Appel dans l'espace lointain : comment la NASA accélère les communications interplanétaires

« Il n’y a pratiquement aucune marge d’amélioration dans la technologie des radiofréquences. Fin des solutions simples"

Le 26 novembre 2018 à 22h53, heure de Moscou, la NASA a récidivé : la sonde InSight a atterri avec succès sur la surface de Mars après une entrée dans l'atmosphère, des manœuvres de descente et d'atterrissage, qui ont ensuite été baptisées « six minutes et demie d'horreur ». .» Une description appropriée, puisque les ingénieurs de la NASA n'ont pas pu savoir immédiatement si la sonde spatiale avait réussi à atterrir sur la surface de la planète en raison d'un retard de communication d'environ 8,1 minutes entre la Terre et Mars. Pendant cette période, InSight ne pouvait pas compter sur ses antennes plus modernes et plus puissantes - tout dépendait des communications UHF à l'ancienne (une méthode utilisée depuis longtemps dans tout, depuis la télévision et les talkies-walkies jusqu'aux appareils Bluetooh).

En conséquence, des données critiques sur l'état d'InSight ont été transmises sur des ondes radio d'une fréquence de 401,586 MHz à deux satellites -Cubesat, WALL-E et EVE, qui ont ensuite transmis des données à 8 Kbps vers des antennes de 70 mètres situées sur Terre. Les cubesats ont été lancés sur la même fusée qu'InSight, et ils l'ont accompagné dans son voyage vers Mars pour observer l'atterrissage et transmettre immédiatement les données chez eux. D'autres orbiteurs martiens, par ex. Satellite de reconnaissance de Mars (MRS), se trouvaient dans une position délicate et ne pouvaient pas, dans un premier temps, échanger des messages avec l'atterrisseur en temps réel. Cela ne veut pas dire que l’ensemble de l’atterrissage dépendait de deux CubeSats expérimentaux de la taille d’une valise, mais le MRS ne serait capable de transmettre les données d’InSight qu’après une attente encore plus longue.

L'atterrissage d'InSight a en fait testé toute l'architecture de communication de la NASA, le réseau Mars. Le signal de l'atterrisseur InSight transmis aux satellites en orbite aurait de toute façon atteint la Terre, même si les satellites étaient tombés en panne. WALL-E et EVE avaient besoin de transmettre des informations instantanément, et ils l'ont fait. Si ces CubeSats n’avaient pas fonctionné pour une raison quelconque, MRS était prêt à jouer son rôle. Chacun fonctionnait comme un nœud sur un réseau de type Internet, acheminant les paquets de données via différents terminaux constitués d'équipements différents. Aujourd'hui, le plus efficace d'entre eux est le MRS, capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 6 Mbit/s (et c'est le record actuel pour les missions interplanétaires). Mais la NASA a dû fonctionner à des vitesses beaucoup plus lentes dans le passé et aura besoin d’un transfert de données beaucoup plus rapide à l’avenir.

Tout comme votre fournisseur d'accès Internet, la NASA permet aux utilisateurs Internet vérifier communication avec les vaisseaux spatiaux en temps réel.

Réseau de communication dans l'espace lointain

À mesure que la présence de la NASA dans l'espace augmentait, des systèmes de communication améliorés ont continuellement émergé pour couvrir de plus en plus d'espace : d'abord en orbite terrestre basse, puis en orbite géosynchrone et sur la Lune, et bientôt les communications sont allées plus loin dans l'espace. Tout a commencé avec un récepteur radio portable rudimentaire utilisé pour recevoir la télémétrie d'Explorer 1, le premier satellite lancé avec succès par les Américains en 1958, sur des bases militaires américaines au Nigeria, à Singapour et en Californie. Lentement mais sûrement, cette base a évolué vers les systèmes de messagerie avancés d'aujourd'hui.

