La mission de démonstration de relais de communication laser (LCRD) de la NASA a commencé l'intégration et les tests au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. La mission démontrera comment une transition des communications radio aux communications laser améliorera de manière exponentielle la façon dont nous nous connectons avec les astronautes et les engins spatiaux.

"Le LCRD est une étape importante dans l'évolution des communications spatiales, " a déclaré Dave Israël, Chercheur principal du LCRD. "Le LCRD démontrera comment les technologies de communication laser peuvent être appliquées pour améliorer considérablement les capacités de l'infrastructure de communication de la NASA."

Jusque récemment, Les vaisseaux spatiaux de la NASA dépendent entièrement des communications radio. Maintenant, La NASA développe des technologies de communication laser de pointe dans un changement de paradigme des communications exclusivement radio à un hybride de radio et laser.

Les communications laser pourraient fournir des débits de données 10 à 100 fois supérieurs à ceux de la radio en raison d'une bande passante plus élevée. Cela signifie que les communications laser peuvent transmettre plus de données à la fois que la radio, même si les deux types de communication ne peuvent voyager qu'à la vitesse de la lumière. Pour transmettre une résolution d'un pied "Google map" de toute la surface martienne, le meilleur système de communication par radiofréquence prendrait neuf ans pour envoyer toutes les données. Les communications laser pourraient le faire en neuf semaines. En outre, les systèmes de communication laser occupent beaucoup moins de surface et de poids pour les mêmes (ou meilleurs) débits de données que les systèmes radio.

La mission LCRD poursuit l'héritage de la démonstration de communications laser lunaire (LLCD), qui a volé à bord d'un vaisseau spatial en orbite lunaire en 2013. Dans l'ensemble, par rapport aux systèmes de communication traditionnels sur les engins spatiaux aujourd'hui, LLCD a utilisé la moitié de la masse, 25 % de puissance en moins, et encore transmis six fois plus de données par seconde.

Le LCRD sera le pionnier du relais de données par laser. La mission démontrera la faisabilité et les avantages des communications laser dans les futurs réseaux. Intégration et tests, en cours maintenant à Goddard, est une étape cruciale pour garantir que ces technologies fonctionnent dans l'environnement hostile de l'espace.

"Il y a trois phases d'intégration et de test menant au lancement, " a déclaré Glenn Jackson, Chef de projet charge utile LCRD. "Nous sommes sur la bonne voie pour terminer la première phase, intégration de la charge utile, d'ici la fin décembre. La phase suivante consiste à tester l'ensemble de la charge utile dans un environnement de vol incluant électromagnétique, essais acoustiques et thermiques sous vide."

Les tests ont lieu dans l'installation d'ingénierie et d'intégration des tests environnementaux de Goddard. L'installation garantit que chaque instrument est prêt au lancement, les tester dans des conditions imitant le lancement et l'espace.

Une chambre d'essai acoustique de 42 pieds de haut expose les instruments à des sons de lancement équivalents à 150 décibels, ou le volume d'un décollage d'avion à une distance de 80 pieds. Une chambre à vide thermique refroidit le vaisseau spatial à des températures inférieures à zéro dans un vide artificiel.

"L'intégration et les tests consistent à s'assurer que les instruments se parlent, travailler ensemble, " dit Bill Potter, chef de projet pour l'activité d'intégration et de test du LCRD. "Nous avons une équipe d'environ 60 ingénieurs dans un certain nombre de disciplines qui s'assurent que l'appareil fonctionne comme prévu dans l'environnement spatial."

Parallèlement aux essais à Goddard, La NASA calibre la station au sol optique 2, l'une des deux stations au sol qui communiqueront avec le LCRD. La station est située au sommet d'une montagne à Hawaï pour éviter les interférences de transmission dues à la couverture nuageuse. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, exploite l'autre station au sol de LCRD dans une installation à Table Mountain, Californie.

Les technologies LCRD permettront, une fois prouvé, être mis à profit à bord de deux prochaines missions de la NASA, le modem utilisateur et le terminal d'amplificateur intégré LCRD en orbite basse (ILLUMA-T) et le projet Optical-to-Orion (O2O).

ILLUMA-T volera à bord de la Station spatiale internationale en tant que première démonstration d'un système de communication laser de bout en bout entièrement opérationnel. Il dotera la station d'un terminal de communication laser à la pointe de la technologie avec une taille améliorée, poids, puissance et débits de données sur des systèmes radio comparables.

La NASA prévoit de faire voler O2O à bord du vaisseau spatial Orion lors du premier vol avec des astronautes, tirer parti des communications laser pour les futurs vols spatiaux habités. Ses débits de données plus élevés permettront aux astronautes de participer à des vidéoconférences avec la Terre et de diffuser des vidéos haute définition de missions exploratoires au-delà de l'orbite terrestre basse.

Le récent lancement du dernier satellite de suivi et de relais de données de la NASA a clôturé un chapitre de l'histoire des communications spatiales. Les futures générations de satellites du réseau spatial intégreront les technologies laser développées au cours de cette décennie. La mission LCRD est une étape importante de ce voyage.

La mission LCRD est une collaboration entre la Direction de la mission de technologie spatiale de la NASA et le bureau du programme de communications et de navigation spatiales de la NASA, et est développé en coopération avec le MIT Lincoln Laboratory. La charge utile LCRD sera à bord d'un vaisseau spatial de l'US Air Force dans le cadre de la mission Space Test Program (STP-3) et son lancement est prévu en 2019.

Visitez le site Web de la division Exploration et communications spatiales pour plus d'informations sur le LCRD et les communications laser.