L'une des antennes du Deep Space Network (DSN) Deep Space Network

Pour communiquer avec les sondes, les agences spatiales utilisent des réseaux de communication. Le plus connu, et le plus puissant, n'est autre que le Deep Space Network de la NASA.

Les antennes du DSN sont réparties sur trois sites implantés à 120° de longitude l'un de l'autre (Canberra en Australie, Madrid en Espagne et Goldstone dans le désert de Mojave en Californie). Ce positionnement permet de contrer la rotation de la Terre et de rester en contact permanent avec les sondes spatiales : à tout instant, l'un des trois sites est toujours prêt à émettre ou recevoir des instructions à une sonde spatiale. Dès qu'une sonde sort du champ de vision d'une antenne, la station de poursuite suivante apparaît à l'horizon pour prendre le relais.

La pièce maîtresse de chaque complexe est une immense antenne de 70 mètres de diamètre. Celle-ci est épaulée par au moins deux autres antennes de 34 mètres, et par un ensemble de paraboles de plus petit diamètre. Les stations communiquent directement avec le centre de contrôle du Jet Propulsion Laboratory (JPL) situé à Pasadena en Californie.

Grâce aux multiples antennes du DSN, les ingénieurs peuvent envoyer des instructions aux différentes sondes spatiales, et recevoir en retour des informations de télémétrie (statut des systèmes) et des données scientifiques. Par le biais de différentes techniques, les signaux radio peuvent également servir à déterminer la position et la vitesse de chaque engin au sein du système solaire.

De son côté, l'agence spatiale européenne (ESA) dispose également d'une série d'antennes de poursuite et d'écoute, la plus récente étant située à la périphérie de la ville de New Norcia en Australie. D'un diamètre de 35 mètres, cette antenne assurera la liaison entre les sondes spatiales de l'ESA et le centre de contrôle (ESOC) installé à Darmstadt en Allemagne.

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