Douglas Abraham, chef de la division de prospective stratégique et systémique à la direction des réseaux interplanétaires de la NASA, met en évidence trois réseaux développés indépendamment pour transmettre des messages dans l'espace. Le réseau Near Earth fonctionne avec des engins spatiaux en orbite terrestre basse. "C'est un ensemble d'antennes, pour la plupart de 9 à 12 mètres. Il y en a quelques-unes plus grandes, de 15 à 18 mètres", explique Abraham. Ensuite, au-dessus de l'orbite géosynchrone de la Terre, se trouvent plusieurs satellites de suivi et de relais de données (TDRS). "Ils peuvent observer les satellites en orbite terrestre basse et communiquer avec eux, puis transmettre ces informations au sol via TDRS", explique Abraham. "Ce système de transmission de données par satellite s'appelle NASA Space Network."

Mais même le TDRS n'était pas suffisant pour communiquer avec le vaisseau spatial, qui allait bien au-delà de l'orbite de la Lune, vers d'autres planètes. « Il a donc fallu créer un réseau couvrant l’ensemble du système solaire. Et c’est le Deep Space Network [DSN], dit Abraham. Le réseau Mars est une extension DSN.

Compte tenu de sa longueur et de sa configuration, le DSN est le plus complexe des systèmes répertoriés. Il s'agit essentiellement d'un ensemble de grandes antennes, de 34 à 70 m de diamètre. Chacun des trois sites de la DSN exploite plusieurs antennes de 34 mètres et une antenne de 70 mètres. Un site est situé à Goldstone (Californie), un autre près de Madrid (Espagne) et le troisième à Canberra (Australie). Ces sites sont situés à environ 120 degrés l’un de l’autre autour du globe et assurent une couverture XNUMX heures sur XNUMX à tous les engins spatiaux en dehors de l’orbite géosynchrone.

Les antennes de 34 mètres constituent l'équipement principal du DSN, et il en existe deux types : les anciennes antennes à haut rendement et les antennes à guide d'ondes relativement nouvelles. La différence est qu'une antenne à ondes guides est dotée de cinq miroirs RF de précision qui réfléchissent les signaux dans un tuyau jusqu'à une salle de contrôle souterraine, où l'électronique qui analyse ces signaux est mieux protégée de toutes les sources d'interférences. Les antennes de 34 mètres, fonctionnant individuellement ou en groupes de 2 ou 3 paraboles, peuvent fournir la plupart des communications dont la NASA a besoin. Mais pour les cas particuliers où les distances deviennent trop longues, même pour plusieurs antennes de 34 mètres, le contrôle DSN utilise des monstres de 70 mètres.

« Elles jouent un rôle important dans plusieurs applications », explique Abraham à propos des grandes antennes. La première est lorsque le vaisseau spatial est si éloigné de la Terre qu’il sera impossible d’établir une communication avec lui à l’aide d’une parabole plus petite. « De bons exemples seraient la mission New Horizons, qui a déjà volé beaucoup plus loin que Pluton, ou le vaisseau spatial Voyager, situé en dehors du système solaire. Seules des antennes de 70 mètres peuvent les pénétrer et transmettre leurs données à la Terre », explique Abraham.

Des antennes paraboliques de 70 mètres sont également utilisées lorsque le vaisseau spatial ne peut pas faire fonctionner l'antenne d'amplification, soit en raison d'une situation critique planifiée telle qu'une entrée orbitale, soit parce que quelque chose tourne terriblement mal. L’antenne de 70 mètres, par exemple, a été utilisée pour ramener en toute sécurité Apollo 13 sur Terre. Elle a également adopté la célèbre phrase de Neil Armstrong : « Un petit pas pour un homme, un pas de géant pour l’humanité ». Et aujourd’hui encore, le DSN reste le système de communication le plus avancé et le plus sensible au monde. « Mais pour de nombreuses raisons, elle a déjà atteint sa limite », prévient Abraham. – Il n’y a pratiquement nulle part où améliorer la technologie fonctionnant aux fréquences radio. Les solutions simples s’épuisent. »

