La technologie laser de la NASA peut transmettre des vidéos ultra haute définition à 30 millions de kilomètres

Le 11 décembre, l’expérience de communications optiques dans l’espace profond de la NASA a transmis une vidéo en streaming ultra haute définition depuis une distance record de 19 millions de milles (31 millions de kilomètres, soit environ 80 fois la distance entre la Terre et la Lune). Cette étape importante fait partie d'une démonstration de la technologie de la NASA visant à transmettre des vidéos à large bande passante et d'autres données depuis l'espace lointain, permettant ainsi de futures missions humaines au-delà de l'orbite terrestre.

La NASA a réalisé une percée dans les communications dans l'espace lointain, transmettant des vidéos haute définition à 30 millions de kilomètres de distance, ouvrant la voie à une transmission de données avancée dans l'exploration spatiale. Source de l'image : NASA/JPL-Caltech

L'administratrice associée de la NASA, Pam Melroy, a déclaré : « Cette réalisation souligne notre engagement à faire progresser les communications optiques, un élément essentiel pour répondre aux futurs besoins de transmission de données. L'amélioration de notre bande passante est essentielle pour atteindre les futurs objectifs d'exploration et scientifiques, et nous attendons avec impatience les progrès continus de cette technologie et la transformation de la façon dont nous communiquons lors des futures missions interstellaires.

Le 11 décembre, au Jet Propulsion Laboratory de la National Aeronautics and Space Administration (NASA), les membres de l'équipe DSOC ont regardé la première vidéo en streaming haute définition envoyée depuis l'espace lointain via un laser. La vidéo, envoyée par un émetteur-récepteur DSOC à bord du vaisseau spatial Psyché à près de 30 millions de kilomètres de la Terre, présente un chat nommé Taters. Source de l'image : NASA/JPL-Caltech

La démonstration a transmis 15 secondes de vidéo de test via un instrument de pointe appelé émetteur-récepteur laser volant (photo ci-dessous). Le signal vidéo, envoyé au débit binaire maximum du système de 267 mégabits par seconde (Mbps), a mis 101 secondes pour atteindre la Terre. L'instrument, qui a la capacité d'envoyer et de recevoir des signaux proche infrarouge, transmet des signaux laser codés proche infrarouge au télescope Hale de l'observatoire Palomar de Caltech dans le comté de San Diego, en Californie, où ils sont téléchargés. Chaque image de la vidéo en boucle est ensuite envoyée « en direct » au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, où la vidéo est relue en temps réel.

En avril 2021, l'émetteur-récepteur laser volant destiné à la démonstration de la technologie Deep Space Optical Communications (DSOC) a été exposé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud et a ensuite été installé dans une enceinte en forme de boîte et intégré au vaisseau spatial Psyche de la NASA. L'émetteur-récepteur se compose d'un émetteur laser proche infrarouge qui envoie des données à haut débit vers la Terre et d'une caméra sensible de comptage de photons qui reçoit des données à faible débit en provenance du sol. L'émetteur-récepteur est monté sur un ensemble de supports et d'actionneurs - illustré ici - qui servent à stabiliser l'optique contre les vibrations du vaisseau spatial. Source de l'image : NASA/JPL-Caltech

Le démonstrateur de communications laser, lancé le 13 octobre avec la mission Psyché de la NASA, est conçu pour transmettre des données depuis l'espace lointain à des débits 10 à 100 fois supérieurs à ceux des systèmes de radiofréquence les plus avancés actuellement utilisés par les missions dans l'espace lointain. Alors que Psyché vole vers la ceinture principale d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, la démonstration technologique enverra des signaux à haut débit jusqu'à la distance maximale entre la planète rouge et la Terre. Ce faisant, il ouvre la voie à des communications à plus haut débit, capables d'envoyer des informations scientifiques complexes, des images et des vidéos haute définition pour soutenir le prochain pas de l'humanité : envoyer des humains sur Mars.

"L'un de nos objectifs est de démontrer la capacité de transmettre de la vidéo à large bande sur des millions de kilomètres. Il n'y a rien sur Psyche qui génère des données vidéo, nous envoyons donc généralement des paquets de test générés de manière aléatoire", a déclaré Bill Klipstein, chef de projet de démonstration technique du JPL. "Mais pour rendre cet événement capital encore plus mémorable, nous avons décidé de travailler avec les concepteurs du JPL pour créer une vidéo amusante qui capture l'essence de la démonstration qui faisait partie de la mission Psyché."