Lancement de la mission CAPSTONE de la NASA sur la Lune

Un petit vaisseau spatial financé par la NASA a été lancé mardi depuis la Nouvelle-Zélande, donnant le coup d’envoi aux plans de l’agence spatiale de renvoyer des astronautes sur la Lune dans quelques années.

Le vaisseau spatial, appelé CAPSTONE, a à peu près la taille d’un four à micro-ondes. Il étudiera une orbite spécifique où la NASA prévoit de construire une petite station spatiale où les astronautes pourront s’arrêter avant et après avoir volé vers la surface lunaire.

À 21 h 55 heure locale (5 h 55 heure de l’Est), une fusée de 59 pieds transportant CAPSTONE a décollé d’une rampe de lancement le long de la côte est de la Nouvelle-Zélande. Bien que la mission collecte des informations pour la NASA, elle appartient et est exploitée par une société privée, Advanced Space, basée à Westminster, dans le Colorado.

Pour un vaisseau spatial à destination de la lune, CAPSTONE est peu coûteux, coûtant un peu moins de 30 millions de dollars, y compris le lancement par Rocket Lab, une société américano-néo-zélandaise.

Les deux premiers étages de la fusée à électrons placent CAPSTONE sur une orbite elliptique autour de la Terre. Pour cette mission, Rocket Lab a essentiellement ajouté une troisième étape qui augmentera méthodiquement l’altitude du vaisseau spatial au cours des six prochains jours. À ce stade, CAPSTONE se dirigera vers la lune, empruntant une route lente mais efficace et arrivant le 13 novembre.

Pourquoi la NASA lance-t-elle CAPSTONE ?

Le nom complet de la mission est Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment.

Pour Artemis, le programme de la NASA visant à renvoyer des astronautes sur la Lune, la NASA a décidé d’inclure Gateway, une petite station spatiale autour de la Lune. Cela permettrait aux astronautes d’atteindre plus facilement plus de parties de la lune.

Cet avant-poste est destiné à être placé sur ce que l’on appelle une orbite de halo en ligne quasi droite.

Les orbites du halo sont affectées par la gravité de deux corps – dans ce cas, la Terre et la Lune. L’influence des deux corps contribue à rendre l’orbite très stable, minimisant la quantité de carburant nécessaire pour maintenir un vaisseau spatial en orbite lunaire.

Les interactions gravitationnelles maintiennent également l’orbite à un angle d’environ 90 degrés par rapport à la ligne de visée de la Terre. (C’est la partie la plus simple du nom.) Par conséquent, un vaisseau spatial sur cette orbite ne passe jamais derrière la lune, où les communications seraient coupées.

L’orbite de la passerelle volera s’approchera à environ 2 200 milles du pôle Nord de la Lune et se terminera à 44 000 milles lorsqu’elle passera au-dessus du pôle Sud. Un voyage autour de la lune dure environ une semaine.

Aucun vaisseau spatial n’a jamais parcouru cette orbite. En tant que tel, CAPSTONE fournira à la NASA des données pour valider leurs modèles mathématiques pour faire fonctionner leur avant-poste Gateway dans une orbite de halo presque rectiligne.

Quelles entreprises exploitent CAPSTONE ?

La NASA n’a pas conçu, construit et n’exploitera pas CAPSTONE. Le vaisseau spatial appartient et est géré par Advanced Space, une entreprise de 45 employés basée à l’extérieur de Denver. Advanced Space a en fait acheté le satellite de la taille d’un four à micro-ondes de 55 livres à une autre société, Terran Orbital.

Il ne sera pas non plus lancé par SpaceX ou l’une des autres grandes sociétés spatiales de la NASA, mais par Rocket Lab, une société américano-néo-zélandaise leader dans la livraison de petites charges utiles en orbite. La société possède son propre site de lancement sur l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande pour ses fusées à électrons.

La NASA a dépensé environ 20 millions de dollars pour Advanced Space pour construire et exploiter le vaisseau spatial, et un peu moins de 10 millions de dollars pour le lanceur de Rocket Lab.

Que se passe-t-il pendant la mission ?

Après son arrivée sur la lune, la mission durera six mois, avec la possibilité de la prolonger d’une année ou plus.

Sa tâche principale est de trouver la meilleure façon de rester sur l’orbite souhaitée. En mesurant le temps que prennent les signaux radio pour aller et venir vers la Terre, le vaisseau spatial triangule sa position, puis se pousse quand il s’écarte de sa trajectoire.

Cela pourrait prendre quelques essais et erreurs, car aucun vaisseau spatial n’a jamais parcouru cette orbite, et sans système de positionnement global sur la Lune, il y a une plus grande incertitude quant à l’emplacement du vaisseau spatial à un moment donné.

CAPSTONE testera également une méthode alternative pour déterminer sa position en travaillant conjointement avec d’autres engins spatiaux en orbite autour de la lune. Advanced Space développe cette technologie depuis plus de sept ans et va maintenant tester le concept avec CAPSTONE envoyant des signaux dans les deux sens avec Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA.

Quelles autres missions lunaires sont à venir ?

Le plus grand lancement vers la lune prévu cette année est Artemis 1, le premier vol d’essai majeur des systèmes de la NASA pour ramener les astronautes sur la surface lunaire. Dès la fin août, la NASA pourrait lancer une fusée géante, le Space Launch System, qui emporterait une capsule d’astronaute, Orion. La capsule fera le tour de la Lune et retournera sur Terre sans astronautes à bord.

Toujours en août, la Corée du Sud pourrait lancer un vaisseau spatial, le Korea Pathfinder Lunar Orbiter. Le vaisseau spatial serait le premier visiteur du pays à se rendre sur la Lune et étudierait les facettes de la géologie lunaire à l’aide d’une variété d’instruments scientifiques.

D’autres missions attendues cette année sont moins certaines. La Russie a annoncé qu’elle renverrait un atterrisseur robotique sur la Lune pour la première fois depuis 1976. Une société japonaise, ispace, a également l’intention de transporter des marchandises du Japon et de divers autres pays vers la surface lunaire. Deux sociétés américaines, Intuitive Machines et Astrobotic, ont également des missions similaires, ayant été engagées par la NASA pour expédier une cargaison lunaire de la même manière que SpaceX lance actuellement une cargaison vers la Station spatiale internationale.

La NASA a également attribué à SpaceX un contrat majeur pour construire le prochain atterrisseur lunaire pour les astronautes. Alors que cet atterrisseur est encore à des années d’achèvement, la société pourrait tenter un vol d’essai orbital de Starship, le vaisseau spatial qui constituera la base de cet atterrisseur, dans les mois à venir.