Peregrine(atterrisseur)
Atterrisseur lunaire
| Organisation |
 NASA |
|---|---|
| Constructeur |
Astrobotic Technology |
| Programme | Programme Artemis |
| Domaine | Transport de charge utile à la surface de la Lune |
| Type demission | Atterrisseur lunaire |
| Statut | En cours |
| Lancement | 8 janvier 2024 |
| Lanceur | VulcanCentaur |
| Durée de vie | 14 jours |
| Masse au lancement | 1 283kg |
|---|---|
| Propulsion | Ergols liquides |
| Contrôle d'attitude | Stabilisé 3 axes |
| Source d'énergie | Panneaux solaires |
| Charge utile | 100kg(en cible 265kg) |
|---|
Peregrineest unatterrisseurdéveloppé par la sociétéAstrobotic Technologypour déposer des charges utiles à la surface de la Lune dans le cadre duprogrammeArtemisde l'agence spatialeaméricaine, laNASA.Le développement de l'engin spatial ainsi que le lancement et la dépose de la charge utile sont l'entière responsabilité d'Astroboticdans le cadre du programmeCommercial Lunar Payload Services(CLPS). Ce dernier est mis en place par la NASA pour sous-traiter la logistique lunaire lourde associée à son projet d'installation d'unebase semi-permanente à la surface de la Luneet réduire ainsi son coût.Peregrineest un engin de1,3 tonneplacé en orbite par un lanceurVulcanCentauret qui peut déposer unecharge utilede 100kgaux latitudes moyennes ou polaires de la Lune. Sa durée de vie est d'unejournée lunaire.La sélection de l'atterrisseur par la NASA a lieu en,et le premier vol commandé par cette dernière et emportant 90 kilogrammes d'instruments a lieu le.
Peregrine,un héritage duGoogle Lunar X Prize
[modifier|modifier le code]Le développement de Peregrine débute en 2016 dans le but de remporter leGoogle Lunar X Prize.Ce concours, créé en 2007, prévoyait de verser 20 millions dedollars américainsà la première équipe capable d'envoyer avant une date donnée (initialement 2015 puis) un robot sur la surface de la Lune à condition que celui-ci parcoure sur le sol lunaire au moins 500 mètres et qu'il transmette des vidéos et des images à haute résolution. L'objectif de ce concours était de stimuler le développement de l'activité spatiale en encourageant les solutions permettant d'abaisser les coûts de l'exploration du système solaire par des robots[1].
Astrobotic Technologyest créée àPittsburghen 2007 par Red Whittaker, chercheur de l'Université Carnegie-Mellonspécialiste des robots, et plusieurs associés pour tenter de remporter le concours. L'équipe développe d'abord un premier atterrisseurGriffinmonomoteur puis abandonne ce projet pour lePeregrinemoins puissant. Pour sa conception,Astroboticnoue un partenariat avec la société européenneAirbus Defence and Space[2].Aucune équipe n'ayant atteint les objectifs enGoogle annonce officiellement que le concoursGoogle Lunar X Prizes'est achevé sans vainqueur[3].Dès,Astrobotic Technology,au vu du planning de son projet, s'était retiré de la compétition.
Contexte: Le programmeArtemis
[modifier|modifier le code]L'agence spatiale américaine développe dans les années 2010 un programme dont l'objectif final est d'installer un avant-poste semi-permanent à la surface de la Lune occupé par des astronautes qui seront notamment chargés de mettre au point de nouvelles technologies destinées à une future mission versMars.À l'initiative dugouvernement américain,le planning des missions est accéléré en 2019 avec un objectif de première dépose d'un équipage dès 2024. L'ensemble du projet est baptiséprogramme Artemis.Avant de faire atterrir des hommes dans la région dupôle sud lunaire,laNASAveut lancer plusieurs missions robotiques ayant pour objectif d'effectuer une première reconnaissance. Ces missions doivent notamment étudier les caractéristiques de la glace d'eau qui se trouve au pôle sud, et qui est la raison pour laquelle cette région a été retenue. Les autres objectifs sont l'étude de la géologie lunaire et de l'environnement pour préparer les premières missions avec équipage. Ces missions robotiques se poursuivront après le premier atterrissage d'un équipage sur le sol lunaire. En 2018, l'agence spatiale décide de confier la dépose de missions robotiques sur la surface lunaire à des sociétés privées dans le cadre d'un programme baptiséCommercial Lunar Payload Servicesà l'image de ce qui a été fait pour le ravitaillement et la relève des équipages de laStation spatiale internationale(programmesCOTSetCCDeV). L'objectif de cette démarche est de réduire les coûts de l'exploration de la Lune et d'accélérer les missions de retour d'échantillons et de prospection de ressources ainsi que de promouvoir l'innovation et la croissance des sociétés commerciales du secteur[4].
