Pour la première fois en France, un lien optique télécom DOMINO (Démonstrateur Optique pour les transMissions haut débIt eN Orbite) entre un satellite en orbite basse et une station sol a été réalisé à l’Observatoire de la Côte d’Azur sur le site de Calern.
C’est très précisément le 22 juin 2015 qu’un lien optique parfaitement nominal tant sur le plan du suivi satellite que sur les aspects détection et décodage en temps réel entre le terminal SOTA (Small Optical TerminAl, figure 1) du NICT installé sur le satellite Japonais SOCRATES de la société AES et la station MeO (Métrologie Optique) à Calern sur le site de l’Observatoire de la Côte d’Azur dans les Alpes Maritimes a pu être réalisé. Depuis cette date plusieurs autres liens ont à nouveau été établis dans différentes configurations instrumentales.
Les expérimentations ont été conduites par les scientifiques de l’équipe Astrogéo de l’UMR Géoazur (UNS-CNRS-OCA-IRD), pour le compte du CNES (Centre National d’Etudes Spatial), en coopération avec le NICT (National Institute of Information and Communications Technology) et le consortium DOMINO constitué de l’OCA, du CNES, d’AIRBUS D&S, de l’ONERA et de THALES ALENIA SPACE. Elles ont été réalisées dans le cadre de l’accord de coopération dans le domaine des technologies de l’information et des communications appliquées à l’espace, conclu entre le CNES et le NICT. Le CNES et le NICT sont respectivement le maitre d’ouvrage du projet DOMINO et le propriétaire de l’instrumentation spatiale.
Figure 1 : Instrument SOTA ; à gauche le terminal optique ; à droite le module électronique associé
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Cette première est une étape importante pour les télécommunications optiques spatiales à très haut débit qui sont actuellement en cours de développement dans plusieurs laboratoires internationaux. Les besoins en matière de très haut débit sont colossaux pour les liens au sol via l’espace mais surtout pour les liens de l’espace vers le sol (observation de la terre) où les alternatives basée sur la technologie des fibres optiques ne sont pas possible. A comparer aux liens micro-ondes usuellement utilisé dans les liaisons télécom spatiales, le domaine optique permettrait de réaliser des liens ayant des débits théoriquement 1000 ou 10000 fois plus rapide.
Les objectifs du projet DOMINO sont d’étudier la propagation du faisceau laser lors de son passage à travers l’atmosphère et d’initier le design instrumental des ingrédients entrant dans le dispositif. Les liaisons optiques offrent des performances potentielles très supérieures aux liens radiofréquence, mais les contraintes engendrées par l’atmosphère sont plus difficiles.
Le projet instrumental a été réalisé sur la base de la station optique MeO (Métrologie Optique) nativement spécialisé dans le domaine de la télémétrie par laser. Les études, le développement et les campagnes de mesures ont été réalisés pour le CNES par l’OCA – Geoazur avec le support du consortium DOMINO.
Quatre instruments sont impliqués dans ce projet :
- la station MeO basé sur un télescope optique de 1.54 m pour la réception du flux laser venant du segment spatial,
- un laser continu infrarouge émis depuis une lunette portée par l’optique principale du télescope MeO représentant la "balise montante" qui permet au satellite d’asservir son laser en direction du sol (figure 2).
- une table pour la réception du lien descendant et la détection des signaux télécom et l’analyse de la scintillation.
- une table d’optique adaptative ODISSEE développée avec l’ONERA pour la métrologie de l’atmosphère
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Figure 2 : Télescope optique de la station MeO ; Au-dessus la lunette d’émission ; au premier plan la table de réception Copyright Géoazur-OCA |
Ces liens optiques utilisés pour le transfert de données pourraient, à terme, également être utilisé pour des mesures de distances hautes résolutions et le transfert de temps ultra stable.
Information parue au Fil UNS
Références :
-Samain E. at al, “First Free Space Optical Communication in Europe Between SOTA and MeO Optical Ground Station” , ICSOS, USA, October 27-28, 2015.
-Phung D-H at al, “Telecom & Scintillation first data analysis for DOMINO – Laser Communication between SOTA, onboard SOCRATES satellite, and MEO OGS” , ICSOS, USA, October 27-28, 2015.
- Védrenne N. et al., “First results of Wavefront sensing on SOTA”, ICSOS, USA, October 27-28, 2015.
- Petit C. et al, “Adaptive Optics Results with SOTA”, ICSOS, USA, October 27-28, 2015.
Contact Géoazur (UNS, CNRS, OCA, IRD)
Etienne SAMAIN : etienne.samain@oca.eu
Contact CNES
Géraldine ARTAUD : geraldine.artaud@cnes.fr
