TeraNet Déchaîne les Communications Spatiales 1000 Fois Plus Rapides Avec la Technologie Laser

TeraNet 1, la station terrestre optique WA à UWA. Crédit : Danail Obreschkow, Centre spatial international

Le 'TeraNet' de l'Université de Western Australia, un réseau de stations terrestres optiques spécialisées dans les communications spatiales à haute vitesse, a réussi à recevoir des signaux laser d'un satellite allemand en orbite basse autour de la Terre. Cette percée ouvre la voie à une augmentation de 1 000 fois de la bande passante de communication entre l'espace et la Terre.

Le test de communication laser de TeraNet avec OSIRISv1 constitue une étape vers le remplacement des systèmes radio obsolètes par des lasers haute vitesse pour les communications spatiales en Australie occidentale. Avec le soutien des gouvernements australiens, le réseau vise à soutenir diverses missions, améliorant les capacités de transfert de données dans plusieurs secteurs.

L'équipe de TeraNet, dirigée par le professeur associé Sascha Schediwy du site UWA au Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR), a reçu des signaux laser d'OSIRISv1, une charge utile de communication laser de l'Institut de communication et de navigation du Centre aérospatial allemand (DLR). OSIRISv1 est installé sur le satellite Flying Laptop de l'Université de Stuttgart. Les signaux ont été détectés à l'aide de deux des stations terrestres optiques TeraNet lors de passages du satellite jeudi dernier.

« Cette démonstration constitue la première étape critique dans l'établissement d'un réseau de communications spatiales de nouvelle génération en Australie occidentale. Les prochaines étapes incluent la connexion de ce réseau à d'autres stations terrestres optiques actuellement en développement en Australie et dans le monde », a déclaré le professeur associé Schediwy.

Les étudiants travaillant avec le réseau de communications optiques mobile – TeraNet 3. Crédit : ICRAR

Les stations terrestres de TeraNet utilisent des lasers, au lieu des signaux radio sans fil traditionnels, pour transférer des données entre les satellites dans l'espace et les utilisateurs sur Terre. Les lasers peuvent potentiellement transférer des données à des milliers de gigabits par seconde, car les lasers fonctionnent à des fréquences beaucoup plus élevées que la radio, permettant de transporter beaucoup plus de données chaque seconde.

La technologie radio sans fil est utilisée pour communiquer depuis l'espace depuis le lancement du premier satellite, Spoutnik 1, il y a près de 70 ans, et la technologie est restée relativement inchangée depuis lors. Avec le nombre croissant de satellites dans l'espace, chaque nouveau satellite étant capable de générer plus de données, il existe désormais un goulot d'étranglement spatial critique pour le retour des données sur Terre.

La communication laser est parfaitement adaptée pour résoudre ce problème, mais l'inconvénient est que les signaux laser peuvent être interrompus par les nuages et la pluie. L'équipe de TeraNet atténue cet inconvénient en établissant un réseau de trois stations terrestres réparties dans toute l'Australie occidentale. Cela signifie que s'il y a des nuages à un site de station terrestre, le satellite peut transférer ses données à un autre site avec un ciel dégagé.

De plus, l'une des deux stations terrestres de TeraNet qui ont reçu le signal laser du satellite est installée sur un camion Jeep sur mesure. Cela signifie qu'elle peut être déployée rapidement vers des sites nécessitant des communications spatiales ultra-rapides, comme les communautés éloignées où les liens de communication traditionnels ont été interrompus en raison de catastrophes naturelles.

La communication laser haute vitesse depuis l'espace révolutionnera le transfert de données pour les satellites d'observation de la Terre, améliorera considérablement et sécurisera les réseaux de communication militaire, renforcera les opérations à distance sécurisées pour des secteurs tels que les opérations minières autonomes, ainsi que la planification et les réponses aux catastrophes nationales.

L'équipe de TeraNet basée à l'ICRAR a reçu un financement du gouvernement australien, du gouvernement de l'Australie occidentale et de l'UWA en 2023 dans le cadre du programme de subvention de démonstration Moon to Mars de l'Agence spatiale australienne. Le projet de 6,3 millions de dollars soutient la construction des trois stations terrestres optiques TeraNet en Australie occidentale, le Centre aérospatial allemand (DLR) fournissant un accès en nature à leurs satellites équipés de communications laser en orbite.

TeraNet soutiendra plusieurs missions spatiales internationales opérant entre l'orbite basse de la Terre et la Lune, en utilisant à la fois les normes traditionnelles éprouvées de communications optiques et des technologies optiques plus avancées telles que la communication spatiale lointaine, les communications cohérentes ultra haut débit, les communications sécurisées quantiques et le positionnement et le chronométrage optiques.

Le réseau comprend une station terrestre à UWA, une deuxième station terrestre au Mingenew Space Precinct à 300 km au nord de Perth, et une station terrestre mobile qui est en cours de mise en service à l'installation de l'Agence spatiale européenne à New Norcia.