience en zone profonde effectuée à bord du vaisseau spatial Mind de la NASA a simplement transmis pour la toute première fois un message via laser à la Terre depuis bien au-delà de la Lune, une réussite qui pourrait transformer la façon dont les vaisseaux spatiaux interagissent.

Dans la démonstration la plus lointaine jamais réalisée de ce type d’interaction optique, le Deep Space Optical Communications (DSOC) a rayonné un laser proche infrarouge codé avec des informations de test depuis sa position à environ 16 millions de kilomètres (10 millions de miles) – soit environ 40 fois plus loin que la Lune ne l’est de la Terre – jusqu’au télescope Hale de l’observatoire Palomar de Caltech en Californie.

Le DSOC est une démonstration technologique de deux ans qui accompagne Psyché alors qu’il se dirige vers sa cible principale, l’astéroïde Mind. La démonstration a atteint le « premier feu » le 14 novembre, selon le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, qui gère les deux objectifs, grâce à une manœuvre exceptionnellement précise qui a vu son émetteur-récepteur laser se verrouiller sur la puissante balise laser de liaison montante du JPL à son observatoire de Table Mountain. ce qui a permis à l’émetteur-récepteur du DSOC de diriger son laser de liaison descendante vers l’observatoire de Caltech à 130 kilomètres (100 miles) de là.  » Nous diffusons des informations scientifiques, des images haute définition et des vidéos en streaming pour contribuer au prochain grand pas de l’humanité : envoyer des humains sur Mars », a déclaré Trudy Kortes, directrice des présentations sur l’innovation au siège de la NASA, dans un communiqué.

Les interactions optiques ont en fait été utilisées pour envoyer des messages depuis l’orbite terrestre le passé, mais il s’agit de la distance la plus longue jamais atteinte par des faisceaux laser. Dans un faisceau laser, le faisceau de photons se déplace selon les mêmes instructions et exactement à la même longueur d’onde. La communication laser peut transmettre de grandes quantités d’informations à des vitesses sans précédent en regroupant les informations dans les oscillations de ces ondes lumineuses, codant un signal optique qui peut transmettre des messages à un récepteur au moyen de faisceaux infrarouges (imperceptibles pour les humains).

La NASA utilise généralement des ondes radio pour communiquer avec des missions situées plus loin que la Lune, et toutes deux utilisent des ondes électromagnétiques pour transmettre des données. Cependant, l’avantage des faisceaux laser est que beaucoup plus d’informations peuvent être transmises. emballés dans des vagues beaucoup plus serrées. Selon la NASA, la démonstration technologique DSOC vise à montrer des taux de transmission 10 à 100 fois supérieurs à ceux des meilleurs systèmes d’interaction radio actuels.

Permettre la transmission d’un plus grand nombre de données permettra aux objectifs futurs d’apporter des instruments scientifiques à une résolution beaucoup plus élevée ainsi que de permettre des interactions plus rapides sur d’éventuels objectifs de l’espace lointain – des flux vidéo en direct depuis la surface de Mars, par exemple.

« La communication optique est un avantage pour les scientifiques et les chercheurs qui veulent toujours plus de leurs missions spatiales, et elle rendra possible l’expédition humaine dans l’espace lointain », a déclaré le Dr Jason Mitchell, directeur de l’Advanced Communications and Département des technologies de navigation au sein du programme Area Communications and Navigation de la NASA. « Plus de données implique plus de découvertes. »

Néanmoins, il existe certains défis à évaluer en premier. Plus l’interaction optique doit parcourir une grande distance, plus elle devient difficile, car elle doit identifier la précision pour pointer le faisceau laser. De plus, le signal des photons deviendra plus faible, mettant plus de temps à atteindre sa destination, ce qui entraînera finalement des retards dans la communication.

Lors du test du 14 novembre, les photons ont mis environ 50 secondes pour faire un voyage de l’esprit à la Terre. Au moment où Psyché atteint sa distance la plus éloignée, il leur faudra environ 20 minutes pour revenir en arrière – c’est assez long pour que la Terre et le vaisseau spatial aient réellement bougé, donc les lasers des deux doivent changer pour ce changement de position. .

Jusqu’à présent, la démonstration technologique record a en fait été très efficace. » [Le] Le test a été le premier à intégrer complètement les propriétés au sol et l’émetteur-récepteur de vol, nécessitant que les équipes opérationnelles DSOC et Mind travaillent en tandem », a déclaré Meera Srinivasan, responsable des opérations pour DSOC au JPL. « C’était un défi de taille, et nous avons encore beaucoup de travail à faire, mais pendant une courte période, nous avons pu envoyer, recevoir et déchiffrer certaines données. »

Ou, comme Abi Biswas, Le technologue du projet DSOC au JPL l’a dit : « [Nous] avions la capacité d’échanger des « morceaux de lumière » depuis et vers une zone profonde. » L’échange de morceaux de lumière vers et depuis des zones profondes pourrait changer la donne dans la façon dont nous interagissons dans l’exploration spatiale.