DSS-23 : une antenne de plus pour le réseau qui parle aux sondes lointaines

Une parabole de 34 mètres installée dans le désert Mojave, à Goldstone, a pointé pour la première fois un engin réel le 3 août 2026 : l’observatoire à rayons X Chandra. Trois semaines plus tard, le 25 août, la NASA et le Jet Propulsion Laboratory ont inauguré l’antenne sur place et publié le communiqué qui a fait connaître l’opération. Deep Space Station 23 rejoint un ensemble dont le précurseur date de janvier 1958, et par lequel la NASA garde aujourd’hui le contact avec plus de quarante engins dispersés dans le Système solaire et au-delà. L’antenne compte moins que ce qu’elle donne à voir : une infrastructure dont presque tout, du choix de trois sites au diamètre des miroirs, se déduit de contraintes physiques simples.

Le 3 août, une parabole neuve de Goldstone a pointé Chandra

Le complexe de Goldstone occupe un secteur du désert Mojave, près de Barstow en Californie. C’est là que DSS-23 a été construite, et le calendrier de ce chantier dit beaucoup de ce qu’est le Deep Space Network. Selon le communiqué du JPL du 25 août 2026, les travaux ont commencé en février 2020. L’ossature métallique du réflecteur, 133 tonnes, a été hissée et boulonnée sur son pilier en décembre 2024. La campagne d’essais s’est étalée de mai à juillet 2026, et la première poursuite opérationnelle a eu lieu le 3 août 2026, sur Chandra.

Six ans et demi entre le premier terrassement et le premier signal. Ce n’est pas un dérapage. C’est le rythme normal d’un équipement au sol dimensionné pour plusieurs décennies de service. Une antenne de ce type se décide pour des missions qui, au moment de la commande, n’existent pas encore. Le programme dont DSS-23 fait partie a été lancé en 2009 et doit s’achever en 2029 : vingt ans entre la décision et la dernière antenne. Ce décalage explique, sans faute de gestion, pourquoi le réseau est structurellement en retard sur la demande qui lui arrive.

Deux dates circulent pour cet événement, et elles ne désignent pas la même chose. Le 3 août 2026 est la date de mise en service, celle où l’antenne a effectivement pris en charge une liaison. Le 25 août 2026 est la date de la cérémonie d’inauguration à Goldstone, en présence de responsables de la NASA et du JPL, et celle des communiqués qui ont rendu l’information publique. La première est le fait technique ; la seconde, sa publication.

L’électronique a été descendue dans une salle enterrée

La description que la NASA donne de DSS-23 tient en un terme : antenne multifréquence à guide d’ondes à faisceau. Le mot ne sert à rien tant qu’on n’a pas dit ce qu’il recouvre. Sur une antenne classique, les récepteurs et les amplificateurs sont montés au foyer de la parabole, c’est-à-dire sur une structure qui tourne, s’incline et vibre en permanence pour suivre sa cible. Tout ce qu’on installe là doit être léger, compact et capable de supporter les mouvements, la poussière et les écarts de température du désert.

Le guide d’ondes à faisceau retire cette contrainte. Une série de miroirs renvoie le signal capté par la parabole vers le bas, jusqu’à une salle souterraine climatisée et mécaniquement stable, où se trouve l’électronique. Le signal descend ; le matériel ne monte plus.

Les conséquences sont directes. Les récepteurs peuvent être lourds, encombrants et refroidis à très basse température, puisqu’ils ne pèsent plus sur une structure mobile. Ajouter une bande de fréquence revient à changer un équipement au sol, dans une pièce accessible, sans immobiliser la parabole ni démonter quoi que ce soit en hauteur. La maintenance ne dépend plus de la position de l’antenne. C’est précisément ce qui rend l’antenne « multifréquence » au sens de la NASA : non pas un exploit figé dans le métal du réflecteur, mais une capacité d’évolution sur des dizaines d’années, à mesure que les missions changent de bandes.

Sur une photo, DSS-23 n’est qu’une parabole, et l’on suppose volontiers que la technologie est là, dans le métal du réflecteur. Elle est surtout dans la salle en dessous.

