Le système sur lequel travaille en ce moment la Nasa sera testé au cours de la mission Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), dont le lancement est prévu le 6 septembre prochain. Le vaisseau spatial LADEE sera mis en orbite autour de la Lune et recueillera des informations sur l'atmosphère lunaire - plus exactement l'exosphère - pendant 100 jours environ. Un module de communication laser sera intégré au satellite. « La Nasa a besoin de disposer d'un système de téléchargement des données depuis l'espace plus rapide, d'autant que le volume de données échangé ne cesse de croître, un peu comme ce qui se passe sur terre, à la maison ou au bureau », a déclaré hier Don Cornwell, directeur des communications laser lunaires pour la mission lors d'une conférence de presse télévisée organisée par la Nasa.

« Nous aimerions être en mesure d'envoyer des images haute définition et des films en 3D, aussi bien depuis les satellites qui tournent autour de la Terre, que depuis des sondes explorant la Lune et au-delà. Les ondes radio que nous utilisons depuis les 50 dernières années ont été très performantes, mais la technologie des ondes lumineuses que nous maîtrisons aujourd'hui nous permet de transférer davantage de données », a-t-il ajouté.Don Cornwell a expliqué comment fonctionnera le système : « Quand le satellite est en orbite autour de la Lune et visible depuis la Terre, l'une des trois stations terrestres pointera un laser vers sa position théorique. Le faisceau laser pointé depuis la Terre scannera une zone de l'espace jusqu'à ce qu'il localise le vaisseau spatial. À ce moment-là, la sonde pointera son propre rayon laser vers la station terrestre. Les deux rayons se verrouilleront l'un à l'autre. Et l'échange de données démarrera ». 

20 Mbits/s en flux montant, 622 Mbits/s en flux descendant

Les stations terrestres se trouvent l'une à White Sands, Nouveau-Mexique, l'autre sur le site Nasa Jet Propulsion Laboratory à Wrightwood, Californie, et la troisième sur le site de l'Agence spatiale européenne à Ténérife, Espagne. La technologie devrait permettre de délivrer un flux montant de données, de la Terre à l'engin spatial, de l'ordre de 20 Mbits/s et un débit descendant de 622 Mbits/s, donc beaucoup plus rapide. 

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Comparativement, les vitesses d'accès à Internet domestiques varient de plusieurs mégabits par seconde à plusieurs dizaines de mégabits par seconde. « C'est à peu près six fois la vitesse actuellement possible avec les transmissions radio », a ajouté Don Cornwell. « En prime, le matériel de communication laser est deux fois plus léger que celui d'un émetteur-radio et coûte environ quatre fois moins cher », a-t-il précisé.

Ce dernier espère que ce premier test fera la démonstration de l'utilité des communications laser et apportera la preuve de sa fiabilité pour une utilisation dans de futures missions, y compris celles qui vont plus loin dans l'espace. Selon lui, les systèmes de communication laser sont aujourd'hui plus attractifs et donnent de meilleurs résultats que les systèmes radio à mesure que les vaisseaux s'éloignent un peu plus de la Terre parce que le faisceau de communication peut être mieux ciblé. 

Nous n'en sommes qu'aux débuts du système

« Alors que l'on va plus loin dans le système solaire, le laser est beaucoup plus efficace pour délivrer une bande passante élevée à faible puissance », a déclaré John Grunsfeld, administrateur associé de la Nasa pour la science et lui-même ancien astronaute. « Nous nous sommes déjà beaucoup interrogés sur l'utilisation des communications laser pour le futur Rover que nous lancerons sur la surface de Mars », a-t-il déclaré, une mission programmée par la Nasa en 2020. 

« Ce n'est que le début de ce système de communication qui est amené à remplacer une partie des communications de fréquence radio dans l'avenir », a déclaré l'ancien astronaute. « Je pense que la question ne se pose pas. Si nous envoyons l'homme plus loin dans le système solaire, vers Mars très certainement, et si nous voulons recevoir des vidéos haute définition en 3D de ces missions, nous utiliserons des communications laser pour récupérer ces informations », a déclaré John Grunsfeld.


Le vaisseau spatial LADEE, vu par l'artiste Dana Berry (crédit : Nasa Ames)