Sélection dePeregrine
[modifier|modifier le code]Après avoir soumis un cahier des charges provisoire en,laNASAsélectionne en novembre neuf sociétés susceptibles de répondre à l'appel d'offres définitif qui a été lancé courant 2018. Le programme dispose d'un budget de 2,6 milliards US $ sur les dix prochaines années. Les sociétés présélectionnées comprennent notamment la sociétéAstrobotic Technologyqui propose son atterrisseurPeregrine[5].En,l'agence spatiale attribue le développement d'un atterrisseur lunaire à trois sociétés:Astrobotic Technology,Intuitive MachinesetOrbitBeyond.Celles-ci vont recevoir 250 millions US$[6].
Caractéristiques techniques
[modifier|modifier le code]Peregrineest un petit atterrisseur disponible dans deux configurations selon qu'il se pose aux latitudes moyennes ou polaires. La structure de l'atterrisseur est réalisée en alliage d'aluminium.Letrain d'atterrissagecomprend quatre pieds conçus pour amortir le choc au moment du contact avec le sol et stabiliser l'engin. L'énergie est fournie par des panneaux solaires qui sont situés au sommet ou sur les flancs de l'atterrisseur selon la configuration. La propulsion principale comprend cinqmoteurs-fusées(poussée unitaire 667newtons). Douze moteurs-fusées (poussée unitaire 45 newtons), regroupés en grappe de trois, sont utilisés pour lecontrôle d'attitude.Tous consomment un mélangehypergoliquedeMMHet deMON-25.Lesergolssont stockés dans quatre réservoirs (deux par type d'ergols). Un cinquième réservoir situé au centre stocke l'héliumutilisé pour pressuriser les ergols. Le système de contrôle d'attitude comprend unviseur d'étoiles,des capteurs solaires et unecentrale à inertie.Pour l'atterrissage à la surface de la Lune,Peregrineemporte un équipement expérimental, baptisé OPAL, développé en coopération avec des établissements de la NASA (centre Lyndon JohnsonetJPL) qui comprend une caméra et un processeur puissant. Celui-ci dirige l'atterrissage en comparant les images prises et celles stockées en mémoire. Les communications avec la Terre sont assurées enbande Xvia une antenne à moyen gain et plusieurs antennes à bas gain[7].
Types de prestation
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Astrobotic Technology propose trois types de prestation[8]:
- la charge utile est larguée sur deux des troisorbites lunairessur lesquelles l'atterrisseur circule avant de se poser sur la Lune. L'inclinaison orbitalede ces orbites est fixée par la latitude du site d'atterrissage. Les charges utiles sont larguées par défaut sur l'orbite LO2 (100 × 750 kilomètres). À la demande, elles peuvent être larguées sur l'orbite LO1 (100 × 8 700 kilomètres), où l'atterrisseur séjourne durant24 heures.L'orbite LO3, la plus proche de la Lune (100 × 100 kilomètres), où l'atterrisseur séjourne durant72 heurespour préparer la descente vers le sol lunaire, ne permet pas de largage de charge utile. Cette prestation est facturée300 000 US$par kilogramme;
- la charge utile reste solidaire de l'atterrisseur après l'arrivée sur le sol lunaire (ou est larguée au pied de celui-ci). Cette prestation est facturée1 200 000 US$par kilogramme;
- la charge utile est placée sur unastromobile(masse totale de quatre kilogrammes) développé par Astrobotic (CubeRover), qui lui donne la possibilité d'étudier la surface de la Lune à une certaine distance du site d'atterrissage. Cette prestation est facturée4 500 000 US$par kilogramme.
L'atterrisseur peut déposer ses charges utiles aux latitudes moyennes de la Lune (entre 40 et 50° de latitude nord ou sud). Sa capacité est alors de 70 à 90 kilogrammes et il fonctionne durant192 heuresc'est-à-dire une journée lunaire (il ne survit pas à la nuit lunaire). Pour ces latitudes, lespanneaux solairessont montés sur sa partie supérieure. L'atterrisseur peut également se poser au niveau des latitudes polaires. Il peut alors transporter 100 kilogrammes. Dans cette configuration, les panneaux solaires sont fixés sur ses flancs (la lumière est en permanence rasante). Au niveau de ces latitudes, il peut survivre plus de192 heuressi la zone d'atterrissage bénéficie d'une durée d'ensoleillement plus longue[7].
