• R. Mag

Alors que les projets d’exploration lunaire se multiplient, les communications vont devenir un enjeu majeur. Des chercheurs chinois viennent de franchir une nouvelle étape en établissant une liaison laser bidirectionnelle entre la Terre et la Lune, sur plus de 400 000 km.

Comment améliorer les communications entre la Terre et la Lune ? Alors que la NASA prépare de nouvelles missions habitées dans le cadre de son programme Artemis, la question devient de plus en plus importante. Artemis III, prévue en 2027, doit notamment permettre de tester plusieurs technologies nécessaires aux futures missions lunaires. Le premier alunissage habité du programme est désormais prévu avec Artemis IV, en 2028. Dans ce contexte, les moyens de communication utilisés entre la Terre et les engins spatiaux devront eux aussi évoluer. Images haute résolution, mesures scientifiques…
Les quantités d’informations à transmettre pourraient fortement augmenter. Pour y répondre, une équipe de chercheurs de l’Académie des sciences de Chine vient de tester une nouvelle technologie, selon le média China Global Television Network (CGTN). Après plus d’un an d’essais en orbite, les scientifiques ont établi une liaison de communication laser bidirectionnelle sur une distance de plus de 400 000 km, entre la Terre et la Lune.Habituellement, les missions spatiales communiquent avec la Terre grâce à des signaux radio, notamment des micro-ondes. Les lasers présentent toutefois plusieurs avantages, car ils permettent notamment de transmettre davantage de données et d’utiliser des équipements plus compacts.Mais à une telle distance, l’exercice est particulièrement complexe. «Communiquer entre la Terre et la Lune, c’est comme enfiler une aiguille à mille kilomètres de distance», explique Yang Lei, responsable de l›équipe chargée des essais laser, cité par le média (CGTN).
En effet, la moindre erreur peut faire dévier le faisceau. Les mouvements du satellite, mais aussi les turbulences de l’atmosphère terrestre, peuvent perturber son alignement. À cette distance, une déviation, même minime, peut entraîner un écart de plusieurs kilomètres au niveau de la Lune.

Comment la communication par signal laser peut devenir possible

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé un système de suivi capable de prendre en compte en temps réel les mouvements orbitaux, les perturbations atmosphériques et les délais liés à la propagation du signal. L’objectif est de maintenir en permanence le faisceau laser dans la bonne direction malgré les mouvements des équipements. Mais après avoir parcouru plus de 400 000 km, le faisceau est extrêmement faible.
Les chercheurs doivent alors parvenir à distinguer le signal vis-à-vis du «bruit» provoqué notamment par la lumière de la Lune et des étoiles. Pour y parvenir, l›équipe a utilisé, selon le média Interest Ingengineering, des détecteurs capables de repérer des photons individuels, associés à des technologies de traitement du signal et à des méthodes de codage permettant de limiter les effets du bruit.
Les chercheurs ont ainsi pu améliorer la fiabilité de la transmission. L’expérimentation a permis d’atteindre un débit de 1,25 mégabit par seconde de la Terre vers la Lune, et jusqu’à 100 mégabits par seconde dans le sens inverse, selon les chercheurs chinois. À terme, les communications laser pourraient ainsi accompagner le développement des futures infrastructures lunaires. Une technologie qui pourrait devenir particulièrement utile alors que les États-Unis, la Chine et d’autres puissances multiplient les projets d’exploration autour de notre satellite naturel.

Posez votre question à la rédaction

Votre question…

Prénom ou pseudo *

Adresse e-mail * Votre e-mail ne sera pas publié.

Votre question * 0/1000

Envoyer Annuler