Les réseaux tolérants aux délais : un Internet qui sait attendre
Sur Terre, un message qui ne trouve pas de chemin est perdu. Dans l'espace, il doit savoir patienter. Depuis la fin des années 1990, des ingénieurs inventent un Internet capable d'attendre des minutes, des heures, et demain des années.
Les protocoles de l'Internet, regroupés sous le nom de TCP/IP, supposent qu'un chemin continu relie l'émetteur au destinataire et que les réponses arrivent vite ; sinon, ils abandonnent. Dans l'espace, rien de tout cela n'est garanti. Un signal radio met un peu plus d'une seconde pour atteindre la Lune, et de 3,5 à 20 minutes environ pour atteindre Mars, selon la position des deux planètes. Une sonde passe derrière une planète, une antenne au sol disparaît avec la rotation de la Terre, une tempête solaire brouille la liaison. Pour communiquer malgré tout, on a inventé des réseaux qui savent attendre : les réseaux tolérants aux délais, ou DTN, pour Delay/Disruption Tolerant Networking.
Stocker, puis transmettre
Le principe tient en une phrase : chaque nœud du réseau garde les données tant qu'il ne peut pas les passer au suivant. La NASA le compare à la boîte d'envoi d'une messagerie, où le courriel attend sagement le retour de la connexion. Dans un réseau DTN, les données voyagent en paquets appelés bundles, des « liasses ». Un satellite relais qui reçoit une liasse la conserve dans sa mémoire, parfois pendant des heures, jusqu'à ce qu'une antenne soit en vue. Il peut aussi en prendre la garde : il en devient responsable et se charge de la renvoyer si elle se perd plus loin, ce qui évite de tout réexpédier depuis la source.
Les ingénieurs n'ont plus à programmer à la main chaque fenêtre de transmission. Le réseau sait, grâce aux orbites, quand chaque liaison sera disponible, et achemine les données de proche en proche.
De l'Internet interplanétaire au protocole Bundle
L'idée naît à la fin des années 1990. Des ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA s'associent alors à Vint Cerf, l'un des concepteurs de TCP/IP, pour imaginer un « Internet interplanétaire ». En avril 2007, Cerf et sept coauteurs, dont Scott Burleigh et Adrian Hooke, du JPL, publient l'architecture des réseaux tolérants aux délais. Le cœur du système, le protocole Bundle, a connu plusieurs versions ; la septième, publiée en janvier 2022, est une norme proposée de l'Internet, incompatible avec la précédente.
Le premier essai dans l'espace lointain a lieu en octobre 2008. Pendant un mois, les ingénieurs du JPL échangent des dizaines d'images avec la sonde EPOXI, alors à quelque 32 millions de kilomètres de la Terre, par l'intermédiaire du Deep Space Network, le réseau d'antennes géantes de la NASA. La sonde joue le rôle d'un orbiteur relais martien, au sein d'un réseau de dix nœuds dont neuf, au sol, simulent des atterrisseurs, des orbiteurs et des centres de contrôle.
L'ISS, puis la Lune
La Station spatiale internationale a pris le relais. Des essais y étaient prévus dès l'été 2009, et elle dispose depuis le milieu des années 2010 d'un service DTN opérationnel, qui rapatrie les données des expériences scientifiques. Fin 2023, un ordinateur portable doté d'un nouveau logiciel ouvert de la NASA, HDTN, pour High-rate DTN, a rejoint la Station. En mai 2024, il a permis la première utilisation à bord de la version 7 du protocole Bundle, une première aussi pour les États-Unis dans l'espace. Il a aussi transféré 51,5 gigaoctets de fichiers en une seule journée.
La technologie est désormais sortie du laboratoire. En 2024, le satellite d'observation de la Terre PACE est devenu la première mission de sa catégorie à l'utiliser en routine : plus de 34 millions de liasses transmises, avec un taux de réussite de 100 %, selon la NASA. Depuis janvier 2026, le DTN est un service opérationnel de ses deux réseaux de communication, celui qui dessert l'espace proche et le Deep Space Network. Il est la brique de base de LunaNet, le cadre d'interopérabilité que l'agence propose pour les communications autour de la Lune, et la NASA prévoit un orbiteur relais martien compatible DTN d'ici 2030.
Des bus pour porter le courrier
Le principe intéresse aussi la Terre, partout où le réseau est absent ou intermittent. Dès 2004, le projet DakNet décrivait des points d'accès sans fil installés sur des bus ou des camionnettes qui circulent régulièrement entre des villages : à chaque passage, le véhicule échange des données avec un kiosque villageois pendant quelques minutes, puis les remet à une passerelle reliée à Internet. En 2006, une équipe de l'université de Waterloo, au Canada, a décrit un système semblable et l'a mis en place dans un village proche de Visakhapatnam, en Inde. Les auteurs parlent de « transport mécanique » des données : bus et voitures servent de facteurs, et chaque contact, de 20 secondes à 5 minutes, permet d'échanger jusqu'à quelques dizaines de mégaoctets dans chaque sens.
Courriels, formulaires administratifs, dossiers médicaux non urgents ou mises à jour de logiciels supportent très bien quelques heures de retard. Les mêmes idées peuvent servir sur des navires ou dans des régions sinistrées privées d'antennes, où un drone ou un véhicule de secours ferait office de relais.
Et vers les étoiles ?
Une sonde en route vers Alpha du Centaure resterait reliée à la Terre par un fil d'une longueur inédite : plus de quatre années-lumière, donc plus de quatre ans pour qu'un message arrive, et autant pour la réponse. Aucune conversation n'est possible ; seul un réseau qui stocke, transmet et vérifie par lui-même peut fonctionner. La marche « Internet des Lenteurs » (voir la marche H-LNK-08) vise à bâtir ce réseau entre la Terre, des relais dans le système solaire et de futures sondes, y compris pour livrer des mises à jour logicielles sûres malgré des délais de plusieurs années, ce qui pose des questions nouvelles de gestion des clés de chiffrement et d'intégrité des données.
Sur Terre, la marche veut dès maintenant assembler une pile DTN ouverte sur du matériel peu coûteux, pour des passerelles villageoises, des drones ou des bus, et la tester avec des opérateurs locaux et des ONG sur des îles, en montagne ou dans des zones sinistrées. Elle s'appuie notamment sur l'université de Bologne, dont les chercheurs développent et diffusent des logiciels DTN libres.
Le réseau interplanétaire ne ressemblera pas au Web : ni vidéo en direct ni page instantanée, mais un courrier fiable qui finit toujours par arriver. C'est précisément ce dont ont besoin, aujourd'hui, ceux que l'Internet ordinaire laisse de côté.