Lorsque le télescope spatial James Webb de la NASA sera lancé en 2021, il écrira un nouveau chapitre de l'histoire cosmique. Ce premier observatoire des sciences spatiales cherchera les premières étoiles et galaxies, explorer des planètes lointaines autour d'autres étoiles, et résolvez les mystères de votre propre système solaire. Webb sera contrôlé depuis le Mission Operations Center (MOC) du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland.

Pour préparer le lancement, l'équipe des opérations aériennes a récemment effectué avec succès deux tests de communication. Le premier simulait les communications complexes entre de nombreuses entités pendant la période critique du lancement jusqu'aux six premières heures de vol. Le second a démontré que le MOC pouvait communiquer avec succès avec le télescope.

Une danse compliquée

Dès le lancement de Webb, et pendant les six premières heures de vol, cinq fournisseurs de services de télécommunications différents situés dans le monde transmettront alternativement les données de commande et de télémétrie à l'équipe des opérations de la mission dans le MOC. Le premier exercice a démontré la complexité des échanges entre ces installations.

Ces différents fournisseurs sont nécessaires en raison de la géométrie de la Terre par rapport à l'orbite et à l'altitude de Webb. « Alors que la plupart des missions en Terre basse peuvent utiliser le TDRSS (le système de suivi et de relais de données par satellite) ou un autre type de satellite de communication en orbite autour de la Terre pour relayer les données, nous sommes si loin que nous devons utiliser d'autres installations, " a expliqué Carl Starr de la NASA, le responsable des opérations de la mission, ou "MAMAN, " pour Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA, Ceinture verte, Maryland.

Six heures après le décollage, Webb sera environ à mi-chemin de la Lune et six fois plus haut que l'orbite géosynchrone de la Terre (GEO) où résident le TDRSS et de nombreux satellites de communication. Lorsque le télescope atteint sa destination, il sera à près d'un million de kilomètres de la Terre, soit environ 45 fois plus loin que GEO.

"C'est beaucoup de va-et-vient, " dit Starr. " Vous devez changer de configuration, vous avez besoin d'une connexion stable avec Webb à chaque changement, vous devez établir les connexions réseau, vous devez traiter les données et vous devez le faire plusieurs fois avec différentes stations et les rendre transparentes."

"Et pour rendre les choses encore plus compliquées, " Starr continua, "tout le monde dont nous parlons est dans des endroits différents. Vous avez le Space Network au Nouveau-Mexique, le Deep Space Network en Californie, et la station Malindi de l'Agence spatiale européenne au Kenya et le Centre européen d'opérations spatiales en Allemagne. Cela devient un test très compliqué à faire, car personne n'est dans le même fuseau horaire, et toutes ces données entrent et sortent de ce bâtiment."

Ce test a été une étape majeure dans la démonstration des capacités et des processus d'opérations de vol pour prendre en charge les communications le jour du lancement. Après le premier jour, l'équipe passe à une configuration normale avec seulement les trois terminaux Deep Space Network dans le monde.

« Les équipes ont pu échanger avec les entités externes, et prouver le concept que nous pouvons manipuler les communications le jour du lancement ici dans le bâtiment de la mission, " dit Starr. " Nous aurons d'autres exercices de maîtrise plus tard, mais c'était la première fois que nous le faisions, et c'était très réussi."