Trois sites, cent vingt degrés d’écart, aucun angle mort

Le Deep Space Network compte trois complexes : Goldstone en Californie, un site près de Madrid en Espagne, un autre près de Canberra en Australie. La page de mission du JPL donne la règle de leur implantation : ils sont séparés d’environ 120 degrés de longitude. Ce n’est pas une répartition esthétique sur un planisphère, c’est la solution d’un problème de géométrie.

La difficulté n’est pas la distance à la sonde. Elle est l’horizon local. Une sonde à des centaines de millions de kilomètres est vue depuis la Terre dans une direction pratiquement fixe : à cette échelle, le déplacement de notre planète sur son orbite ne change presque rien à la ligne de visée sur quelques heures. En revanche, la Terre tourne sur elle-même. La cible qui culmine au-dessus de Goldstone en début d’après-midi passe sous l’horizon californien quelques heures plus tard, et aucune antenne au monde ne voit à travers le sol.

Trois stations réparties tous les 120 degrés garantissent qu’à tout instant, au moins l’une d’elles a la cible au-dessus de son horizon. Mieux : les champs de visibilité se recouvrent. Avant qu’une sonde ne se couche à un site, un autre site l’a déjà acquise et peut reprendre la liaison sans interruption. C’est le principe même de la continuité du contact, et il explique le nombre trois : deux sites laisseraient des trous, un quatrième n’ajouterait aucune couverture nouvelle.

Ajouter un site ne fait pas gagner de débit — la couverture est déjà complète. Ce qu’un site supplémentaire apporterait, c’est du temps d’antenne et de la redondance, exactement ce qu’apporte une antenne de plus dans un complexe existant, pour un coût sans commune mesure. La géométrie est réglée depuis longtemps ; ce qui manque, c’est de la capacité.

L’ancienneté du dispositif se lit dans les mêmes documents. Selon la NASA, le précurseur du réseau a été établi en janvier 1958, soit avant la création officielle de l’agence en octobre de la même année. Le Deep Space Network est plus vieux que la NASA elle-même.

Pourquoi le diamètre d’un miroir décide du débit

DSS-23 mesure 34 mètres de diamètre. Chaque complexe abrite par ailleurs une antenne de 70 mètres, environ 230 pieds dans les documents américains. L’écart entre ces deux nombres commande presque tout ce que le réseau peut faire, et il se comprend avec deux règles d’arithmétique.

Première règle : la puissance captée est proportionnelle à la surface du réflecteur. Passer de 34 à 70 mètres de diamètre, c’est un peu plus que doubler le rayon — et donc multiplier la surface collectrice par plus de quatre. Une antenne de 70 mètres ne récupère pas deux fois plus de signal qu’une antenne de 34 mètres, elle en capte plus de quatre fois autant.

Seconde règle : le signal reçu décroît comme le carré de la distance. Une sonde qui s’éloigne deux fois plus loin ne délivre pas la moitié de la puissance au sol, elle en délivre le quart. À plusieurs centaines de millions de kilomètres, ces deux règles fixent le plafond de débit bien avant l’électronique. Aucun décodeur, aussi bon soit-il, ne récupère un signal qui n’est pas arrivé. Le plafond est physique.

Il n’existe donc que deux issues pour capter davantage : agrandir l’ouverture, ou combiner les signaux de plusieurs antennes du même complexe pour qu’elles se comportent comme une surface unique. La course au diamètre n’est donc pas une préférence d’ingénieur : c’est le seul levier disponible du côté de la surface.

Reste un second levier, moins visible et tout aussi décisif : le bruit. À ces niveaux de signal, le message utile est noyé sous l’agitation thermique des composants du récepteur lui-même. Abaisser la température du récepteur abaisse ce plancher de bruit, et augmente donc la sensibilité à diamètre constant. C’est la raison technique pour laquelle l’ESA, en présentant son antenne de 35 mètres de New Norcia le 7 avril 2026, met en avant des récepteurs refroidis à −263 °C, soit une dizaine de degrés au-dessus du zéro absolu. Une grande parabole mal refroidie perd la moitié de son avantage.

Quarante sondes à écouter avec un parc fini

La NASA indique que le réseau dessert plus de quarante engins en exploration du Système solaire et de l’espace interstellaire, et que plus de cent missions, américaines ou non, s’appuient sur le Deep Space Network et sur le Near Space Network. Le réseau lui-même est exploité par le Jet Propulsion Laboratory pour le compte du programme SCaN, Space Communications and Navigation, au siège de l’agence.

