Communiquer dans l’espace à des millions de kilomètres de distance, avec un débit aussi élevé que possible. Cette perspective devient aujourd’hui une nécessité alors que se profilent des missions spatiales de plus en plus lointaines. La Nasa a justement voulu challenger certaines technologies avec la mission Psyché, lancée en 2023.
Son but principal est d’aller observer un astéroïde nommé Psyché, quelque part dans la ceinture d’astéroïde. Mais si son arrivée est prévue en 2029, la sonde dispose également d’un système expérimental pour mener des communications optiques. Aujourd’hui, il est temps de faire le bilan de ce système utilisé plusieurs dizaines de fois, notamment durant un échange à 350 millions de kilomètres.
Un progrès pour se rendre « sur le chemin de Mars »
Le bilan est extrêmement positif. En fait, selon l’agence spatiale américaine, il est encore plus favorable que ce qu’indiquaient les prévisions les plus optimistes. Entre novembre 2023 et septembre 2025, pas moins de 13,6 térabits de données ont été envoyés par la sonde en 65 transmissions, avec un débit compris entre 62 et 267 mégabits par seconde.
Pour les Américains, qui lorgnent du côté de Mars, l’étape est importante. « Les progrès réalisés dans le domaine des technologies de communication laser nous rapprochent un peu plus de la diffusion en continu de vidéos HD et de la transmission de données précieuses depuis la surface martienne plus rapidement que jamais auparavant », s’est félicité Sean Duffy, administrateur par intérim de la Nasa.
Le principe de ce type de communication repose sur un émetteur-récepteur laser placé sur la sonde Psyché et sur deux stations au sol sur Terre. Il s’agit ensuite de pointer le laser précisément sur sa cible malgré des distances phénoménales. Même en voyageant à la vitesse de la lumière, la réception peut mettre quelques minutes, mais ce système a le mérite de transmettre de plus grandes quantités de données qu’avec des ondes radio.
Pour les stations au sol, le défi est d’être capable d’identifier les « bons » photons, d’autant que, le laser ayant voyagé sur des centaines de millions de kilomètres, le signal est extrêmement faible. Le faisceau peut être affecté par des problèmes permanents, comme les turbulences atmosphériques, ou des circonstances ponctuelles, tels les feux qui ont ravagé la Californie.
Deux ans de records, et ce n’est pas fini
Malgré ces difficultés, Psyché a pu réaliser de belles prouesses lors de sa mission. Juste un mois après son lancement, la première démonstration a envoyé un message sur 30 millions de kilomètres, soit une dizaine de fois la distance entre la Terre et la Lune, avec un débit de 267 Mbit/s. En octobre 2024, elle atteignait les 466 millions de kilomètres de distance, puis en décembre, un peu plus d’un an après son départ, la sonde a battu un record avec une communication à 494 millions de kilomètres, ce qui est supérieur à la distance moyenne qui sépare Mars de la Terre !
La Nasa a même pu tenter l’expérience avec un nouveau type d’antenne capable de recevoir à la fois les transmissions optiques et radio. Un progrès essentiel :
« Les futures missions spatiales demanderont à ce que les astronautes envoient des images haute définition depuis la Lune ou Mars. Renforcer nos capacités dans les fréquences radio traditionnelles avec le pouvoir et les avantages des communications optiques permettra à la Nasa de s’adapter à ces nouveaux besoins », a souligné Kevin Coggins, administrateur de la Nasa.
Le programme de Psyché incluait ce type de tests pendant les deux premières années de sa mission. On ignore encore si d’autres auront lieu à l’avenir. En mai 2026, la sonde doit survoler Mars, en passant à quelques milliers de kilomètres de la surface., Peut-être cela pourrait-il être un bon prétexte pour récupérer quelques clichés à transmettre par laser.
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