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Communiquer depuis l’espace avec la Terre, par laser

La rédaction
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Rudolph Biérent

Si nous avons pour ambition d’envoyer une mission robotique vers Mars, afin de disposer sur place d’une station scientifique capable de surveiller la planète et le reste du système solaire depuis cet avant-poste, il est indispensable de révolutionner les techniques actuelles de télécommunication entre la Terre et l’espace.

En effet, les ondes radio ont jusqu’à présent toujours été utilisées pour communiquer entre satellites, astronautes – qu’ils soient dans la station spatiale internationale ou sur la surface lunaire - et la Terre. Les ondes radio présentent l’avantage de se propager sans dégradation à travers l’atmosphère terrestre, mais l’information est limitée en débit par la relative basse fréquence de modulation permise par la gamme radio.

Or, une station scientifique à part entière, qui plus est entièrement robotisée, est susceptible de générer un flux considérable de données qu’il faut être capable d’émettre en direction de la Terre. Pour y parvenir, il faut alors utiliser une gamme de plus haute fréquence que la gamme radio, comme celle du visible. À noter qu’il s’agit, dans le cadre d’une liaison internet domestique, du même principe de gain en débit apporté par une modulation optique rapide transportée par fibre optique comparée à une modulation électrique plus lente transportée par une ligne téléphonique. À la différence près que, dans l’espace, nous ne pouvons pas tendre de fibre !

La technologie laser, émettant une onde électromagnétique visible (communément appelée la lumière) de façon très directive vers sa cible, est la technologie idéale pour réaliser cet objectif. Le gain en délai de transmission est considérable. A titre indicatif, un film en haute définition de longueur moyenne prend 640 heures pour être transmis par une liaison radio ordinaire, contre 8 minutes avec une liaison laser.

Des premières liaisons laser entre satellites, ainsi qu’entre la Terre et la proche orbite terrestre ont déjà été réalisées au cours de missions japonaises ou européennes (ESA). Lors d’une récente mission du vaisseau spatial LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), la Nasa vient de repousser encore plus loin les limites en démontrant la possibilité d’une liaison entre la Terre et l’espace au-delà de la proche orbite terrestre.

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