Trois stations au sol espacées de 120 degrés

Plaques DSN à Canberra

Complexe DSN à Madrid

DSN à Goldstone

Salle de contrôle du Jet Propulsion Laboratory

La radio et ce qui va se passer après

Cette histoire n'est pas nouvelle. L’histoire des communications dans l’espace lointain consiste en une lutte constante pour augmenter les fréquences et raccourcir les longueurs d’onde. Explorer 1 utilisait des fréquences de 108 MHz. La NASA a ensuite introduit des antennes plus grandes et à meilleur gain prenant en charge les fréquences de la bande L, de 1 à 2 GHz. Puis ce fut le tour de la bande S, avec des fréquences de 2 à 4 GHz, puis l'agence est passée à la bande X, avec des fréquences de 7 à 11,2 GHz.

Aujourd'hui, les systèmes de communications spatiales subissent à nouveau des changements : ils passent désormais à la gamme 26-40 GHz, en bande Ka. "La raison de cette tendance est que plus les longueurs d'onde sont courtes et plus les fréquences sont élevées, plus les taux de transfert de données peuvent être atteints rapidement", explique Abraham.

Il y a des raisons d’être optimiste, étant donné qu’historiquement, le rythme des communications à la NASA a été assez rapide. Un document de recherche de 2014 du Jet Propulsion Laboratory fournit les données de débit suivantes à titre de comparaison : si nous utilisions les technologies de communication d'Explorer 1 pour transmettre une photo typique d'un iPhone de Jupiter à la Terre, cela prendrait 460 fois plus de temps que l'Univers actuel. Pour les Pionniers 2 et 4 des années 1960, cela aurait pris 633 000 ans. Mariner 9 de 1971 l'aurait fait en 55 heures. Aujourd'hui, cela prendra trois minutes à Mme.

Le seul problème, bien sûr, est que la quantité de données reçues par les engins spatiaux augmente aussi vite, sinon plus vite, que la croissance de ses capacités de transmission. Au cours de leurs 40 années d'exploitation, Voyagers 1 et 2 ont produit 5 To d'informations. Le satellite NISAR Earth Science, dont le lancement est prévu en 2020, produira 85 To de données par mois. Et si les satellites terrestres en sont tout à fait capables, transférer un tel volume de données entre planètes est une toute autre histoire. Même un MRS relativement rapide transmettra 85 To de données à la Terre pendant 20 ans.

"Les débits de données attendus pour l'exploration de Mars à la fin des années 2020 et au début des années 2030 seront de 150 Mbps ou plus, alors faisons le calcul", explique Abraham. – Si un vaisseau spatial de classe MRS, situé à la distance maximale de nous à Mars, peut envoyer environ 1 Mbit/s à une antenne de 70 mètres sur Terre, alors pour organiser la communication à une vitesse de 150 Mbit/s, un réseau de 150 mètres de 70 des antennes seront nécessaires. Oui, bien sûr, on peut inventer des astuces pour réduire un peu ce montant absurde, mais le problème existe évidemment : organiser des communications interplanétaires à une vitesse de 150 Mbps est extrêmement difficile. De plus, nous manquons de fréquences autorisées.

Comme le démontre Abraham, fonctionnant en bande S ou en bande X, une seule mission à 25 Mbps occupera tout le spectre disponible. Il y a plus d'espace dans la bande Ka, mais seuls deux satellites martiens avec un débit de 150 Mbit/s occuperont la totalité du spectre. En termes simples, l’Internet interplanétaire nécessitera plus que de simples radios pour fonctionner : il s’appuiera sur des lasers.