Ces chiffres décrivent une file d’attente, pas une écoute permanente. On imagine volontiers que chaque sonde est reliée en continu à la Terre, comme un téléphone resté décroché. La réalité est un carnet de rendez-vous. Chaque mission obtient des créneaux de passe, négociés à l’avance, pendant lesquels une antenne donnée lui est affectée ; le reste du temps, l’engin travaille seul et stocke ses données à bord.

La ressource rare n’est donc pas le débit, c’est le temps d’antenne. Avec plus de quarante engins actifs et un parc fini réparti sur trois sites, chaque heure de liaison attribuée à l’un est une heure retirée aux autres. Une antenne supplémentaire, dans ce système, ne se mesure pas d’abord en mégabits : elle se mesure en heures de contact disponibles à distribuer.

Le second effet est moins évident et compte autant. Un parc au bord de la saturation ne peut pas s’arrêter. Immobiliser une antenne pour maintenance, pour une réfection de surface ou pour un changement de récepteur suppose que les autres absorbent sa charge. Avec DSS-23, puis avec les treize antennes de 34 mètres attendues une fois le programme achevé en 2029, Goldstone et ses homologues gagnent la marge qui permet de retirer une machine du service sans priver une sonde de contact. C’est une capacité d’entretien autant qu’une capacité d’écoute.

Goldstone, Madrid, Canberra : l’inventaire réel du réseau

Sur le décompte des antennes, la NASA est précise, et la précision compte. DSS-23 est la cinquième antenne du complexe de Goldstone, qui comptait déjà trois antennes de 34 mètres et une antenne de 70 mètres. Cinq antennes opérationnelles, donc : quatre de 34 mètres et une de 70. Le complexe ne compte pas cinq paraboles de 34 mètres. La nuance n’est pas cosmétique.

L’écart entre les deux lectures a une explication simple. Une sixième parabole existe bien sur le site, elle aussi de 34 mètres : DSS-13, que le JPL décrit comme une antenne expérimentale. Elle sert de banc d’essai et n’entre pas dans le décompte opérationnel du complexe. Selon que l’on inclut ou non le matériel expérimental, on n’obtient pas le même total — d’où l’intérêt de toujours préciser lequel on compte.

À l’échelle du réseau, la NASA décrit une composition type de complexe : une antenne de 70 mètres, une antenne de 26 mètres et plusieurs antennes de 34 mètres. Cette description reste générique et ne remplace pas un inventaire daté, que les documents publics consultés ne fournissent pas antenne par antenne. Ce qui est en revanche chiffré, c’est la cible du programme d’élargissement d’ouverture lancé en 2009 : six antennes de 34 mètres multifréquence à guide d’ondes ajoutées au réseau, portant l’ensemble à treize antennes de cette taille. DSS-23 est la cinquième des six. La dernière, Deep Space Station 33, doit entrer en service à Canberra en 2029.

Le laser a déjà battu la radio d’un facteur quarante

DSS-13, l’antenne expérimentale du même complexe de Goldstone, porte un équipement qu’aucune autre antenne du réseau ne possède : un terminal optique greffé sur une parabole radio de 34 mètres. Fin 2023, peu après le début de la démonstration DSOC embarquée à bord de la sonde Psyche, cette antenne hybride a reçu en même temps un signal radio et le faisceau laser descendant de la sonde — le JPL présente l’opération comme une première.

Le résultat annoncé par le JPL en février 2024 est chiffré. Depuis 32 millions de kilomètres, soit 20 millions de miles, la liaison optique a atteint, fin 2023, 15,63 mégabits par seconde en descente, environ quarante fois ce que permet une liaison radiofréquence à cette même distance. Le principe est celui d’un faisceau très étroit : concentrer l’énergie dans un cône minuscule au lieu de l’étaler, et récupérer ainsi bien plus de photons utiles au sol pour une puissance embarquée comparable.

