Mars Telecommunication Network
Mars Telecommunication Network est une mission spatiale de l'agence spatiale américaine, la NASA, dont l'objectif est de jouer le rôle de relais de télécommunication entre les différents engins spatiaux (orbiteur, atterrisseur et rover) situés en orbite ou à la surface de la planète Mars et les stations terriennes. Il s'agit de reprendre une fonction assurée à titre secondaire par différents orbiteurs martiens américains et européens (MRO, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter,, etc.) qui prennent de l'âge et ne seront pas remplacés. Le projet est initié au début des années 2000 sous l'appellation Mars Telecommunications Orbiter (MTO) mais est annulé en 2005. Il est réactivé en 2025. Le développement et la gestion opérationnelle de la mission, qui doit être lancée en 2030, est confiée à la société Blue Origin.
Sonde spatiale
| Organisation |
 NASA |
|---|---|
| Constructeur |
Blue Origin |
| Domaine | Télécommunications spatiales |
| Statut | En cours de développement |
| Lancement | vers 2030 |
| Durée de vie | 10 ans |
| Electra | Émetteur/récepteur UHF/X |
|---|---|
| X | Émetteur/récepteur bande Ka |
| Y | Émetteur/récepteur bande X |
| Optical Communications Payload | Système de communication optique expérimental |
Historique
modifierLancement du projet
modifierAu début des années 2000 la NASA étudie le développement d'un satellite qui serait placé en orbite autour de Mars pour jouer le rôle de relais de télécommunication. Cet engin paraissait nécessaire compte tenu de l'obsolescence progressive des satellites non spécialisés et assumant la fonction de relais et de l'énorme quantité d'informations scientifiques qui doivent être envoyés vers la Terre par les atterrisseurs comme le Mars Science Laboratory. La présence d'un tel satellite aurait également permis de réduire les équipements de télécommunications des autres engins martiens et de permettre une retransmission en temps réel des télémesures transmises par les engins durant les phases d'atterrissage ou de décollage de la surface de Mars[1].
Annulation en 2005
modifierLe projet en phase d'étude, qui a été baptisé Mars Telecommunications Orbiter, est annulé en 2005 pour des raisons budgétaires. Il fallait à l'époque, avec un budget contraint, remplir d'autres objectifs à court terme, dont une mission de maintenance du télescope spatial Hubble, la prolongation des missions Mars Exploration Rover (les rovers Spirit et Opportunity), s'assurer que Mars Science Laboratory soit lancé en 2009, et sauver la mission scientifique Glory[2].
Après l'annulation de Mars Telecommunications Orbiter, une mission plus large a été proposée comme Mars Science and Telecommunications Orbiter[3]. Toutefois, cette mission a été rapidement critiquée comme manquant d'objectifs bien définis[4]. Une autre mission a depuis été proposée, Mars Trace Gas Mission du programme ExoMars. La capacité de communication fournie par les missions scientifiques Mars Reconnaissance Orbiter et Mars Express a démontré que les satellites relais dédiés peuvent être inutiles dans un proche avenir. Le projet de la NASA Mars 2022 orbiter, étudié au milieu des années 2010, reprend les mêmes objectifs.
Réactivation en 2025
modifierLe projet est réactivé en 2025 dans le cadre du One Big Beautiful Bill Act et 700 millions US$ lui sont alloués. Il est renommé à cette occasion Mars Telecommunication Network. Un appel à propositions dans des conditions manquant de transparence est lancé auprès des industriels en . La prestation comprend la conception, le développement, le lancement et la gestion du réseau mise. Le système de télécommunications mis en place devra permettre des débits importants, la transmissions de données scientifiques, d'images et d'éléments de navigation et prendre en charge les communications critiques des engins spatiaux orbitant autour de Mars et à la surface de la planète[5]. La société américaine Blue Origin est sélectionée[6]
Caractéristiques du projet
modifierMTO devait se placer en orbite autour de Mars en 2010 et devait pendant 10 ans (mission primaire) transmettre vers la Terre les données reçues des différents engins orbitant ou à la surface de Mars[1] :
- rovers ou atterrisseurs travaillant à la surface de Mars émettant en bande UHF (64 kbit/s) ou bande X avec une antenne directionnelle (jusqu'à 4 Mbit/s)
- petits atterrisseurs et aérobots en bande UHF (64 kbit/s)
- engins martiens durant les phases critiques de leur mission (descente ou remontée de la surface de Mars) en bande UHF ou bande X
La retransmission vers la Terre devait pouvoir se faire[1] :
- avec un émetteur radio classique utilisant une antenne grand gain en bande X (50 à 500 kbit/s) et en bande Ka (350 à 6000 kbit/s)
- de manière expérimentale par un système de télécommunication optique utilisant un laser
Caractéristiques techniques
modifierLe satellite d'une masse approximative de 1,5 tonne disposait d'une grande capacité de stockage des données (350 Gbits). L'énergie devait être fournie par des panneaux solaires orientables déployés en orbite d'une surface de 14 m2.
Les antennes de type moyen gain de l'émetteur/récepteur radio Electra UHF/X tourné vers Mars devaient être montées sur une plateforme orientable avec deux degrés de liberté. L'émetteur radio en bande Ka avait une puissance de 35 W. Un émetteur Ka expérimental de 100 W avait également été envisagé. L'émetteur en bande X avait une puissance de 15 W. Dans les deux cas les émissions radio devaient utiliser une antenne grand gain de 2,5 m de diamètre. Elles sont reçues sur Terre par les antennes paraboliques de 24 mètres de diamètre du Deep Space Network.
Le système de transmission optique devait utiliser un laser expérimental de 5 W associé à une optique dotée d'une ouverture de 30 centimètres. Les émissions devaient être captées par différents types de télescope à grande et moyenne ouverture ainsi que des réseaux de télescopes aux caractéristiques géographies et techniques variées pour évaluer cette nouvelle technologie[7].
Références
modifier- 1 2 3 (en) Julian C. Breidenthal, Charles D. Edwards, Edward Greenberg, Greg J. Kazz et Gary K. Noreen, « End-to-End Information System Concept for the Mars Telecommunications Orbiter », NASA/Jet Propulsion Laboratory, , p. 1-11
- ↑ Text of a Letter from the President to the Speaker of the House of Representatives July 15, 2005 | SpaceRef - Your Space Reference
- ↑ (en) NASA, « NASA MEPAG: Mars Science and Telecommunications Orbiter (DRAFT) »,
- ↑ (en) NASA, « Assessment of NASA's Mars Architecture 2007-2016 »,
- ↑ (en) Eruc Berger, « A non-public document reveals that science may not be prioritized on next Mars mission », sur Ars Technica,
- ↑ (en) Jessica Taveau, « NASA Selects Blue Origin as Mars Telecommunications Network Provider », sur NASA,
- ↑ [PDF] (en) Townes, Stephen A. et al., « The Mars Laser Communication Demonstration » (consulté le )