L'émergence des communications optiques

Les lasers semblent futuristes, mais l'idée des communications optiques remonte à un brevet déposé par Alexander Graham Bell dans les années 1880. Bell a développé un système dans lequel la lumière du soleil, concentrée sur un faisceau très étroit, était dirigée sur un diaphragme réfléchissant qui vibrait par les sons. Les vibrations provoquaient des variations dans la lumière traversant la lentille et pénétrant dans le photodétecteur brut. Les changements dans la résistance du photodétecteur ont modifié le courant traversant le téléphone.

Le système était instable, le volume était très faible et Bell a finalement abandonné l'idée. Mais près de 100 ans plus tard, armés de lasers et de fibres optiques, les ingénieurs de la NASA sont revenus à ce vieux concept.

"Nous connaissions les limites des systèmes de radiofréquence, c'est pourquoi au JPL, à la fin des années 1970 et au début des années 1980, nous avons commencé à discuter de la possibilité de transmettre des messages depuis l'espace lointain à l'aide de lasers spatiaux", a déclaré Abraham. Pour mieux comprendre ce qui est possible et ce qui n'est pas possible dans les communications optiques dans l'espace lointain, le laboratoire a lancé à la fin des années 1980 une étude de quatre ans sur le système de relais par satellite dans l'espace lointain (DSRSS). L’étude devait répondre à des questions cruciales : qu’en est-il des problèmes météorologiques et de visibilité (après tout, les ondes radio peuvent facilement traverser les nuages, contrairement aux lasers) ? Que se passe-t-il si l'angle de la sonde Soleil-Terre devient trop aigu ? Un détecteur sur Terre peut-il distinguer un signal optique faible de la lumière du soleil ? Et enfin, combien tout cela coûtera-t-il et est-ce que cela en vaudra la peine ? « Nous cherchons toujours des réponses à ces questions », admet Abraham. "Cependant, les réponses soutiennent de plus en plus la possibilité d'une transmission optique des données."

DSRSS a suggéré qu'un point situé au-dessus de l'atmosphère terrestre serait le mieux adapté aux communications optiques et radio. Il a été déclaré que le système de communication optique installé sur la station orbitale fonctionnerait mieux que n’importe quelle architecture au sol, y compris les emblématiques antennes de 70 mètres. En orbite terrestre basse, il était prévu de déployer une parabole de 10 mètres, puis de l'élever en position géosynchrone. Cependant, le coût d’un tel système – composé d’un satellite avec une parabole, d’un lanceur et de cinq terminaux utilisateurs – était prohibitif. De plus, l'étude n'incluait même pas le coût du système auxiliaire nécessaire qui entrerait en service en cas de panne du satellite.

Pour ce système, le Laboratoire a commencé à examiner l'architecture au sol décrite dans le rapport GBATS (Ground Based Advanced Technology Study) du Laboratoire, réalisé à peu près en même temps que le DRSS. Les personnes travaillant sur GBATS ont proposé deux propositions alternatives. Le premier est l’installation de six stations dotées d’antennes de 10 mètres et d’antennes de rechange d’un mètre de long, espacées de 60 degrés sur tout l’équateur. Les stations devaient être construites sur les sommets des montagnes, où le temps était clair au moins 66 % des jours de l'année. Ainsi, 2-3 stations seront toujours visibles par n'importe quel vaisseau spatial, et elles auront des conditions météorologiques différentes. La deuxième option consiste en neuf stations, regroupées en groupes de trois et situées à 120 degrés les unes des autres. Les stations de chaque groupe auraient dû être situées à 200 km les unes des autres afin d'être en visibilité directe, mais dans des cellules météorologiques différentes.

Les deux architectures GBATS étaient moins chères que l’approche spatiale, mais elles présentaient également des problèmes. Premièrement, étant donné que les signaux devaient traverser l'atmosphère terrestre, la réception diurne serait bien pire que la réception nocturne en raison de l'éclairage du ciel. Malgré cette disposition astucieuse, les stations optiques au sol seront dépendantes de la météo. Un vaisseau spatial pointant un laser vers une station au sol devra éventuellement s'adapter aux mauvaises conditions météorologiques et rétablir la communication avec une autre station non obscurcie par les nuages.

