1ère mondiale pour l'ESA: une liaison laser satellite-avion

source: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=3529

Retransmission réussie de liaisons optiques laser en provenance d'un avion par Artemis (Advanced Relay and Technology Mission Satellite), le satellite de l'Agence spatiale européenne pour une mission avancée de relais et de technologie début Décembre. Ces liaisons laser aéroportées de 40 000 km, effectuées lors de deux vols à 6000 et 10 000 mètres, constituent une première mondiale.

Le relais a été établi via six liaisons optiques bidirectionnelles entre un Mystère 20 équipé du système de Liaison optique laser aéroportée (LOLA) et la charge utile laser SILEX d'Artemis, depuis sa position orbitale géostationnaire à 36 000 kilomètres d'altitude.

Le telescope LOLA adapté pour l'avion utilisé
lors des essais de liaisons laser

Ces essais ont été conduits par Astrium, France, le maître d'oeuvre de LOLA et de SILEX dans le cadre du programme d'études amont de Liaison optique laser aéroportée de la DGA, la Direction Générale pour l'Armement, depuis son centre d'essais en vol d'Istres dans le sud de la France. La station ESA de Redu en Belgique a aussi contribué à ce succès en opérant la charge utile SILEX d'Artemis.

Voici qui démontre bien la faisabilité d'une liaison optique entre un avion et un satellite géostationnaire.

Déjà en Novembre 2001 Artemis avait réalisé une première mondiale en établissant une liaison laser avec le satellite français d'observation de la terre SPOT 4: des données images avaient été envoyées par SPOT 4 en utilisant un faisceau laser comme signal porteur vers Artemis et de là par ondes radio vers le sol. Cette liaison sans précédent entre satellites dans l'espace avait été effectuée dans le cadre du développement de SILEX, charge utile innovante qui fournit un faisceau laser comme signal porteur de données.

Le satellite de télécommunication Artemis

Plus récemment, depuis Novembre, Artemis a relayé des liaisons optiques avec le satellite d'essai de communications inter-satellites Japonais KIRARI. Cette première communication optique à deux voies a illustré tout l'intérêt de cette technologie pour le développement de futurs systèmes d'observation de la terre.

La technologie optique a de nombreux avantages pour les applications de relais de données, notamment la capacité de fournir un grand débit de données avec des terminaux de faible masse et faible puissance, pour des communications sécurisées et sans interférences. L'observation de la terre peut vraiment profiter de cette nouvelle façon de transmettre des données autour de la planète.

Tous les jours Artemis relaie aussi les données en bande Ka d'Envisat, le satellite d'observation de la terre de l'ESA, qui offre depuis 2002, une vision complète de la Terre, de ses océans, ses continents et ses calottes glaciaires.

Cette première mondiale entre un satellite et un avion est une nouvelle démonstration, de ce qui peut être accompli en Europe grâce au programme technologique ARTES de l'ESA.

J'admire la prouesse technique. Mais j'avoue que j'ai du mal à saisir l'utilité pratique de cette technique : quels avantages par rapport aux systèmes actuels de réception de données via les stations radio au sol ?

Certes les signaux collectés par le satellite peuvent être récupérés plus rapidement mais de toute façon, le traitement de ces données reçues reste assez lourd et le gain de temps global entre la collecte des données et leur restitution aux utilisateurs finaux ne me semble pas significatif.

Y a-t-il d'autres avantages ou application pour cette technologie qui m'aurait échappé ?

Spacedreamer

A mon avis, c'est un gain de "bande passante".

Des plyus gros volume d'info en moins de temps et plus sécurisé.

Le fait que ce soit un avion est "plus anecdotique", enfin, c'est comme cela que je le comprends !

Effectivement les liaisons optiques ont pour avantage une forte BP et une qualité de transmission.
Cela dit je reste aussi sceptique sur la réelle utilité du projet.

Mustard a écrit:pour avantage une forte BP

Une grande bande passante n'est ni une qualité ni un défaut en soi !

