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Des nouvelles de la future sonde de la NASA vers la Lune : LRO

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On en sait un peu plus sur la mission Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA dont le lancement est prévu en octobre 2008 au moyen d'une fusée Delta II de Boeing. Cette sonde est la première mission de toute une série de missions robotiques à destination de la Lune, essentiellement pour soutenir l'effort américain de retour de l'homme sur la Lune (Vision for Space Exploration de la NASA).

Vue d'artiste de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter

Il s'agit notamment pour la NASA de déterminer les risques que peut faire peser l'environnement lunaire sur la présence prolongée d'une expédition habitée et tracer les cartes suivantes :

- Carte du rayonnement subi en environnement lunaire ;
- Carte des températures supérieures à 5°K ;
- Carte des régions ombragées en permanence, environ 50 m par pixel ;
- Carte des régions polaires ;
- Carte des ressources lunaires et caractéristiques du régolite ;
- Vue grand angle des régions polaires afin de caractériser les variations d'illumination ;
- Images haute résolution pour identifier les reliefs de l'ordre du mètre dans la zone d'atterrissage potentiel ;
- Détermination d'une carte géodésique en 3D de la Lune ;
- Connaissance de la topographie globale géodésique ;
- Carte topographique détaillée des futurs sites d'atterrissages.

Objectifs scientifiques et technologiques

La construction de la sonde à proprement parler n'a pas encore débuté. La NASA est en plein processus conceptuel et l'assemblage des six instruments prévus sur la plate-forme est programmé pour mi-2006.

Le profil de la mission prévoit une phase opérationnelle d'au moins une année sur une orbite polaire circulaire de 30 à 50 km d'altitude. La NASA a d'ores et déjà prévu au moins une extension de mission de 5 ans mais, la mission serait légèrement différente. Toujours sur une orbite basse, LRO serait utilisée pour mener des observations continues et comme satellite de relais de communication.

Lunar Reconnaissance Orbiter sera également utilisé comme démonstrateur technologique dont le but est de développer de nouvelles approches et technologies pour soutenir l'exploration humaine de l'espace à Mars et à d'autres destinations. D'un point de vue scientifique, la sonde a plusieurs objectifs prioritaires et six instruments pour y arriver. Parmi ces objectifs prioritaires, on citera :

- La caractérisation des radiations provenant de l'espace lointain reçues en orbite lunaire ;
- Topographie globale géodésique ;
- Cartographie à haute résolution de la répartition de l'hydrogène ;
- Carte des températures des régions polaires restant dans l'ombre ;
- Identification et localisation des possibles dépôts de glace dans ces mêmes régions polaires ;
- Evaluation et cartographie à petite et grande échelle des futures zones d'atterrissage ;
- Caractérisation de l'éclairement des régions polaires.

Le système de propulsion

Notez que le système de propulsion de la sonde sera des plus classiques, emportant de 500 à 700 kg de carburant. Certains scientifiques avaient suggéré d'équiper cette sonde d'une propulsion nucléaire en s'inspirant des avancées de Prometheus, un programme qui vise la mise au point de réacteurs nucléaires pour l'exploration et la propulsion spatiale et de s'attaquer aux défis des vols habités de longue durée. La NASA et le Department of Energy Office of Naval Reactors sont parties prenantes dans ce programme. Cette solution n'a pas été retenue pour des raisons budgétaires mais également face à la difficulté à mettre au point des applications concrètes à partir des avancées de Prometheus.

Ce type de réacteur, de type civil, ne doit pas seulement fournir de l'électricité au système de propulsion d'une sonde, il doit également être capable d'alimenter en énergie l'ensemble des instruments scientifiques d'une charge utile et fournir suffisamment de puissance pour autoriser les communications entre cette sonde située dans le Système Solaire externe et la Terre.

Les instruments scientifiques



Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA)
Lola tracera des cartes globales de la topographie de la surface de la lune à haute résolution et notamment les sites d'atterrissages potentiels pour des missions robotiques et habitées. L'instrument sera également utilisé pour rechercher des traces de glace d'eau dans les régions constamment ombragées des pôles lunaires.

Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC)
Cet instrument sera capable d'acquérir des images très fines et de résoudre des dispositifs de très petite taille susceptibles de gêner un atterrissage mais également des images grand angle dans différentes longueurs d'ondes.

Lunar Exploration Neutron Detector (LEND)
Mesure du flux des neutrons afin de mettre en évidence l'existence de glace d'eau.

Diviner Lunar Radiometer Experiment
Mesure de la température de surface (bandes de 300 m) de façon à identifier des gisements potentiels de glace.

Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP)
Observation de la Lune dans l'ultraviolet lointain de façon à fournir des images permanentes des régions ombragées des pôles lunaires.

Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER)
CRaTER étudiera l'effet des rayons cosmiques sur des matières plastiques simulant les tissus organiques afin d'établir un modèle de réponse biologique face aux radiations en provenance de l'espace profond.

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