L’humanité prévoit d’envoyer des astronautes sur la planète rouge pour bientôt. Cependant, la vaste distance entre la Terre et Mars, variant de 55 à 400 millions de kilomètres, présente des défis sans précédent pour établir une infrastructure de communication fiable.
La Terre est tout simplement trop éloignée. Et des méthodes traditionnelles telles que les connexions Wi-Fi à l’Internet terrestre sont impraticables. Les messages envoyés à la vitesse de la lumière mettraient entre quatre et vingt-quatre minutes pour effectuer un trajet aller simple, créerait un décalage temporel substantiel qui entrave la communication en temps réel. Les conjonctions solaires, se produisant tous les deux ans pendant quelques semaines, perturberaient davantage la communication entre les planètes.
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Les méthodes actuelles de communication sur Mars
Pour relever ces défis, les agences spatiales utilisent le Réseau de Relais Martien. Cette infrastructure est constituée d’orbiteurs tels que le Mars Odyssey de la NASA et le Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ces orbiteurs relaient des informations via des antennes pointées vers la Terre.
C’est ce qui permet la communication avec des rovers tels que le Perseverance de la NASA. Ainsi, le rover communique avec la Terre en utilisant des ondes radio X et des ondes radio ultrahautes fréquences (UHF).
Des perspectives innovantes pour mettre en relation Terre et Mars
Reconnaissant les limites des méthodes actuelles, les chercheurs explorent des approches innovantes. Une piste prometteuse est la communication par laser, comme démontré par la mission Psyche de la NASA. La communication par laser peut transporter beaucoup plus de données que les ondes radio traditionnelles. Cela ouvrirait de nouvelles possibilités pour la communication interplanétaire. Cependant, la précision de l’orientation du signal laser et la susceptibilité aux interférences atmosphériques posent des défis.
L’Agence Spatiale Européenne (ESA) est activement impliquée dans l’exploration de nouvelles méthodes de communication à travers des programmes tels que ScyLight. Ce dernier se concentre sur les technologies optiques et quantiques pour une communication sûre et rapide depuis l’espace.
L’ESA envisage également le projet Mars Communication and Navigation Infrastructure (MARCONI). Ce programme vise à améliorer le Réseau de Relais Martien existant. MARCONI propose le développement de charges utiles liées à la communication et à la navigation qui pourraient être transportées par n’importe quelle mission se dirigeant vers Mars. Cela offrirait un système de communication plus robuste.
En outre, les solutions de communication au sol impliquent des technologies radiofréquences et sans fil, avec des mini-relais cellulaires pour une communication rapprochée et des relais orbitaux pour de plus longues distances. Cette approche s’inspire des pratiques de communication existantes sur Terre, les adaptant aux défis uniques de Mars.
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La Lune comme terrain d’essai
Pour obtenir des informations et tester des technologies de communication, les agences spatiales se tournent vers la Lune. Le programme Artemis de la NASA, par exemple, vise à établir un réseau 4G lunaire. Les chercheurs testent actuellement des réseaux basés sur des ondes radio à la surface de la Lune.
De plus, le programme Moonlight de l’ESA invite des entreprises spatiales privées à déployer des satellites de communication autour de la Lune. Ces expériences constituent des opportunités d’apprentissage précieuses pour la connectivité future sur Mars.
Vers un Internet martien
Dans une proposition visionnaire, les chercheurs Tobias Pfandzelter et David Bermbach de la Technische Universität Berlin suggèrent une constellation de 81 satellites en orbite basse autour de Mars pour fournir une couverture Internet planétaire. S’inspirant de Starlink de SpaceX, cette constellation de satellites offrirait des communications locales et étendrait l’Internet terrestre jusqu’à Mars.
Le système proposé envisage de surmonter le décalage temporel associé à la diffusion et à la communication en temps réel. Par exemple, diffuser un spectacle de la Terre à Mars impliquerait généralement d’attendre 10, 15, voire 40 minutes pour la connexion.
Avec un système de stockage de données dans le nuage sur Mars, l’expérience pourrait être similaire à celle de la Terre, car les données seraient copiées localement, permettant un accès transparent au contenu.
Des défis à relever
Bien que ces approches innovantes offrent des promesses, des défis subsistent. La précision de l’orientation pour la communication par laser, la susceptibilité aux conditions atmosphériques et les facteurs environnementaux doivent être résolus. Garantir l’abordabilité et la durabilité des solutions proposées est également crucial pour le succès des futurs systèmes de communication martiens.
Comme le souligne Claire Parfitt de l’Agence Spatiale Européenne, « Lorsque vous mettez en place une infrastructure comme celle-ci, vous voyez de nombreuses, nombreuses missions proposées. »
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