Dans l’espace, personne ne vous entendra crier… et pourtant, la sonde Voyager 2 a entendu « crier » le Deep Space Network un message lui demandant de remettre son antenne dans le bon axe afin de communiquer avec la Terre. Une opération délicate à plusieurs dizaines de milliards de kilomètres, d’autant plus avec du matériel datant des années 70.
Lancée en 1977 (août et septembre), les sondes Voyager sont désormais à près de 24 milliards de km de la Terre pour Voyager 1 et 20 milliards pour Voyager 2. Les deux vaisseaux spatiaux sont techniquement très proches, mais ont pris des directions différentes.
À une telle distance, la lumière met respectivement 22h et 18h pour faire le trajet. À l’heure actuelle, les communications sont toujours établies, mais comment fait-on pour échanger à une telle distance, surtout avec des technologies qui ont plusieurs décennies ? Pas si simple. (...)
Deep Space Network à Voyager 2 : « est-ce que tu m’entends hé ho ? »
La question se pose d’autant plus que la sonde Voyager 2 a donné ces dernières semaines quelques sueurs froides aux ingénieurs de la NASA. En effet, le 21 juillet, « une série de commandes planifiées » a été envoyé au vaisseau spatial. Problème, « par inadvertance [elles ont] fait pointer l’antenne à 2 degrés de la Terre. En conséquence, Voyager 2 est actuellement incapable de recevoir des commandes ou de transmettre des données vers la Terre ».
L’Agence spatiale américaine précise que l’antenne de la sonde dispose d’une fonction qui réinitialise son orientation plusieurs fois par an, afin de toujours la garder pointée vers la Terre. Problème, la prochaine réinitialisation est programmée pour le 15 octobre. Sans communication, impossible d’envoyer des ajustements à la sonde. Mais la NASA ne souhaitait pas rester les bras croisés en attendant. (...)
. L’Agence tente alors de lancer une bouteille à la mer, ou plutôt de « crier » une commande à Voyager via son réseau DSN. « Cette tentative peut ne pas fonctionner », prévenait la NASA n’y croyant visiblement qu’à moitié. Mais, presque contre toute attente, le pari s’est avéré gagnant !
Près de 37 heures (18h aller, puis de nouveau 18h retour pour connaitre le résultat) après le « cri » du DSN, Voyager 2 recommence à envoyer des informations, signe que l’antenne est de nouveau dans la bonne orientation. La NASA récupère de nouveau « des données scientifiques et de télémétrie, indiquant que la sonde fonctionne normalement et qu’elle reste sur sa trajectoire prévue ». (...)
Une antenne, deux bandes de fréquences, quelques kb/s
Bonne nouvelle donc, mais comment fait-on pour communiquer avec une sonde à 20 milliards de kilomètres, sachant qu’en plus, elle dispose de peu de puissance pour l’ensemble de ses instruments ? Réponse courte : les ondes radio, qui se déplacent à la vitesse de la lumière (300 000 km/s environ). Dans la pratique, c’est plus compliqué. (...)
Des antennes de 70 mètres pour le Deep Space Network (...)
comment cela se passe sur Terre pour récupérer un signal venant des confins de notre système solaire et qui est « moins puissant que l’énergie émise par une ampoule de réfrigérateur », comme s’amuse à comparer la NASA ?
C’est le travail du Deep Space Network, un réseau d’antennes de 34 à 70 mètres. Il comprend trois stations au sol – Canberra en Australie, Madrid en Espagne et Goldstone en Californie – gérées par le Jet Propulsion Laboratory de Pasadena. Les trois sites sont séparés de 120° en longitude (120° x 3 = 360°, vous voyez venir la suite ?) permettant ainsi au DSN de couvrir l’intégralité du ciel malgré la rotation de la Terre. Il est ainsi possible de garder des liaisons ininterrompues si besoin.
Selon Science et Avenir, les antennes du DSN « sont d’une extraordinaire sensibilité puisqu’elles peuvent détecter une fraction d’un milliardième de milliardième de watt ! ». (...)