La mission PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem) a livré ses premières données opérationnelles aux chercheurs, un exploit rendu possible en partie par la technologie innovante de stockage de données du Near Space Network de la NASA, qui a introduit deux améliorations clés pour PACE et d’autres missions scientifiques à venir.
Lorsqu’un satellite orbite dans l’espace, ses systèmes génèrent des données critiques sur l’état de santé, l’emplacement, la durée de vie de la batterie du vaisseau spatial, etc. Tout cela se produit pendant que les instruments scientifiques de la mission capturent des images et des données soutenant l’objectif global du satellite.
Ces données sont ensuite codées et renvoyées sur Terre via des ondes radio via les réseaux Near Space Network et Deep Space Network de la NASA, mais non sans difficultés.
L’un des défis réside dans les distances extrêmes, où les perturbations ou les retards sont fréquents. Les perturbations des satellites sont similaires à ce que vivent les internautes sur Terre avec des mises en mémoire tampon ou des liaisons défectueuses. En cas de perturbation, le réseau tolérant les délais/disruptions, ou DTN, peut stocker et transférer les données en toute sécurité une fois qu’un chemin s’ouvre.
Le réseau spatial proche de la NASA a intégré le DTN dans quatre nouvelles antennes et dans le vaisseau spatial PACE pour démontrer les avantages que cette technologie peut avoir pour les missions scientifiques. Le réseau, qui prend en charge les communications pour les missions spatiales dans un rayon de 1,2 million de kilomètres de la Terre, améliore constamment ses capacités pour soutenir les missions scientifiques et d’exploration.
Kévin Coggins
Administrateur associé adjoint pour NASA SCaN
“DTN est l’avenir des communications spatiales, offrant une protection robuste des données qui pourraient être perdues en raison d’une perturbation”, a déclaré Kevin Coggins, administrateur associé adjoint du programme Space Communications and Navigation (SCaN) de la NASA. « PACE est la première mission scientifique opérationnelle à exploiter le DTN, et nous l’utilisons pour transmettre des données aux opérateurs de mission surveillant les batteries, l’orbite, etc. Ces informations sont essentielles aux opérations de la mission.
PACE, un satellite situé à environ 250 milles au-dessus de la Terre, collecte des données pour aider les chercheurs à mieux comprendre comment l’océan et l’atmosphère échangent du dioxyde de carbone, à mesurer les variables atmosphériques associées à la qualité de l’air et au climat et à surveiller la santé des océans en étudiant le phytoplancton – de minuscules plantes et algues. .
Bien que PACE soit le premier utilisateur scientifique opérationnel du DTN, des démonstrations de cette technologie ont déjà été réalisées sur la Station spatiale internationale.
En plus du DTN, le Near Space Network a travaillé avec son partenaire commercial Kongsberg Satellite Services en Norvège pour intégrer quatre nouvelles antennes dans le réseau afin de prendre en charge PACE.
Ces nouvelles antennes, à Fairbanks, en Alaska ; Île Wallops, Virginie ; Punta Arenas, Chili ; et Svalbard, en Norvège, autorisent les missions à transmettre simultanément des téraoctets de données scientifiques. Tout comme les scientifiques et les ingénieurs améliorent constamment les capacités de leurs instruments, la NASA fait également progresser ses systèmes de communication pour permettre des missions proches de la Terre et dans l’espace lointain.
À mesure que PACE orbite autour de la Terre, il transmettra ses données scientifiques 12 à 15 fois par jour à trois des nouvelles antennes du réseau. Au total, la mission enverra 3,5 téraoctets de données scientifiques chaque jour.
Les techniques de capacité réseau telles que le DTN et les quatre nouvelles antennes constituent les dernières améliorations apportées au catalogue de services du Near Space Network pour prendre en charge les missions scientifiques, les vols spatiaux habités et les expériences technologiques.
“Le réseau spatial proche de la NASA dispose désormais d’une flexibilité sans précédent pour fournir aux scientifiques et aux responsables des opérations davantage d’informations précieuses dont ils ont besoin pour assurer le succès de leur mission”, a déclaré Coggins.
En plus de ces nouvelles capacités, le réseau augmente également le nombre d’antennes commerciales au sein de son portefeuille. En 2023, la NASA a publié l’appel d’offres pour les services de réseau proche de l’espace afin de rechercher des fournisseurs commerciaux à intégrer dans le portefeuille en expansion du réseau. Avec une capacité croissante, le réseau peut prendre en charge des missions scientifiques supplémentaires et des opportunités de liaison descendante.
Le réseau spatial proche est financé par le bureau du programme de communications et de navigation spatiales (SCaN) de la NASA au siège de la NASA à Washington et est exploité à partir du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
Par Catherine Schauer
Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Maryland.