Cependant, quels que soient les problèmes, les projets DSRSS et GBATS ont jeté les bases théoriques des systèmes optiques pour les communications dans l'espace lointain et des développements modernes des ingénieurs de la NASA. Il ne restait plus qu'à construire un tel système et à démontrer ses performances. Heureusement, ce n’était que dans quelques mois.

La réalisation du projet

À cette époque, la transmission optique de données dans l’espace avait déjà eu lieu. La première expérience a été réalisée en 1992, lorsque la sonde Galileo se dirigeait vers Jupiter et tournait sa caméra haute résolution vers la Terre pour recevoir avec succès un ensemble d'impulsions laser envoyées depuis le télescope de 60 cm de l'observatoire de Table Mountain et depuis le télescope de 1,5 m. Gamme de télescopes optiques Starfire de l'USAF au Nouveau-Mexique. À ce moment-là, Galilée se trouvait à 1,4 million de kilomètres de la Terre, mais les deux faisceaux laser ont touché sa caméra.

Les agences spatiales japonaise et européenne ont également réussi à établir des communications optiques entre les stations au sol et les satellites en orbite terrestre. Ils ont alors pu établir une connexion de 50 Mbps entre les deux satellites. Il y a plusieurs années, une équipe allemande a établi une liaison optique bidirectionnelle cohérente de 5,6 Gbit/s entre le satellite NFIRE en orbite terrestre et une station au sol à Tenerife, en Espagne. Mais tous ces cas étaient associés à une orbite terrestre basse.

La toute première liaison optique reliant une station au sol et un vaisseau spatial en orbite à proximité d’une autre planète du système solaire a été établie en janvier 2013. L'image en noir et blanc de 152 x 200 pixels de la Joconde a été transmise depuis la station de télémétrie laser par satellite de nouvelle génération du Goddard Space Flight Center de la NASA au Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) à 300 bps. La communication était à sens unique. LRO a renvoyé l’image qu’il a reçue de la Terre via des communications radio régulières. L'image nécessitait une petite correction d'erreur logicielle, mais même sans ce codage, elle était facile à reconnaître. Et à cette époque, le lancement d’un système plus puissant vers la Lune était déjà prévu.

Tiré du projet Lunar Reconnaissance Orbiter de 2013 : pour effacer les informations des erreurs de transmission introduites par l'atmosphère terrestre (à gauche), les scientifiques du Goddard Space Flight Center ont utilisé la correction d'erreur Reed-Solomon (à droite), qui est largement utilisée dans les CD et DVD. Les erreurs courantes incluent les pixels manquants (blancs) et les faux signaux (noirs). Une bande blanche indique une courte pause dans la transmission.

«Chercheur sur l'atmosphère lunaire et l'environnement poussiéreux(LADEE) est entré en orbite lunaire le 6 octobre 2013 et, une semaine plus tard, a lancé son laser pulsé pour transmettre des données. Cette fois, la NASA a tenté d'organiser une communication bidirectionnelle à une vitesse de 20 Mbit/s dans l'autre sens et une vitesse record de 622 Mbit/s dans l'autre sens. Le seul problème était la courte durée de vie de la mission. Les communications optiques de LRO ne fonctionnaient que quelques minutes à la fois. LADEE a échangé des données avec son laser pendant 16 heures sur 30 jours. Cette situation est appelée à changer avec le lancement du satellite Laser Communications Demonstration (LCRD), prévu en juin 2019. Sa mission est de montrer comment fonctionneront les futurs systèmes de communication dans l'espace.

