Des satellites commerciaux sur Mars ?

Une constellation de satellites commerciaux pourrait servir de système de relais de communication pour les futures missions de la NASA, comme un orbiteur qui, plus tard dans la décennie, y recherchera de la glace de subsurface.

Lors de récentes présentations à des comités consultatifs, des responsables de la NASA ont discuté de la possibilité de travailler avec l'industrie pour placer plusieurs satellites en orbite autour de Mars qui serviraient de relais pour d'autres missions, notamment le projet de Mars Ice Mapper. Ces satellites, ont-ils déclaré, pourraient augmenter considérablement la quantité de données que les missions peuvent renvoyer sur Terre et mettre fin à la dépendance à l'égard des missions scientifiques vieillissantes qui servent également de relais de données.

Une proposition présentée lors de ces réunions prévoit trois satellites en orbite équatoriale à des altitudes de 6 000 kilomètres. Les satellites seraient équipés de liaisons radio pour communiquer avec d'autres engins spatiaux en orbite et à la surface, ainsi que vers et depuis la Terre. Les satellites peuvent également inclure des liaisons laser intersatellites pour leur permettre de communiquer entre eux.

"Ce sera l'occasion de fournir de grands atouts de relais" pour diverses missions sur Mars, a déclaré Eric Ianson, directeur du programme d'exploration de Mars au siège de la NASA, lors d'une réunion du Planetary Science Advisory Committee, ou PAC, le 30 novembre dernier.

Cette constellation, a-t-il dit, serait une "contribution commerciale" d'une certaine sorte, bien que la nature exacte de l'arrangement entre la NASA et l'industrie reste à déterminer.

"Nous avons l'intention de faire cela comme un contrat commercial qui sera sollicité et mis en concurrence", a déclaré Jim Watzin, ancien directeur du Programme d'exploration de Mars qui est maintenant conseiller principal pour la planification de l'exploration humaine de Mars au siège de la NASA, lors d'une réunion le 23 novembre d'un groupe d'experts de l'enquête décennale sur la science planétaire en cours. "C'est un espace d'opportunité qui est un catalyseur pour l'exploration".

La NASA n'a pas révélé combien elle prévoit de dépenser pour un tel système, que ce soit en possédant et en exploitant les satellites ou en achetant des services à des satellites fournis commercialement. "C'est une dépense non négligeable d'aller dans cette direction, mais nous pensons que c'est une très grande opportunité pour l'agence et la science martienne", a déclaré Rick Davis, directeur adjoint pour la science et l'exploration au sein de la Direction des missions scientifiques de la NASA, lors de la réunion décennale du panel.

Les termes utilisés dans le rapport accompagnant la version du Sénat d'un projet de loi de crédits pour l'exercice 2021 qui finance la NASA ont laissé entendre que l'agence s'intéresse aux communications commerciales sur Mars. "La commission est consciente que la NASA étudie de nouveaux modèles possibles d'utilisation de services commerciaux pour les futures communications avec les actifs de surface de Mars à la fin des années 2020 et au début des années 2030, bien que de tels services n'existent pas aujourd'hui", indique le rapport. Il a demandé un rapport dans les 180 jours suivant la promulgation "décrivant le plan scientifique pour sécuriser de tels services commerciaux pour les futures ressources de surface de Mars".

M. Davis a déclaré que la planification du système de satellites implique le programme de communication et de navigation spatiales de la NASA, qui gère les communications des engins spatiaux par le biais de systèmes tels que le Deep Space Network, ainsi que les programmes commerciaux d'équipage et de fret. "Nous essayons essentiellement de tirer parti de leur expérience sur la manière de faire cela très efficacement", a-t-il dit.

Alors que les responsables de l'agence ont déclaré que la constellation pourrait être utilisée pour un certain nombre de futures missions sur Mars, celle à laquelle elle est le plus étroitement liée est Mars Ice Mapper, une mission incluse dans la demande de budget de la NASA pour l'année fiscale 2021 pour faire voler un orbiteur vers Mars au plus tôt au milieu des années 20. L'orbiteur, équipé d'un radar à ouverture synthétique fourni par l'Agence spatiale canadienne, rechercherait des dépôts de glace souterrains qui pourraient constituer des ressources pour de futures missions humaines. L'agence spatiale japonaise JAXA et l'agence spatiale italienne ASI devraient également collaborer sur le Mars Ice Mapper.

Selon M. Davis, un système de communication comme celui qui est proposé pourrait multiplier par 100 les données renvoyées par Mars, ce qui serait précieux pour le Mars Ice Mapper, dont le radar générera de grands volumes de données. "C'est révolutionnaire, potentiellement, en termes de capacité à faire circuler l'ensemble des données et aussi à faire des historiques temporels des choses que nous examinons", a-t-il déclaré.

En outre, il a noté qu'un réseau de communication sur Mars signifierait que les futures missions n'auraient pas besoin de leurs propres systèmes de communication directe vers la Terre, et pourraient plutôt voler avec des systèmes plus petits et moins coûteux qui peuvent fonctionner avec les satellites de relais de données. "Nous voyons des dividendes importants pour la communauté scientifique qui ouvre vraiment une enveloppe d'opportunités que nous n'avons pas eu auparavant avec l'exploration martienne".

"L'expérimentation des communications commerciales a été évoquée comme une opportunité alors que nous examinions les limites de la largeur de bande de l'Ice Mapper", a déclaré M. Watzin, citant les progrès des satellites de communication commerciaux. "Le moment est-il venu d'exploiter le dérivé de cette technologie et de la déployer sur Mars à un coût abordable, de manière à ce que nous puissions opérer un changement de paradigme dans la manière dont nous communiquons et accroître l'efficacité de nos missions ?

Cependant, Watzin et d'autres ont souligné que Mars Ice Mapper ne dépend pas de ce réseau de communication. "S'il s'avère qu'il n'est pas abordable, qu'il n'est pas opportun ou que le risque est trop élevé, alors la mission Ice Mapper se poursuit sans lui", a déclaré M. Watzin.

Ianson a fait la même remarque lors de la réunion du PAC. "Je crois comprendre que ce n'est pas une obligation absolue", a-t-il déclaré. "Cela aiderait à relayer les données et cela fournirait également un meilleur réseau de relais autour de Mars."

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