La NASA réalise une autre avancée majeure en matière d'atterrissage lunaire de haute précision

Dans une expérience récente, le Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA a réussi à réfléchir un faisceau laser sur un miroir de la taille d'un biscuit "Oreo" sur l'atterrisseur lunaire indien Vikram et à le renvoyer au vaisseau spatial en orbite qui l'a lancé.
Cette démonstration réussie ouvre la porte à une nouvelle méthode de localisation précise des cibles sur la surface lunaire, qui, espérons-le, contribuera à réaliser des atterrissages de haute précision lors des futures missions lunaires.
En août 2023, la mission indienne Moon Ship III a déployé le Vikram Lunar Lander près du cratère Manzinus dans la région polaire sud de la Lune, ce qui en fait le quatrième pays à faire atterrir un vaisseau spatial sur le plus grand satellite de la Terre. L'atterrisseur transportait également le rover Pragyan, qui a passé des semaines à collecter des données sur la lune - y compris des preuves précieuses des tremblements de lune - mais en septembre, il s'est déroulé comme prévu et n'a pas réussi à se "réveiller" après une panne de courant. mais n'a pas réussi à se "réveiller" après une panne de courant prévue en septembre. Mais l'atterrisseur abandonné a quand même suscité l'intérêt de la NASA.
Avant le début de la mission, l'agence a fait en sorte que l'atterrisseur soit équipé d'un petit miroir à multiples facettes appelé réseau de réflecteurs laser (LRA) ou rétroréflecteur. Le dispositif de 2- pouces de large (5- centimètres), composé de huit prismes cubiques aux coins de quartz placés dans un cadre en aluminium en forme de dôme, a été conçu pour permettre la réflexion de la lumière laser sous pratiquement n'importe quel angle. le vaisseau spatial en orbite.
Une progression réussie
Depuis que l'atterrisseur a été mis hors ligne, le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a fait plusieurs tentatives infructueuses pour réfléchir les lasers du rétro-réflecteur. Mais le 12 décembre 2023, après huit tentatives infructueuses, LRO a finalement touché le réseau à 100 kilomètres de distance et a reçu un signal ping laser.
Le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) est le seul vaisseau spatial actuellement en orbite autour de la Lune équipé d’une arme laser. Ce succès est une preuve de concept importante pour la NASA, qui prévoit d'utiliser davantage de réflecteurs lors de ses futures missions lunaires, notamment la prochaine mission Artemis.
Xiaoli Sun, chercheur scientifique au Goddard Space Flight Center de la NASA et chef de la mission, a déclaré dans un communiqué : "Nous avons démontré que nous pouvons localiser des réflecteurs arrière sur la surface lunaire depuis l'orbite lunaire. La prochaine étape consiste à améliorer cette technique afin que cela devient une mission de routine pour les futures missions qui souhaitent utiliser ces réflecteurs. »
Ce n’est pas la première fois que des scientifiques tirent des lasers sur la Lune. Dans le passé, la NASA a réussi à réfléchir des lasers tirés depuis la Terre sur des réflecteurs laissés sur la surface lunaire lors des missions Apollo. Cette expérience a montré que la Lune s'éloignait lentement de la Terre à un rythme d'environ 1,5 pouces (3,8 centimètres) par an.
Cependant, le nouveau rétroréflecteur a été conçu pour une utilisation plus pratique : la National Aeronautics and Space Administration prévoit d'utiliser l'appareil pour aider les engins spatiaux sans pilote à atterrir à côté d'objets existants sur la Lune, en étant capable de mesurer avec précision à quelle distance ils se trouvent. proviennent de la surface lunaire (en fonction du temps nécessaire aux lasers pour se refléter vers le vaisseau spatial).
Cela pourrait être important pour la construction de futures bases lunaires et pourrait même permettre aux astronautes d’atterrir sur la face arrière de la Lune dans l’obscurité totale. Un "marquage de précision" similaire pourrait faciliter l'amarrage prochain de la capsule de l'astronaute et du module cargo au sas de l'ISS.
Quelles améliorations ont été apportées ?
Il a fallu plusieurs tentatives pour que LRO réussisse à réfléchir le laser de l'atterrisseur Vikram, car l'orbiteur n'était pas conçu pour des manœuvres aussi précises. Le vaisseau spatial fonctionne maintenant depuis 13 ans, dépassant les paramètres de sa mission initiale, conçue pour cartographier la surface lunaire.
Pour ce faire, il tire de fines lignes laser sur la Lune et mesure le temps qu’il leur faut pour rebondir vers le vaisseau spatial. Mais comme les lignes sont très éloignées les unes des autres, il est difficile d’atteindre avec précision une si petite cible.
À l’avenir, les vaisseaux spatiaux ciblant les réflecteurs orientés vers l’arrière disposeront de lasers plus précis et pourront les tirer à des distances beaucoup plus proches. Ainsi, selon la NASA, ils devraient théoriquement pouvoir atteindre leurs petites cibles à chaque fois.
La NASA prévoit de placer davantage de réflecteurs sur la Lune pour des expériences similaires à l'avenir. Cependant, leurs dernières tentatives ne se sont pas bien déroulées.
L'un des rétroréflecteurs proposés a été monté sur l'atterrisseur lunaire privé Peregrine, qui a subi une fuite catastrophique de propulseur peu après son lancement le 8 janvier et a récemment brûlé dans l'atmosphère terrestre. L'autre était attaché à l'atterrisseur japonais SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon), qui a atterri avec succès sur la Lune le 19 janvier, mais qui est peut-être « mort » en raison de problèmes d'alimentation.
Ces problèmes pourraient avoir entravé les recherches de la NASA sur le réflecteur. Mais comme la première mission habitée Artemis est retardée jusqu’en 2026, ils pourraient avoir quelques chances supplémentaires avant l’arrivée de ces missions.