LCRD est développé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en collaboration avec le Lincoln Laboratory du MIT. Il disposera de deux terminaux optiques : l’un pour les communications en orbite terrestre basse, l’autre pour l’espace lointain. Le premier devra utiliser le Differential Phase Shift Keying (DPSK). L'émetteur enverra des impulsions laser à une fréquence de 2,88 GHz. Grâce à cette technologie, chaque bit sera codé par la différence de phase des impulsions successives. Il pourra fonctionner à une vitesse de 2,88 Gbps, mais cela nécessitera beaucoup de puissance. Les détecteurs ne peuvent détecter que les différences d'impulsions dans les signaux à haute énergie. Le DPSK fonctionne donc très bien pour les communications proches de la Terre, mais ce n'est pas la meilleure méthode pour l'espace lointain, où le stockage de l'énergie est problématique. Un signal envoyé depuis Mars perdra de l'énergie au moment où il arrivera sur Terre. Le LCRD utilisera donc une technologie plus efficace appelée modulation de phase par impulsion pour démontrer les communications optiques avec l'espace lointain.

Les ingénieurs de la NASA préparent LADEE pour les tests

En 2017, des ingénieurs ont testé des modems de vol dans une chambre à vide thermique

"Il s'agit essentiellement de compter les photons", explique Abraham. – La courte période allouée à la communication est divisée en plusieurs périodes. Pour obtenir des données, il suffit de vérifier si les photons sont entrés en collision avec le détecteur à chaque intervalle. C’est ainsi que les données sont codées dans le FIM. C'est comme le code Morse, mais à une vitesse ultra-rapide. Soit il y a un flash à un moment donné, soit il n'y en a pas, et le message est codé par une séquence de flashs. "Même si cela est beaucoup plus lent que le DPSK, nous pouvons toujours fournir des dizaines ou des centaines de Mbps de communications optiques depuis des distances aussi lointaines que Mars", ajoute Abraham.

Bien entendu, le projet LCRD ne se limite pas à ces deux terminaux. Il devrait également fonctionner comme un hub Internet dans l’espace. Au sol, trois stations fonctionneront avec LCRD : une à White Sands au Nouveau-Mexique, une à Table Mountain en Californie et une sur l'île d'Hawaï ou à Maui. L’idée est de tester le passage d’une station au sol à une autre en cas d’intempéries sur l’une des stations. La mission testera également les performances du LCRD en tant que transmetteur de données. Un signal optique provenant de l'une des stations sera envoyé à un satellite puis transmis à une autre station, le tout via une liaison optique.

Si les données ne peuvent être transférées immédiatement, LCRD les stockera et les transférera lorsque l'occasion se présentera. Si les données sont urgentes ou s’il n’y a pas assez d’espace dans le stockage embarqué, le LCRD les enverra immédiatement via son antenne en bande Ka. Ainsi, précurseur des futurs satellites émetteurs, le LCRD sera un système hybride radio-optique. C’est exactement le genre d’unité dont la NASA a besoin pour placer en orbite autour de Mars pour établir un réseau interplanétaire qui soutiendra l’exploration humaine de l’espace lointain dans les années 2030.

Mettre Mars en ligne

Au cours de l'année écoulée, l'équipe d'Abraham a rédigé deux articles décrivant l'avenir des communications dans l'espace lointain, qui seront présentés lors de la conférence SpaceOps en France en mai 2019. L'un décrit les communications dans l'espace lointain en général, l'autre («Réseau interplanétaire sur Mars à l’ère de l’exploration humaine – Problèmes potentiels et solutions") propose une description détaillée de l'infrastructure capable de fournir un service de type Internet aux astronautes de la planète rouge.

Les estimations de la vitesse moyenne maximale de transfert de données étaient d'environ 215 Mbit/s pour le téléchargement et de 28 Mbit/s pour le téléchargement. L'Internet sur Mars sera composé de trois réseaux : le WiFi couvrant la zone d'exploration de surface, un réseau planétaire transmettant les données de la surface à la Terre, et le Earth Network, un réseau de communication dans l'espace profond avec trois sites chargés de recevoir ces données et de renvoyer les réponses à Mars.