Ce facteur quarante vaut pour ses conditions, et elles sont étroites. Il est mesuré à une distance précise, 32 millions de kilomètres, ce qui reste proche à l’échelle du réseau — les mêmes règles de décroissance en carré de la distance s’appliquent au laser comme à la radio. L’installation optique de DSS-13 est par ailleurs un démonstrateur : sept miroirs hexagonaux formant l’équivalent d’un télescope d’un mètre d’ouverture. La version opérationnelle envisagée compterait 64 segments, pour un équivalent d’environ huit mètres. Entre le démonstrateur et la machine utile, il y a un facteur huit sur le diamètre.

Une liaison laser impose en outre deux servitudes qu’une liaison radio ignore. Elle exige un ciel dégagé. Un nuage au-dessus du site interrompt le lien, là où les fréquences radio traversent la couverture nuageuse. Elle exige un pointage bien plus fin, puisque le faisceau étroit qui fait sa performance est aussi ce qui la rend fragile. L’optique déplace le plafond de débit ; elle ne remplace pas la radio, qui reste le lien de commande et le lien de secours d’une sonde.

Quant à DSS-23, aucun document public consulté ne lui attribue de terminal optique. Le communiqué de février 2024 sur DSS-13 ne l’évoque que par une vue d’artiste de l’antenne alors en chantier, sans dire de quels équipements elle sera dotée ; ceux d’août 2026, qui annoncent l’entrée en service, décrivent une antenne multifréquence à guide d’ondes et ne mentionnent ni laser ni optique. À ce stade, l’hybridation reste vérifiée sur une seule antenne du réseau, DSS-13.

New Norcia, White Sands : un segment sol partagé entre agences

Le Deep Space Network n’est pas le réseau de tous les satellites. Il sert l’espace lointain, et cette précision change ce que l’on peut lui attribuer.

Le cas du télescope Roman le montre bien. Pour ce futur observatoire, la NASA décrit un segment sol reposant sur les antennes radio de White Sands, complétées par des antennes exploitées par l’ESA et par la JAXA. La page décrivant ces moyens ne mentionne pas le Deep Space Network. Les volumes prévus y sont pourtant élevés : environ 1,4 téraoctet de données scientifiques à descendre chaque jour, en bande Ka à 26 GHz selon la nomenclature retenue par la NASA, avec des débits allant jusqu’à 500 mégabits par seconde. La voie montante, celle des commandes envoyées au télescope, se contentera de 32 kilobits par seconde en bande S, autour de 2 GHz. L’asymétrie est la règle : on descend des données, on monte des instructions.

Un mot sur les nomenclatures, parce qu’elles divergent d’une agence à l’autre. L’ESA décrit sa nouvelle antenne comme travaillant en bandes X, K et Ka ; la NASA parle pour Roman de bande Ka à 26 GHz. Les découpages de bandes ne se recouvrent pas exactement d’un référentiel à l’autre, et la fréquence en gigahertz reste le repère le moins ambigu.

L’Europe dispose de son propre réseau d’espace lointain, distinct du DSN. Le 1ᵉʳ avril 2026, l’ESA a déclaré en opérations nominales sa quatrième antenne d’espace lointain, DSA 4, également appelée New Norcia 3 ou NNO-3, en Australie-Occidentale : 35 mètres de diamètre, récepteurs cryogéniques refroidis à −263 °C. Le premier engin suivi après sa mise en service a été Euclid. Cette antenne appartient au réseau de stations de l’ESA, pas au Deep Space Network. Les agences se prêtent des créneaux. Elles n’ont pas fusionné leurs réseaux.

Après DSS-33 : le plafond du réseau et le relais optique

La trajectoire de l’infrastructure est lisible. Une antenne de plus à Goldstone en août 2026, une dernière à Canberra en 2029, et le programme lancé en 2009 sera clos, avec treize antennes de 34 mètres en service. Ce sera l’état d’achèvement du parc radio tel qu’il a été décidé il y a près de vingt ans.

Face à ce parc, la demande a changé d’ordre de grandeur. Le segment sol du seul télescope Roman est dimensionné pour descendre plus d’un téraoctet de données par jour, quand le réseau d’espace lointain, une fois complet, alignera treize antennes de 34 mètres à répartir entre plus de quarante engins. L’écart entre ce qui est produit à bord et ce qui peut être rapatrié au sol est la raison technique de l’investissement dans les liaisons optiques. Ce n’est pas un effet de mode : c’est ce qui reste quand on a épuisé les deux leviers classiques, le diamètre et le refroidissement.

