Dans la science-fiction réaliste, le délai des communications à travers l’espace est un ressort scénaristique à prendre en compte. Un message émis du fin fond du système solaire n’atteindra pas la Terre avant plusieurs heures, voire plusieurs jours. Et encore faut-il avoir une technologie assez fiable pour émettre sur de telles distances. C’est un enjeu réel pour notre implantation sur la Lune et surtout sur Mars, et la NASA le prend très au sérieux.
Communications rapides interplanétaires
Envoyer des êtres humains sur Mars, et puis acheminer tout le nécessaire à leur survie, est déjà un challenge conséquent. Des moments de crise ne manqueront pas de se produire. Et maintenir le contacte avec les pionniers de la planète rouge sera vraisemblablement vital, pour eux. C’est pour pallier cet enjeu futur que la NASA s’est essayée à l’envoi de messages par laser à très longue distance. Et avec succès.
L’agence spatiale américaine a pu établir une communication avec la sonde Psyche, en route vers une mission d’exploration de deux ans jusqu’à la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Elle se trouve actuellement à 16 millions de kilomètres, soit 40 fois environ la distance Terre-Lune. Le décalage entre l’émetteur et le récepteur n’était que de 50 secondes.
Plutôt que de communiquer par onde radio, la NASA a testé un vecteur de communication connu sous le nom de « première lumière ». Un test qui faisait partie du programme de recherche de Communications Optiques en Espace lointain (DSOC : Deep Space Optical Communications) de l’agence.
Communication laser Terre-Mars
Concrètement, il s’agit d’utiliser des ondes à fréquence très élevées, comme le proche infrarouge, qui permettent une augmentation de la bande passante et donc une énorme augmentation de la vitesse des données. De quoi réduire le délai de transmission entre, par exemple, la Terre et Mars, tout en augmentant le volume de données que l’on peut transmettre. Autre avantage : la lumière infrarouge peut être condensée en un laser, beaucoup moins énergivore à envoyer sur de longues distances et beaucoup plus facile à intercepter qu’une onde radio. La communication en 4K dans l’espace semble à portée de main. Comme si on Skypait avec un des futurs résidents de la planète rouge. De véritables communications rapides interplanétaires, à terme.
« Réaliser la première lumière est l’un des nombreux jalons critiques de DSOC dans les mois à venir, ouvrant la voie vers des communications à débit de données plus élevé capables d’envoyer des informations scientifiques, des images haute définition et des vidéos en streaming en soutien au prochain grand bond de l’humanité. »
Trudy Kortes, directrice des Démonstrations Technologiques au siège de la NASA, citée par Science Alert
Tracer une ligne entre deux objets en mouvement
La technique doit encore être rodée. Le codage de l’information en bits susceptibles d’être envoyés par laser est par exemple encore laborieux, de même que leur décodage à l’arrivée. Il faut aussi prendre en compte les mouvements relatifs des deux pôles de transmission, un vaisseau ou un satellite de l’autre, et un télescope terrestre (ici le télescope Hale à l’Observatoire Palomar en Californie) de l’autre – tous les deux en mouvement dans l’immensité de l’espace.
Mais le long trajet de la sonde Psyche permettra de multiplier les expériences DSOC. Elle passera d’ailleurs à proximité de la planète rouge, ce qui donnera l’occasion d’affiner le système aux distances réelles auxquelles les deux extrémités de l’humanité pourraient bien communiquer un jour.