« Lors du développement de telles infrastructures, de nombreux problèmes se posent. Il doit être fiable et stable, même à la distance maximale de Mars de 2,67 UA. pendant les périodes de conjonction solaire supérieure, lorsque Mars se cache derrière le Soleil », explique Abraham. Une telle conjonction se produit tous les deux ans et perturbe complètement la communication avec Mars. « Aujourd’hui, nous ne pouvons pas gérer cela. Toutes les stations d'atterrissage et orbitales situées sur Mars perdent tout simplement le contact avec la Terre pendant environ deux semaines. Avec les communications optiques, les pertes de communication dues à la connectivité solaire seront encore plus longues, de 10 à 15 semaines. Pour les robots, de telles lacunes ne sont pas particulièrement effrayantes. Un tel isolement ne leur pose pas de problèmes, car ils ne s'ennuient pas, ne ressentent pas la solitude et n'ont pas besoin de voir leurs proches. Mais pour les gens, c’est complètement différent.

«Nous permettons donc théoriquement la mise en service de deux émetteurs orbitaux placés sur une orbite équatoriale circulaire à 17300 1500 km au-dessus de la surface de Mars», poursuit Abraham. Selon l'étude, ils devraient peser 20 30 kg chacun, être équipés d'un ensemble de terminaux fonctionnant en bande X, en bande Ka et en gamme optique, et être alimentés par des panneaux solaires d'une puissance de XNUMX à XNUMX kW. Ils doivent prendre en charge le Delay Tolerant Network Protocol, essentiellement TCP/IP, conçu pour gérer les longs retards qui se produiront inévitablement dans les réseaux interplanétaires. Les stations orbitales participant au réseau doivent pouvoir communiquer avec les astronautes et les véhicules à la surface de la planète, avec les stations au sol et entre elles.

« Ce couplage croisé est très important car il réduit le nombre d'antennes nécessaires pour transmettre des données à 250 Mbps », explique Abraham. Son équipe estime qu'un réseau de six antennes de 250 mètres serait nécessaire pour recevoir des données à 34 Mbps de l'un des émetteurs orbitaux. Cela signifie que la NASA devra construire trois antennes supplémentaires sur des sites de communication dans l’espace lointain, mais leur construction prend des années et est extrêmement coûteuse. "Mais nous pensons que deux stations orbitales pourraient partager les données et les envoyer simultanément à 125 Mbps, avec un émetteur envoyant la moitié du paquet de données et l'autre envoyant l'autre", explique Abraham. Même aujourd’hui, les antennes de communication spatiales jusqu’à 34 mètres de profondeur peuvent recevoir simultanément des données de quatre engins spatiaux différents, ce qui nécessite trois antennes pour accomplir cette tâche. "La réception de deux transmissions à 125 Mbps depuis la même zone du ciel nécessite le même nombre d'antennes que la réception d'une transmission", explique Abraham. "Plus d'antennes ne sont nécessaires que si vous devez communiquer à des vitesses plus élevées."

Pour résoudre le problème de la conjonction solaire, l'équipe d'Abraham a proposé de lancer un satellite émetteur vers les points L4/L5 de l'orbite Soleil-Mars/Soleil-Terre. Ensuite, pendant les périodes de conjonction, il pourrait être utilisé pour transmettre des données autour du Soleil, au lieu d'envoyer des signaux à travers celui-ci. Malheureusement, pendant cette période, la vitesse chutera à 100 Kbps. En termes simples, cela fonctionnera, mais c'est nul.

En attendant, les futurs astronautes sur Mars devront attendre un peu plus de trois minutes pour recevoir une photo du chaton, sans compter des délais qui pourraient aller jusqu'à 40 minutes. Heureusement, avant que les ambitions de l’humanité ne nous emmènent encore plus loin que la planète rouge, l’Internet interplanétaire fonctionnera déjà bien la plupart du temps.

Source: habr.com