Les charges utiles peuvent être fixées au-dessus ou en dessous des plateaux de l'atterrisseur, à l'intérieur ou à l'extérieur de ses parois. Par défaut, l'atterrisseur fournit un watt d'énergie électrique par kilogramme de charge utile et une bande passante de 10kilobits par secondepour l'envoi de données vers la Terre. Ces valeurs sont négociables[8].
A bord de l'engin realisant la mission au depart en janvier 2024 se trouvent soixante-six capsules, contenant chacune les cendres d’un humain décédé et d’un chien. Ce type de "prestation" est régulièrement réalisé par la société CELESTIS depuis les années 1990, via les missions programmées de la NASA.
Vols planifiés
[modifier|modifier le code]Mission inaugurale:Peregrine Mission One
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Il est prévu en 2019 que l'atterrisseur lunaire dépose ses charges utiles à la surface de la Lune sur le site deLacus Mortis,une plaine basaltique située au nord-ouest de laface visible de la Lune.Depuis cette date, la stratégie scientifique a été affinée et la NASA a annoncé en février 2023 que l'atterrisseur se poserait finalement dans une région située près desdômes de Gruithuisenau nord-est de l'Océan des Tempêtes.Les données recueillies sur ce site permettront ainsi de compléter celles fournies par la suite instrumentaleLunar-VISEqui doit être déposée dans la même région par un volCPLSprogrammé plus tard[9].
La mission doit déposer sur le sol lunaire 28 charges utiles distinctes dont 14 fournies par la NASA[10].
La mission inaugurale (Peregrine Mission One) débute le 8 janvier 2024[11].L'atterrisseurest lancé par lafuséeVulcanCentaurdont c'est le vol inaugural et décolle de labase de Cape CanaveralenFloride[12].Elle a été attribuée par la NASA enpour un montant de79,5 millions US$[13].
Après le décollage réussi du 8 janvier 2024 un incident survient et l'atterrisseur connait un problème de propulsion qui l'empêche de s'orienter vers le soleil, compromettant l'aboutissement de la mission[14],[15],[16].
Notes et références
[modifier|modifier le code]- (en)«Beresheet2, a private Israeli Moon mission»,BBC,(consulté le).
- (en)Jeff Foust(en),«Astrobotic unveils Peregrine lunar lander», surspacenews,.
- (en)Thomas Burghardt, «Israel’s first mission to the moon – to launch on aFalcon 9– delayed a few weeks», surNASASpaceFlight(en),.
- (en)Stephen Clark, «NASA cancels lunar rover, shifts focus to commercial moon landers», surspaceflightnow,.
- (en)«NASA Announces New Partnerships for Commercial Lunar Payload Delivery Services», surNASA,NASA},.
- (en)Stephen Clark, «NASA picks three companies to send commercial landers to the moon», surspaceflightnow,.
- (en)Astrobotic Technology,Astrobotic Lunar Landers - Payload user's guide,,67p.(lire en ligne),p.11-21.
- (en)Astrobotic Technology,Astrobotic Lunar Landers - Payload user's guide,,67p.(lire en ligne),p.5-10.
- (en)Jeff Foust, «NASA changes landing site for Peregrine lunar lander», surSpaceNews,.
- (en)Astrobiotic Technology,«MISSION 1 PEREGRINE - LACUS MORTIS 2022», surastrobotic(consulté le).
- «NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details», surnssdc.gsfc.nasa.gov(consulté le)
- (en)«NASA: Peregrine mission 1», surnasa.gov.
- (en)Astrobiotic Technology,«Astrobotic Awarded$79.5 MillionContract to Deliver14 NASAPayloads to the Moon», surastrobotic,.
- (en)Antonia Jaramillo Botero, «Astrobotic Experiences Issue Aboard First NASA CLPS Robotic Flight to the Moon», surblogs.nasa.gov,(consulté le).
- «Peregrine en difficulté», surCité de l'espace,(consulté le).
- (en)Will Robinson-Smith, «Peregrine lander suffers propulsion ‘anomaly’, Moon landing seemingly unlikely», surspaceflightnow,.
Bibliographie
[modifier|modifier le code]- (en)Astrobotic Technology,Astrobotic Lunar Landers - Payload user's guide,,56p.(lire en ligne)— Manuel à destination des utilisateurs de l'atterrisseur (fournisseurs des charges utiles).
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]- ProgrammeArtemis
- Google Lunar X Prize
- Commercial Lunar Payload Services
- VIPER,l'autre atterrisseur lunaire d'Astrobotic
- Exploration de la Lune
