ANGE TYPLU
La NASA teste des technologies dans l’espace et au sol qui pourraient augmenter la bande passante pour transmettre des données scientifiques plus complexes et même diffuser des vidéos depuis Mars.
Les tests, menés dans le cadre du projet Deep Space Optical Communications (DSOC) de la NASA, testeront la capacité du laser à accélérer la transmission de données bien au-delà de la capacité des systèmes de radiofréquence actuels utilisés dans l’espace.
Trudy, directrice du programme Technology Demonstration Missions (TDM), a déclaré : « DSOC représente la prochaine étape dans les plans de la NASA pour développer des technologies de communication avancées révolutionnaires qui ont le potentiel d’améliorer la transmission de données depuis l’espace – ce qui est important pour l’agence pour ses ambitions futures. ” Cortés.
La démonstration technologique, dont le lancement est prévu cet automne, pourrait ouvrir la voie à des communications à large bande qui aideront à soutenir le prochain grand saut de l’humanité : lorsque la NASA enverra des astronautes sur Mars.
La mission Psyche de la NASA, qui sera lancée en octobre vers l’astéroïde riche en métaux du même nom, “se greffera” sur l’émetteur-récepteur laser proche infrarouge DSOC lors de son lancement.
Pendant les deux premières années du voyage, l’émetteur-récepteur communiquera avec deux stations au sol en Californie du Sud Testez des détecteurs ultra-sensibles, de puissants émetteurs laser et des techniques de pointe pour décoder les signaux Livraison d’émetteur-récepteur depuis l’espace lointain.
La NASA se concentre sur les communications laser, ou optiques, car elles ont le potentiel de surpasser les ondes radio, sur lesquelles l’agence spatiale s’appuie depuis plus de 50 ans.
Alors que les communications laser radio et proche infrarouge utilisent des ondes électromagnétiques pour transférer des données, La lumière proche infrarouge regroupe les informations dans des longueurs d’onde beaucoup plus petites, permettant aux stations au sol de recevoir plus de données simultanément.
« Le DSOC a été conçu pour démontrer 10 à 100 fois la capacité de retour de données des systèmes radio de pointe utilisés dans l’espace aujourd’hui. “Les communications laser à large bande passante ont fait leurs preuves pour les satellites en orbite proche de la Terre et de la Lune, mais l’espace lointain présente de nouveaux défis”, a déclaré Abi Biswas, technologue du projet au DSOC.
Quelles sont les nouvelles technologies ?
L’émetteur-récepteur de Psyche intègre plusieurs nouvelles technologies, telles qu’une nouvelle caméra à comptage de photons qui n’a jamais été utilisée auparavant,
La caméra est fixée à un télescope à ouverture de 8,6 pouces (22 centimètres) qui s’étend du côté du vaisseau spatial.
L’émetteur-récepteur balayera automatiquement et se «verrouillera» sur la liaison montante laser proche infrarouge à haute puissance transmise par le laboratoire de télescope de communication optique de l’installation de Table Mountain du JPL près de Wrightwood, en Californie. Le laser démontrera également l’envoi de commandes à l’émetteur-récepteur de liaison montante.
“De puissants lasers de liaison montante pour des débits plus élevés pour les engins spatiaux sont une partie importante de cette démonstration technologique, et des mises à niveau de nos systèmes au sol seront nécessaires pour les futures missions dans l’espace lointain”, a déclaré Jason Mitchell, responsable du programme Space Communications and Navigation (SCAN) de la NASA. permettra la communication optique pour ) programme au siège de la NASA.
Une fois verrouillé sur le laser de liaison montante, l’émetteur-récepteur détectera le télescope Hale de 200 pouces (5,1 mètres) à l’observatoire Palomar de Caltech dans le comté de San Diego, en Californie, à environ 100 miles (130 kilomètres) au sud de Table Mountain.
Ensuite, l’émetteur-récepteur utilisera son laser proche infrarouge pour transmettre des données à haut débit à Palomar.
Les vibrations des engins spatiaux qui pourraient autrement pousser le laser hors de la cible seront réduites par des entretoises à la pointe de la technologie Connexion de l’émetteur-récepteur au psy.
Pour recevoir le laser de liaison descendante à haut débit de l’émetteur-récepteur DSOC, le télescope Hale est équipé d’un Nouvel assemblage de détecteur de photon unique à nanofil supraconducteur.
L’ensemble est refroidi par cryogénie afin qu’un seul photon laser incident (une particule quantique de lumière) puisse être détecté et l’heure de son arrivée enregistrée.
Transmise sous la forme d’un train d’impulsions, la lumière laser devrait parcourir plus de 200 millions de miles (300 millions de kilomètres) – la plus grande distance parcourue par le vaisseau spatial au cours de cette démonstration technologique – avant que même des signaux faibles puissent être détectés et fournir des informations puissent être traitées pour l’extraction.
“Chaque composant de DSOC fait la démonstration d’une nouvelle technologie, du laser de liaison montante haute puissance au système de pointage de l’émetteur-récepteur sur le télescope et aux détecteurs extrêmement sensibles qui peuvent compter des photons uniques”, a déclaré Bill Klipstein du projet DSOC, JPL. Directeur. “L’équipe devait également développer de nouvelles techniques de traitement du signal pour extraire des informations de ces signaux faibles transmis sur de grandes distances.”
Les distances impliquées présentent un autre défi pour les démos technologiques : plus la psyché voyage loin, plus il faut de temps aux photons pour atteindre leur destination, ce qui entraîne un décalage pouvant atteindre des dizaines de minutes.
Les positions de la Terre et du vaisseau spatial changeront constamment pendant le voyage du photon laser, ce décalage doit donc être compensé.
“Pointer le laser de haut en bas sur des millions de kilomètres tout en traitant le mouvement relatif de la Terre et de Psyché est un défi passionnant pour notre projet”, a déclaré Biswas.