L'intérêt du laser par rapport à d'autres monde de transmission d'une onde électro-magnétique est que le flux est unidirectionnel. Il va d'un point A à un point B en ligne droite sans trop se diffuser en chemin. Donc assurer la sécurité, la discrétion de ce type de transmission est beaucoup plus facile, quasiment sûre à 100%.

Maintenant l'intérêt du satellite par rapport à une station au sol, c'est amha qu'il peut suivre un avion pendant beaucoup plus longtemps. À la place d'un seul satellite, il faudrait toute suite une série de station émettrice/réceptrice sur tout le parcours de l'avion. (Puisque évidemment l'onde d'un laser ne se propage qu'en ligne droite, il faut que l'avion soit toujours directement visible par la station) Sans compter les problèmes de météo. Puisqu'un avion vole généralement au dessus des nuages, mieux vaut utiliser un satellite qu'une station au sol.

skyboy a écrit:...

Maintenant l'intérêt du satellite par rapport à une station au sol, c'est amha qu'il peut suivre un avion pendant beaucoup plus longtemps. À la place d'un seul satellite, il faudrait toute suite une série de station émettrice/réceptrice sur tout le parcours de l'avion. (Puisque évidemment l'onde d'un laser ne se propage qu'en ligne droite, il faut que l'avion soit toujours directement visible par la station) Sans compter les problèmes de météo. Puisqu'un avion vole généralement au dessus des nuages, mieux vaut utiliser un satellite qu'une station au sol.

J'ai l'impression que l'on s'égare, ou alors j'ai rien compris.


Le but est bien de tester les communications en provenance de satellites ?


Si oui, ton dernier message correspond plus à un transfert d'info depuis un avion ?

Je suis un peu erdu, j'avoue

Space Opera a écrit:

Mustard a écrit:pour avantage une forte BP

Une grande bande passante n'est ni une qualité ni un défaut en soi !

La BP est un avantage mais ce qui l'est surtout c'est la qualité. En optique tu as moins de perturbation qu'en signaux électrique ou électromagnétique.
A mon travail, en salle microélectronique, nos machines de production fonctionnent en fibre optique pour le transfert d'info. Plus rapide et mailleur qualité de transmission car pas de perturbation possible.

Je crois bien que le laser aie de sérieux avantages sur les liaisons radio:

- liaison ciblée sur le récepteur, ce qui implique:
1) moins besoin d'énergie (pas ou peu de dispertion du signal), masse plus faible, moins encombrante
2) difficulté à intercepter ou à brouiller (sécurité de transmission acrue)
- plus hauts débits, ce qui accroit l'efficacité de la liaison et diminue encore le besoin d'énergie pour la même application

Au chapitre des désavantages, on peut citer:
- besoin d'une plus grande précision de visée
- peut être interrompu par des mauvaises conditions atmosphériques (nuages épais)

Pour une liaison satellite-terre, ce n'est pas forcément la panacée, mais pour des liaisons aériennes (inter-satellites particulièrement), c'est très intéressant.

doublemexpress a écrit:

skyboy a écrit:...

Maintenant l'intérêt du satellite par rapport à une station au sol, c'est amha qu'il peut suivre un avion pendant beaucoup plus longtemps. À la place d'un seul satellite, il faudrait toute suite une série de station émettrice/réceptrice sur tout le parcours de l'avion. (Puisque évidemment l'onde d'un laser ne se propage qu'en ligne droite, il faut que l'avion soit toujours directement visible par la station) Sans compter les problèmes de météo. Puisqu'un avion vole généralement au dessus des nuages, mieux vaut utiliser un satellite qu'une station au sol.

J'ai l'impression que l'on s'égare, ou alors j'ai rien compris.


Le but est bien de tester les communications en provenance de satellites ?


Si oui, ton dernier message correspond plus à un transfert d'info depuis un avion ?

Je suis un peu erdu, j'avoue

Ce qui est écrit c'est qu'une communication bidirectionnelle (C'est-à-dire transfert d'information dans les deux sens) en utilisant un faisceau laser a été établie pour la première fois entre un avion et un satellite. Les étapes précédentes étaient entre 2 satellites.
L'intérêt de la technologie laser, donc de la transmission optique, c'est une grande bande passante et une grande sécurité (Là, j'ai effectivement utilisé le terme unidirectionnel, mais c'était par opposition aux faisceaux divergents de certaines ondes radio ou même aux faisceaux omnidirectionnels d'autres type d'ondes.)

