Chine : réussite d’un lien laser Terre-Lune à 400 000 km

Des scientifiques chinois ont mené avec succès un test de communication laser entre la Terre et la Lune. L’opération a permis de valider les capacités de transmission bidirectionnelle haute vitesse par laser en orbite, selon le Centre de technologie et d’ingénierie pour l’usage spatial de l’Académie des sciences de Chine.

Après plus d’un an d’essais en orbite, l’équipe a établi un canal laser bidirectionnel couvrant une distance excédant 400 000 kilomètres. Ce résultat étend la portée des communications spatiales laser en Chine, qui passe désormais de l’orbite terrestre basse à l’espace profond.

Contrairement aux liaisons classiques par ondes micro-ondes, les communications laser offrent des débits supérieurs, une bande passante plus large, une sécurité accrue et des équipements plus compacts, moins lourds et plus légers. Toutefois, établir un tel lien sur la distance Terre-Lune exige de surmonter trois obstacles majeurs : le pointage précis du faisceau laser, l’affaiblissement du signal et la vitesse de transfert des données.

Yang Li, chercheur au centre et chef de l’équipe de tests, a comparé la précision requise à celle d’« enfiler une aiguille à partir de mille miles ». En raison de l’immensité de la distance, même de faibles vibrations des satellites ou des turbulences atmosphériques terrestres peuvent dévier le faisceau. Un écart angulaire minime se traduit, à l’arrivée sur la Lune, par une erreur de ciblage pouvant atteindre plusieurs kilomètres.

L’équipe a conçu un schéma innovant d’acquisition et de suivi intégrant des corrections dynamiques des retards orbitaux, atmosphériques et de la dispersion optique. Cette approche permet aux systèmes terrestres et spatiaux de maintenir une alignement extrêmement précis malgré leurs mouvements respectifs.

Lorsque le signal laser parcourt les 400 000 km de son trajet retour vers la Terre, il devient si faible que les télescopes terrestres ne détectent qu’un nombre très limité de photons à chaque impulsion. À cela s’ajoutent les interférences dues à la lumière lunaire, stellaire et urbaine — une situation que le centre assimile à « tenter d’entendre la chute d’une épingle dans un marché bondé ».

Pour répondre à ce défi, les chercheurs ont mis au point une technique de détection ultra-rapide de photons uniques, fondée sur des supraconducteurs, ainsi que des algorithmes hautement sensibles capables d’extraire les signaux utiles du bruit de fond.

Pour pallier la limitation liée au débit, l’équipe a développé des méthodes de traitement de signal à large bande passante et adopté des schémas de codage spécifiques destinés à résister aux perturbations. Le test a atteint des débits bidirectionnels de 1,25 mégabit par seconde sur le lien ascendant et de 100 mégabits par seconde sur le lien descendant.

Le centre souligne que, à mesure que les missions lunaires habitées et la construction de la station de recherche lunaire se rapprochent, l’exploration lunaire future générera des volumes massifs d’images d’observation et de données scientifiques. Ces flux ne pourront pas être pris en charge par les bandes passantes traditionnelles. La voie express informationnelle laser Terre-Lune ouvrira ainsi une nouvelle voie haute vitesse pour le transfert des données des futures missions lunaires.