La question ouverte n’est donc pas de savoir si le laser arrivera dans le réseau. Elle est de savoir quelles antennes seront équipées, dans quel ordre et à quel horizon. À ce jour, un seul terminal optique est documenté dans le réseau, celui de DSS-13, et les communiqués d’août 2026 n’en annoncent pas d’autre. Aucun calendrier n’est publié. Ce que le réseau fait à un instant donné est en revanche public : le JPL renvoie depuis sa page de mission vers un affichage en temps réel des liaisons en cours, antenne par antenne et engin par engin. C’est le moyen le plus direct de voir à quoi ressemble, une heure durant, le carnet de rendez-vous de trois complexes.

Sur la pression que la volumétrie scientifique exerce sur les segments sol, on peut lire par ailleurs ce que représente le champ de vue du télescope Roman et les conditions de son lancement ; pour un autre exemple d’infrastructure européenne suivie ici, voir la mission Proba-3 de l’ESA.

FAQ — le Deep Space Network et l’antenne DSS-23

Qu’est-ce que le Deep Space Network ?

C’est le réseau d’antennes au sol par lequel la NASA communique avec les engins de l’espace lointain. Il repose sur trois complexes — Goldstone en Californie, Madrid, Canberra — et il est exploité par le Jet Propulsion Laboratory pour le programme SCaN du siège de l’agence. Son précurseur a été établi en janvier 1958, avant la création officielle de la NASA en octobre de la même année.

Où se trouve l’antenne DSS-23 et depuis quand fonctionne-t-elle ?

DSS-23 est installée au complexe de Goldstone, dans le désert Mojave près de Barstow, en Californie. Sa construction a commencé en février 2020 et elle a pris en charge sa première liaison opérationnelle le 3 août 2026, en poursuivant l’observatoire Chandra. La cérémonie d’inauguration a eu lieu le 25 août 2026.

Pourquoi le réseau compte-t-il exactement trois complexes ?

Parce qu’une sonde lointaine est vue depuis la Terre dans une direction quasi fixe, et que la rotation terrestre la fait passer sous l’horizon de chaque site. Trois complexes séparés d’environ 120 degrés de longitude garantissent qu’à tout instant au moins l’un d’eux voit la cible, avec un recouvrement suffisant pour se passer la liaison sans coupure. Un quatrième site n’ajouterait pas de couverture.

Combien d’engins le réseau suit-il ?

Selon la NASA, le Deep Space Network dessert plus de quarante engins explorant le Système solaire et l’espace interstellaire. Plus de cent missions, NASA et non-NASA, s’appuient sur le Deep Space Network et sur le Near Space Network. Chaque mission dispose de créneaux de passe, pas d’une liaison permanente.

Une antenne de 34 mètres, est-ce beaucoup ?

C’est la taille intermédiaire du réseau. Chaque complexe abrite aussi une antenne de 70 mètres, dont la surface collectrice est plus de quatre fois supérieure. La puissance captée étant proportionnelle à la surface du réflecteur, et le signal décroissant comme le carré de la distance, ce sont ces deux règles qui fixent le débit possible à plusieurs centaines de millions de kilomètres, avant toute considération électronique.

Le Deep Space Network sert-il aussi les satellites en orbite terrestre ?

Non : son champ d’application est l’espace lointain. Pour le télescope Roman, par exemple, la NASA décrit un segment sol appuyé sur les antennes de White Sands, complétées par des moyens de l’ESA et de la JAXA, sans mention du Deep Space Network. Attribuer au réseau toute liaison spatiale est une erreur courante.

Le laser va-t-il remplacer la radio pour parler aux sondes ?

Pas en l’état. Fin 2023, la démonstration DSOC a atteint 15,63 mégabits par seconde depuis 32 millions de kilomètres, environ quarante fois ce que permet la radio à cette distance, mais avec une installation expérimentale équivalant à un télescope d’un mètre d’ouverture. Une liaison optique exige un ciel dégagé et un pointage bien plus fin qu’une liaison radio. Une seule antenne du réseau en est équipée, DSS-13. Le laser relève le plafond de débit descendant ; la radio reste le lien de commande et de secours.