Si l'article ne traite pas de ça, alors là, c'est moi qui n'ai pas compris ;)

Mustard a écrit:

Space Opera a écrit:
Une grande bande passante n'est ni une qualité ni un défaut en soi !

La BP est un avantage mais ce qui l'est surtout c'est la qualité. En optique tu as moins de perturbation qu'en signaux électrique ou électromagnétique.
A mon travail, en salle microélectronique, nos machines de production fonctionnent en fibre optique pour le transfert d'info. Plus rapide et mailleur qualité de transmission car pas de perturbation possible.

Je suppose que par qualité tu sous-entends moins de bruit dans le signal. Alors déjà, une onde optique n'est qu'une onde électromagnétique comme les ondes radios ou les rayons X, et donc soumis aux mêmes perturbations. L'avantage de la fibre optique est que le canal de transmission est contrôlé et qu'on se fiche de la taille de la BP puisqu'il n'y a pas d'interférence possible.
Dans le cas d'un laser atmosphérique, il n'y a pas de guide d'onde et donc l'onde optique subit les mêmes perturbations que n'importe quelle autre onde, voire même plus puisque les pertes atmosphériques sont proportionnelles à la fréquence. En gros, tu perdras moins de qualité en envoyant de la VHF plutôt que de l'optique !
Mais l'avantage de l'optique c'est que malgré tous ces problèmes, le laser permet de focaliser l'onde, ce qui est très difficile à plus basse fréquence... et donc même si ça ne change rien au niveau des perturbations, on a plus de puissance qui va être reçue à l'arrivée.
Et puis on peut se permettre de ne pas avoir un processus à bande étroite puisqu'en focalisant l'onde on ne risque de créer des interférences sur le voisin.

Pour résumer: l'onde optique (en atmosphère libre) en elle-même, c'est que des désavantages par rapport à une transmission à fréquence "classique",...sauf si on arrive à la focaliser ce qui permet de transmettre plus de puissance en un point. Voilà tout.

doublemexpress a écrit:

skyboy a écrit:...

Maintenant l'intérêt du satellite par rapport à une station au sol, c'est amha qu'il peut suivre un avion pendant beaucoup plus longtemps. À la place d'un seul satellite, il faudrait toute suite une série de station émettrice/réceptrice sur tout le parcours de l'avion. (Puisque évidemment l'onde d'un laser ne se propage qu'en ligne droite, il faut que l'avion soit toujours directement visible par la station) Sans compter les problèmes de météo. Puisqu'un avion vole généralement au dessus des nuages, mieux vaut utiliser un satellite qu'une station au sol.

J'ai l'impression que l'on s'égare, ou alors j'ai rien compris.


Le but est bien de tester les communications en provenance de satellites ?


Si oui, ton dernier message correspond plus à un transfert d'info depuis un avion ?

Je suis un peu erdu, j'avoue

skyboy a écrit:
Ce qui est écrit c'est qu'une communication bidirectionnelle (C'est-à-dire transfert d'information dans les deux sens) en utilisant un faisceau laser a été établie pour la première fois entre un avion et un satellite. Les étapes précédentes étaient entre 2 satellites.
L'intérêt de la technologie laser, donc de la transmission optique, c'est une grande bande passante et une grande sécurité (Là, j'ai effectivement utilisé le terme unidirectionnel, mais c'était par opposition aux faisceaux divergents de certaines ondes radio ou même aux faisceaux omnidirectionnels d'autres type d'ondes.)

Si l'article ne traite pas de ça, alors là, c'est moi qui n'ai pas compris ;)

Alors, on est bien d'accord, et j'avais bien compris.

Le seul élément qu'y ne m'est pas venu à l'esprit (pourtant je le savais :| ), c'est la liaison terre-satellite (ou l'inverse) dépendant du "climat" et donc sa réalisation par avion.

Merci d'avoir reciblé !