TeraNet lance des communications spatiales 1000 fois plus rapides grâce à la technologie laser

Le réseau de stations terrestres optiques TeraNet de l’Université d’Australie occidentale, spécialisé dans les communications spatiales à haut débit, a reçu avec succès des signaux laser d’un satellite allemand en orbite basse terrestre. Cette avancée ouvre la voie à une multiplication par 1 000 de la bande passante des communications entre l’espace et la Terre.

Le test de communication laser de TeraNet avec OSIRISv1 marque une étape vers le remplacement des systèmes radio obsolètes par des lasers à grande vitesse pour les communications spatiales en Australie occidentale. Grâce au financement des gouvernements australiens, le réseau vise à soutenir diverses missions, en améliorant les capacités de transfert de données dans de nombreux secteurs.

Test révolutionnaire de communication laser

L’équipe TeraNet, dirigée par le professeur associé Sascha Schediwy du nœud UWA du Centre international de recherche en radioastronomie (Centre international de recherche sur le cancer (CIRC)), 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 de TeraNet lors des survols du satellite jeudi dernier.

« Cette démonstration est la première étape cruciale de la mise en place d’un réseau de communications spatiales de nouvelle génération dans toute l’Australie occidentale. Les prochaines étapes consisteront à relier ce réseau à d’autres stations terrestres optiques actuellement en cours de développement en Australie et dans le monde », a déclaré le professeur associé Schediwy.

Avantages du laser par rapport à la radio dans les communications spatiales

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 ils fonctionnent à des fréquences beaucoup plus élevées que la radio, ce qui permet de traiter beaucoup plus de données en une seconde.

Chef du groupe d’astrophotonique, professeur associé Sascha Schediwy. Crédit : ICRAR

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 elle est restée relativement inchangée depuis lors. Le nombre de satellites dans l’espace ayant augmenté, chaque nouveau satellite étant capable de générer davantage de données, il existe désormais un goulot d’étranglement spatial critique pour la transmission des données vers la Terre.

Surmonter les défis météorologiques dans la communication laser

La communication laser est parfaitement adaptée pour résoudre ce problème, mais elle présente l’inconvénient que les signaux laser peuvent être interrompus par les nuages ​​et la pluie. L’équipe de TeraNet tente de remédier à cet inconvénient en établissant un réseau de trois stations terrestres réparties dans toute l’Australie occidentale. Cela signifie que si le ciel est nuageux sur l’un des sites de la station terrestre, le satellite peut télécharger ses données sur un autre site où le ciel est dégagé.

De plus, l’une des deux stations terrestres de TeraNet qui a reçu le signal laser du satellite est construite à l’arrière d’un camion Jeep fabriqué sur mesure. Cela signifie qu’elle peut être rapidement déployée sur des sites qui ont besoin de communications spatiales ultra-rapides, comme dans les communautés isolées où les liens de communication traditionnels ont été coupés en raison de catastrophes naturelles.

Impact sur les opérations terrestres et spatiales

La communication laser à haut débit depuis l’espace révolutionnera le transfert de données pour les satellites d’observation de la Terre, améliorera et sécurisera considérablement les réseaux de communication militaires et 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 TeraNet basée à l’ICRAR a reçu un financement du gouvernement australien, du gouvernement d’Australie occidentale et de l’UWA en 2023 dans le cadre du projet Moon to Mars Programme de subventions pour la mission de démonstration. 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 en orbite équipés de communications laser.

Expansion du réseau et objectifs futurs de TeraNet

TeraNet prendra en charge plusieurs missions spatiales internationales opérant entre l’orbite terrestre basse et la Lune, en utilisant à la fois des normes de communication optique conventionnelles éprouvées et des technologies optiques plus avancées, notamment la communication dans l’espace lointain, les communications cohérentes à ultra-haute vitesse, les communications sécurisées quantiques et le positionnement et la synchronisation optiques.

Le réseau comprend une station terrestre à l’UWA, une deuxième station terrestre dans la zone spatiale de Mingenew, à 300 km au nord de Perth, et une station terrestre mobile en cours de mise en service à l’UWA. Agence spatiale européenneInstallation de New Norcia.