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Le DoD va tester des terminaux de communication laser en orbite terrestre basse – SpaceNews.com

Selon l’Agence de développement spatial, les liaisons optiques intersatellites sont « l’une des technologies les plus critiques à démontrer ».

WASHINGTON – Les terminaux de communication optique qui utilisent des lasers pour transmettre des données dans l’espace seront testés dans le cadre d’expériences à venir par l’Agence de développement spatial et l’Agence des projets de recherche avancée de la défense.

Ces terminaux sont des éléments importants des futures constellations en orbite terrestre basse du ministère de la défense qui nécessiteront des liaisons optiques entre satellites afin que les données recueillies dans l’espace puissent être immédiatement envoyées aux centres de commandement militaire au sol. Les systèmes de communication par laser ont des débits de transmission de données beaucoup plus rapides que les systèmes radio, mais le ministère de la défense s’inquiète des effets du rayonnement spatial sur les terminaux optiques et se demande si l’électronique peut résister au stress du lancement dans l’espace.

« Les liaisons optiques intersatellites sont l’une des technologies les plus critiques à démontrer pour la tranche 0 », a déclaré l’Agence de développement spatial dans un appel d’offres publié le mois dernier pour sa constellation de communications connue au niveau de la couche transport. La Tranche 0 est le déploiement initial prévu pour 2022.

Les satellites de la couche transport doivent transmettre des données dans l’espace et au sol à des utilisateurs militaires avec une très faible latence. Cela ne peut pas se faire « sans la démonstration et la maturation de liaisons optiques intersatellites – avec des liaisons de radiofréquence (RF) en réserve », indique la demande du SDA. L’une des préoccupations liées à l’utilisation de lasers pour les liaisons descendantes est la pénétration dans l’atmosphère terrestre, en particulier à travers les nuages.

La SDA veut construire une ou plusieurs constellations de centaines de satellites pour les communications et pour le suivi des missiles. Elle prévoit d’acheter des terminaux optiques auprès de plusieurs fournisseurs et demande donc aux soumissionnaires de s’assurer que leur matériel est interopérable avec ceux des autres fournisseurs.

Plusieurs entreprises font des terminaux optiques avancés pour la NASA les communications dans l’espace lointain et suivent des normes communes. Mais il n’existe pas de norme industrielle acceptée pour les liaisons optiques intersatellites sur les orbites inférieures à la portée géosynchrone, selon la SDA.

Dans son appel d’offres, la SDA a inclus une norme recommandée pour rendre les liens interopérables, mais elle aura encore besoin de la collaboration des fournisseurs pour s’assurer que leurs systèmes sont compatibles.

L’une des entreprises qui travaille actuellement avec la SDA sur les liaisons optiques est General Atomics Electromagnetic Systems. GA-EMS a annoncé le 5 juin qu’elle avait signé un accord avec l’agence pour mener une série d’expériences sur les liaisons optiques intersatellites en utilisant les terminaux de communication laser de la société.

« Ces expériences démontreront de solides capacités de communication à travers de multiples supports, depuis la Terre, vers et entre des satellites sur des orbites multiples, et ensuite dans l’espace lointain », a déclaré Scott Forney, président de GA-EMS, dans un communiqué.

Pour l’expérience dont le lancement est prévu en mars 2021, la société développera deux cubesats 12U, chacun abritant une charge utile infrarouge et un terminal de communication laser.

Une autre manifestation très suivie est Le programme de Blackjack de la DARPA. L’agence prévoit de lancer l’année prochaine une paire de petits satellites qui transporteront les liaisons optiques intersatellites réalisées par SA Photonics. A l’issue du programme Blackjack en 2022, l’objectif de la DARPA est de démontrer qu’un réseau à maillage optique en LEO peut fournir des communications mondiales sécurisées à l’armée américaine.

Space Micro, une entreprise qui fournit de l’électronique spatiale au DoD et à la NASA, a reçu un contrat de l’armée de l’air l’année dernière pour développer un terminal optique sécurisé pour les missions de l’armée de l’air.

Le PDG David Strobel a déclaré à SpaceNews que les programmes SDA et DARPA mettront l’industrie au défi de fabriquer de petits terminaux de faible puissance qui pourront également répondre à des objectifs de performance exigeants.

Les exigences du DoD sont très différentes de celles des programmes de la NASA dans l’espace lointain qui cherchent à établir des communications avec la lune et au-delà. « La NASA a prouvé la technologie. Mais leurs terminaux ne sont pas abordables pour les programmes LEO. »

L’un des principaux avantages des liaisons laser est qu’elles sont extrêmement sûres, a déclaré M. Strobel. « Elles sont pratiquement impossibles à intercepter. »

Système de communication par laser. Crédit : CACI

Avant que la DARPA ne lance le programme Blackjack, elle a attribué à LGS Innovations en 2016 un contrat pour développer deux petits terminaux de communication laser qui seront utilisés comme liaisons intersatellites.

LGS Innovations, qui appartient maintenant à CACI International, a livré les terminaux et la DARPA prévoit de les lancer dans une future expérience spatiale, a déclaré à SpaceNews Chris Simi, directeur de programme au bureau des technologies stratégiques de la DARPA.

Tom Wood, directeur principal des communications optiques et des réseaux de l’ACIC, a déclaré que la société travaille sur cette technologie depuis plus de 20 ans.

Le CACI construit un émetteur laser pour Communications optiques dans l’espace lointain de la NASA pour ramener des données d’un astéroïde sur Terre.

Les communications par laser « commencent à avoir beaucoup de succès », a-t-il déclaré à SpaceNews.

Il y a encore quelques problèmes à résoudre, a-t-il dit. « Nous devons travailler sur les risques liés aux composants optiques tels que leur comportement dans les rayonnements ».

Selon M. Wood, les communications optiques suscitent plus d’intérêt en raison des défis et des limites des systèmes RF. « La façon dont les ingénieurs ont abordé ce problème au cours des 15 dernières années est de passer à des fréquences plus élevées. Mais vous utilisez toujours les ondes électromagnétiques pour transmettre des informations ».

Le spectre électromagnétique est peu abondant alors que le spectre disponible est beaucoup plus important dans la bande optique. « C’est environ 8 000 gigahertz », a déclaré M. Wood. « Vous pouvez obtenir un spectre essentiellement illimité pour les transmissions. Et vous pouvez obtenir un débit beaucoup plus élevé grâce aux systèmes optiques qu’aux systèmes radio », a-t-il ajouté. « Ce spectre n’est pas autorisé par la Commission fédérale des communications ou d’autres autorités. Vous pouvez construire votre équipement et partir ».

Cet article a été rédigé par Sandra Erwin et traduit par TouslesTelescopes.com. Les produits sont sélectionnés de manière indépendante. TouslesTelescopes.com perçoit une rémunération lorsqu’un de nos lecteurs procède à l’achat en ligne d’un produit mis en avant.