L’atterrisseur lunaire Peregrine d’Astrobotic, un projet soutenu par la NASA, transportera des instruments scientifiques innovants sur notre satellite naturel, et quelques cadeaux spéciaux… Il vise à favoriser une coopération internationale étendue. Ses résultats promettent d’enrichir notre compréhension de la Lune en vue des futures missions habitées.
Le 24 décembre 2023, un évènement historique aura lieu dans le ciel nocturne de Cape Canaveral : le lancement de l’atterrisseur lunaire Peregrine. Cette mission est le fruit d’une collaboration entre Astrobotic et la NASA. Elle incarne une fusion de technologies avancées et d’efforts internationaux, visant à enrichir nos connaissances de la Lune. Autrement dit, le projet conjugue expertise scientifique et ingénierie de pointe, une nouvelle page dans l’étude de notre satellite naturel.
L’atterrisseur lunaire Peregrine sera propulsé par la fusée Vulcan Centaur de l’United Launch Alliance. La conception de l’atterrisseur repose sur un système de propulsion hypergolique sophistiqué, utilisant un mélange de Mono-Méthyl Hydrazine (MMH) comme carburant et un oxydant à base de dinitrogène tétraoxyde/nitrogène dioxyde, connu sous le nom de MON-25. Cette combinaison chimique, choisie pour sa capacité à s’auto-enflammer au contact, assure une poussée fiable et contrôlable, essentielle pour les manœuvres délicates de l’atterrissage lunaire.
En outre, Peregrine intègre des panneaux solaires de pointe, conçus avec des cellules solaires à triple jonction GaInP/GaAs/Ge. Ces panneaux, d’une surface totale de 1,8 mètre carré, sont optimisés pour capter efficacement l’énergie solaire même dans les conditions difficiles de l’espace. Ils alimentent l’atterrisseur avec une tension de 28 V et une puissance maximale de 480 W. L’énergie est stockée dans des batteries lithium-ion d’une capacité de 840 Wh. Cette configuration énergétique garantit une autonomie suffisante pour toutes les phases de la mission, de l’approche lunaire à l’atterrissage jusqu’aux opérations sur la surface lunaire.
Le système de communication du Peregrine est tout aussi avancé, avec une combinaison d’antennes à gain moyen et faible, permettant une transmission de données fiable entre l’atterrisseur et la Terre. Son contrôle thermique est assuré par des radiateurs et des couvertures d’isolation multicouches, essentiels pour maintenir les instruments et les systèmes électroniques à des températures opérationnelles dans l’environnement extrême de l’espace.
Peregrine, un atterrisseur plein de ressources
En matière de navigation et de contrôle d’attitude, Peregrine est équipé de capteurs solaires et stellaires, d’unités de mesure inertielle, et d’un système de radio Doppler et LIDAR pour le guidage lors de l’atterrissage. Les quatre ensembles de trois propulseurs de contrôle d’attitude de 45 N maintiennent l’orientation de l’atterrisseur, tandis que cinq propulseurs principaux TALOS-150 de 667 N, montés sur le fond de l’appareil, fournissent la poussée principale pour les manœuvres orbitales et l’atterrissage.
Peregrine transporte à son bord une gamme d’instruments scientifiques de la NASA, chacun étant conçu pour une mission spécifique d’exploration. Le spectromètre de masse PITMS, par exemple, est un outil clé pour l’étude de l’exosphère lunaire. Il utilise la spectrométrie de masse pour analyser les ions présents dans cette couche atmosphérique ténue, fournissant des informations précieuses sur la composition chimique et la présence de volatiles comme l’eau et l’hydrogène.
Un autre instrument clé est le système de spectrométrie neutronique (NSS). Ce dispositif détecte et mesure les neutrons émis par le sol lunaire, qui sont des indicateurs de la présence d’hydrogène et, par extension, d’eau ou de glace. En complément, le spectromètre NIRVSS joue un rôle fondamental dans l’analyse de la surface lunaire. Il combine un spectromètre proche infrarouge, un radiomètre thermique et un imageur haute résolution pour étudier la composition de la surface lunaire, y compris la présence de volatiles et les variations thermiques.
Les données recueillies par Peregrine auront des implications pour les recherches futures. Elles permettront de mieux comprendre les ressources lunaires, essentielles pour les missions habitées, et de répondre à des questions fondamentales sur la formation de notre satellite naturel.
Une collaboration internationale
La mission de Peregrine transcende les frontières nationales, incarnant un modèle de coopération internationale dans le domaine spatial. En plus des États-Unis, six autres pays y contribuent, chacun apportant une touche unique à travers des instruments et des expériences variés. Cette diversité d’apports enrichit la mission, non seulement sur le plan scientifique, mais aussi culturel.
Un exemple notable de cette collaboration est le Lunar Dream Capsule du Japon. Ce projet, porté par Astroscale, est une capsule temporelle contenant des messages de plus de 80 000 enfants du monde entier. Ces messages, symbolisant les espoirs et les rêves de la jeune génération, seront transportés sur la Lune à bord de Peregrine.
En outre, un projet de mémorial lunaire de l’Elysium Space Center des États-Unis ajoute une dimension humaine à la mission. Il vise à envoyer symboliquement sur la Lune les cendres de personnes décédées, offrant une nouvelle forme de commémoration qui relie les souvenirs des êtres chers à l’immensité de l’espace.
En facilitant la participation de divers pays et cultures, cette mission contribue à rendre l’espace plus accessible pour un large éventail d’acteurs internationaux. Sans oublier qu’elle contribue au retour de l’homme sur la Lune, notamment en fournissant de précieuses informations sur son environnement. Elle s’inscrit dans le cadre plus large des objectifs d’exploration de la NASA, dont le programme Artemis, visant à établir une présence humaine durable sur notre satellite naturel d’ici la fin de la décennie.
Le neutron est
une particule subatomique de charge électrique nulle qui, avec le
proton, constitue les noyaux des atomes, et plus généralement la
matière baryonique. De nombreux domaines d'application se... [...]