La nouvelle antenne de réseau spatial profond de la NASA communiquera avec des engins spatiaux robotisés utilisant des ondes radio et des lasers

Station spatiale profonde 23

Le concept de cet artiste montre à quoi ressemblera la Deep Space Station-23, une nouvelle antenne parabolique capable de prendre en charge les communications par ondes radio et laser, une fois achevée au complexe de Goldstone, en Californie, du Deep Space Network. Crédit: NASA / JPL-Caltech

La NASA se prépare pour la Lune et Mars avec un nouvel ajout à son réseau spatial profond

Entourés par le désert de Californie, les responsables de la NASA ont inauguré le mardi 11 février 2020 une nouvelle antenne pour communiquer avec le vaisseau robotique le plus éloigné de l’agence. Faisant partie du Deep Space Network (DSN), l’antenne parabolique de 112 pieds de large (34 mètres de large) en construction représente un avenir dans lequel plus de missions nécessiteront une technologie de pointe, comme des lasers capables de transmettre de grandes quantités de données à partir de astronautes sur la surface martienne. Dans le cadre de son programme Artemis, la NASA enverra la première femme et le prochain homme sur la Lune d’ici 2024, en appliquant les leçons apprises là-bas pour envoyer des astronautes dans Mars.

À l’aide d’antennes paraboliques massives, l’agence parle à plus de 30 missions dans l’espace lointain chaque jour, y compris de nombreuses missions internationales. Alors que davantage de missions ont été lancées et que d’autres sont en préparation, la NASA cherche à renforcer le réseau. Une fois achevée dans 2 ans et demi, la nouvelle antenne sera baptisée Deep Space Station-23 (DSS-23), portant à 13 le nombre d’antennes opérationnelles du DSN.

Inauguration d'une nouvelle antenne dans le réseau Deep Space Network

Le 11 février 2020, la NASA, le JPL, des responsables militaires et locaux ont inauguré à Goldstone, en Californie, une nouvelle antenne dans le réseau Deep Space de l’agence, qui communique avec toutes ses missions dans l’espace lointain. Crédit: NASA / JPL-Caltech

«Depuis les années 1960, lorsque le monde a regardé pour la première fois des images humaines en direct dans l’espace et sur la Lune, pour révéler des images et des données scientifiques de la surface de Mars et de vastes galaxies lointaines, le Deep Space Network a connecté l’humanité à notre système solaire et au-delà », a déclaré Badri Younes, administrateur adjoint adjoint de la NASA pour les communications et la navigation spatiales, ou SCaN, qui supervise les réseaux de la NASA. “Cette nouvelle antenne, la cinquième des six actuellement prévues, est un autre exemple de la détermination de la NASA à permettre l’exploration scientifique et spatiale grâce à l’utilisation des dernières technologies.”

Géré par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, le réseau spatial lointain le plus vaste et le plus fréquenté au monde est regroupé en trois sites: Goldstone, Californie; Madrid, Espagne; et Canberra, Australie – qui sont positionnés à environ 120 degrés l’un de l’autre dans le monde pour permettre un contact continu avec les vaisseaux spatiaux pendant que la Terre tourne. (Cet outil en direct permet aux téléspectateurs de voir quels plats DSN envoient des commandes ou reçoivent des données à tout moment.)

Premier ajout à Goldstone depuis 2003, la nouvelle antenne est en cours de construction sur le site Apollo du complexe, ainsi nommé parce que son antenne DSS-16 a soutenu les missions humaines de la NASA sur la Lune. Des antennes similaires ont été construites ces dernières années à Canberra, tandis que deux sont en construction à Madrid.

Antennes NASA Deep Space Network

Des antennes paraboliques au complexe Deep Space Network de la NASA à Goldstone, en Californie, photographiées le 11 février 2020. Crédit: NASA / JPL-Caltech

“Le DSN est la seule ligne téléphonique de la Terre vers nos deux vaisseaux spatiaux Voyager – à la fois dans l’espace interstellaire – toutes nos missions sur Mars et le vaisseau spatial New Horizons qui est maintenant bien passé. Pluton,” m’a dit JPL Directeur adjoint Larry James. “Plus nous explorons, plus nous avons besoin d’antennes pour parler à toutes nos missions.”

Bien que le DSS-23 fonctionnera comme une antenne radio, il sera également équipé de miroirs et d’un récepteur spécial pour les lasers rayonnés à partir d’engins spatiaux éloignés. Cette technologie est essentielle pour envoyer des astronautes dans des endroits comme Mars. Les humains devront communiquer avec la Terre plus que les explorateurs robotiques de la NASA, et une base martienne, avec ses systèmes et équipements de survie, bourdonnerait de données qui doivent être surveillées.

“Les lasers peuvent augmenter votre débit de données de Mars par environ 10 fois ce que vous obtenez de la radio”, a déclaré Suzanne Dodd, directrice de l’Interplanetary Network, l’organisation qui gère le DSN. «Nous espérons que la fourniture d’une plate-forme pour les communications optiques encouragera d’autres explorateurs spatiaux à expérimenter avec des lasers lors de futures missions.»

Alors que les nuages ​​peuvent perturber les lasers, le ciel clair et désertique de Goldstone en fait un endroit idéal pour servir de récepteur laser environ 60% du temps. Une démonstration des capacités du DSS-23 approche à grands pas: lorsque la NASA lancera un orbiteur appelé Psyché sur un astéroïde métallique dans quelques années, elle embarquera un terminal de communication laser expérimental développé par JPL. Appelé projet Deep Space Optical Communications, cet équipement enverra des données et des images à un observatoire à Palomar Mountain, dans le sud de la Californie. Mais Psyché pourra également communiquer avec la nouvelle antenne Goldstone, ouvrant la voie à des débits de données plus élevés dans l’espace lointain.