Il y a plus de 50 ans, la NASA a capturé l’imagination du monde et inspiré des générations avec l’alunissage d’Apollo 11. Le Deep Space Network (DSN) de la NASA, alors jeune, était crucial pour le suivi et la communication avec cette mission, car il sera également essentiel pour la prochaine poussée de la NASA vers la lune : Artemis. Au cours du demi-siècle entre ces deux efforts lunaires, le réseau s’est étendu pour prendre en charge des dizaines de vaisseaux spatiaux robotiques explorant le système solaire, nécessitant une coordination complexe dans toute l’agence spatiale.
Géré par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, sous la supervision du programme Space Communications and Navigation (SCaN) de la NASA, le DSN prendra en charge un flux constant de données avec la capsule Orion sans équipage d’Artemis I au-delà de l’orbite terrestre basse après le lancement. Cela inclut le voyage aller et retour de la mission, ainsi que toutes les manœuvres de trajectoire de la mission entre les deux, garantissant que les commandes peuvent être envoyées au vaisseau spatial et que les données peuvent être renvoyées sur Terre.
Le DSN travaillera en tandem avec le Near Space Network de la NASA, géré par le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, sous la supervision du programme SCaN. Ensemble, les réseaux aident à créer une base pour les futurs lancements d’Artemis avec équipage vers la surface lunaire.
Pour s’assurer que la DSN puisse répondre à la demande, elle subit une série d’améliorations pour augmenter sa capacité. Également crucial pour gérer cette demande, le réseau s’appuie sur un système de planification robuste pour garantir que le standard interplanétaire puisse maximiser la couverture entre tant de missions. Les planificateurs de chaque mission négocient entre eux, travaillant avec les membres de l’équipe DSN pour s’assurer qu’ils auront un support réseau pour les opérations critiques.
« Il existe différents types de données qui nécessitent des engagements différents, selon la phase dans laquelle se trouve la mission », a déclaré Michael Levesque du JPL, chef de projet DSN. « Certains événements de mission, tels que les lancements, les atterrissages et les manœuvres planétaires, nécessitent un contact constant avec le DSN, de sorte que la planification du calendrier du réseau commence généralement 12 à 15 semaines à l’avance. »
Certaines missions, comme la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, qui a touché le petit astéroïde Dimorphos en septembre, nécessitent de transmettre beaucoup plus de données. La mission DART a reçu une couverture DSN 24 heures sur 24 entourant l’impact de l’astéroïde, avec des commandes transmises au vaisseau spatial et des données renvoyées sur Terre concernant la santé du vaisseau spatial et les effets de l’impact. « Cela peut immobiliser les ressources du DSN », a déclaré Levesque, « mais comme les planificateurs planifient les événements plusieurs mois à l’avance, l’effet sur les autres missions peut être bien géré. »
Lorsque surviennent des situations d’urgence qui perturbent les horaires préétablis, des discussions en temps réel ont lieu entre les missions pour faire des ajustements. Les demandes sur le réseau augmentent et diminuent, et il existe d’autres facteurs qui peuvent aider à rendre la planification moins complexe. Si les événements clés de la mission se chevauchent, les engins spatiaux peuvent utiliser le stockage et le traitement des données à bord, ce qui permet de transmettre ultérieurement des données scientifiques précieuses, lorsque les demandes de communication sont plus faibles.
La configuration du réseau entre également en jeu : le DSN se compose de plusieurs antennes paraboliques géantes disposées dans trois complexes régulièrement espacés dans le monde au complexe Goldstone près de Barstow, en Californie ; à Madrid, Espagne ; et à Canberra, Australie. Cela garantit qu’ils peuvent échanger la communication avec les engins spatiaux pour fournir une couverture constante pendant la rotation de la Terre.
Le précurseur du DSN a été créé en 1958 lorsque JPL a été engagé par l’armée américaine pour déployer des stations de suivi radio portables en Californie, au Nigeria et à Singapour afin de recevoir la télémétrie du premier satellite américain à succès, Explorer 1. Peu de temps après le transfert de JPL à la NASA plus tard cette année-là, le nouveau programme spatial civil américain a établi le DSN pour communiquer avec toutes les missions dans l’espace lointain. Il fonctionne en continu depuis 1963 et reste l’épine dorsale des communications spatiales lointaines pour la NASA et les missions internationales.
Plus d’information:
La Application SCaN Now permet aux utilisateurs de voir quelles antennes communiquent avec quel vaisseau spatial en temps réel.