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Intuitive Machines 3
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Intuitive Machines 3 ou IM-3 est une mission spatiale robotique à destination de la surface de la Lune qui emporte plusieurs instruments scientifiques . C'est la cinquième mission du programme CLPS de la NASA, dont l'objectif est d'approfondir la connaissance de la Lune pour préparer les séjours à sa surface des équipages des missions Artemis. Intuitive Machines One repose sur un atterrisseur léger baptisé Nova-C de la société Intuitive Machines. Cet engin spatial est capable de déposer environ 100 kilogrammes de charge utile à la surface de la Lune et de fonctionner durant 14 jours terrestres (une journée lunaire) une fois arrivé à destination. L'atterrisseur emporte plusieurs instruments destinés à étudier l'environnement lunaire notamment le processus de formation des tourbillons lunaires.
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IM-3 est la troisième mission utilisant l'atterrisseur Nova-C. Les deux précédentes IM-1 (2024) et IM-2 (2025) ont été des demi-échecs, l'engin spatial ayant basculé au moment de l'atterrissage à la surface de la lune. Le lancement de la mission IM-3 par une fusée Falcon 9 est prévu en 2026. L'atterrisseur doit se poser dans la région de Reiner Gamma qui constitue un des tourbillons lunaires les plus notables.
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Résumé
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Dans le cadre de son programme Artemis, qui a pour objectif le retour des hommes sur le sol lunaire vers 2026, l'agence spatiale américaine, la NASA, décide en 2018 de confier à des sociétés privées la dépose à la surface de la Lune d'instruments scientifiques et d'engins robotiques. Ceux-ci sont destinés à mener des investigations qui doivent compléter les études scientifiques menées à la surface de la Lune par les astronautes et doivent contribuer à développer les capacités des futures missions lunaires, en évaluant par exemple les ressources en glace d'eau. Celles-ci pourraient permettre à terme de produire des ergols pour les fusées se posant à la surface de la Lune ainsi que de l'oxygène et de l'eau pour les équipages[1].
Pour remplir cet objectif, la NASA met sur pied le programme CLPS. À la suite d'une série d'appels d'offres, quatre sociétés, dont Intuitive Machines, sont sélectionnées pour transporter des charges utiles à la surface de la Lune. Le cahier des charges de la NASA ne fournit aucune contrainte relative à l'architecture et se contente de définir la masse et la nature des charges utiles qui devront être transportées. Les sociétés sélectionnées sont de nouveaux entrants dans le domaine et ont une expérience limitée dans le développement d'atterrisseur. Mais la NASA accepte la majoration du risque par rapport à une approche plus conventionnelle faisant appel aux poids-lourds du secteur spatial car elle estime que cette démarche permettra d'atteindre les objectifs à un coût au final sensiblement réduit. La philosophie du programme CLPS est similaire à celle des programmes COTS et CCDev, que l'agence spatiale a mis sur pied pour le ravitaillement et la relève des équipages de la Station spatiale internationale[1],[2].
La mission IM-3 est attribuée par la NASA en pour un montant de 77,5 millions US$. Elle est initialement planifiée pour le 1er trimestre 2024 mais est repoussée à 2026. Elle doit transporter sur le site lunaire de Reiner Gamma 92 kilogrammes d'instruments[3]. C'est la troisième mission utilisant l'atterrisseur lunaire Nova-C de Intuitive Machines. La première mission, IM-1 qui s'était déroulé en avait été un demi-succès. Une mesure erronée de la distance au sol lors de l'alunissage avait entrainé une vitesse trop importante au moment du contact avec la surface entrainant la rupture d'un des pieds du train d'atterrissage. L'engin spatial s'était couché sur le côté et certains instruments embarqués n'avaient pu collecter les données prévues[4]. La deuxième mission IM-2 , qui décolle en février 2025, est également victime d'une défaillance à l'atterrissage et l'engin spatial se couche sur le côté[5].
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Caractéristiques techniques
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Nova-C est un petit atterrisseur de 1 908 kg avec ses ergols, haut de 3,94 m, avec une section de 2,19 × 2,385 m. Il est capable de déposer 100 kg de charge utile à la surface de la Lune. Il est conçu pour survivre durant une journée lunaire. L'énergie est fournie par trois panneaux solaires fixes montés sur le corps de l'engin qui produisent en pic 788 watts qui sont stockés dans trois batteries lithium-ion ayant une capacité totale de 1 554 W-h. La propulsion principale est un moteur-fusée unique VR900 (poussée unitaire 4 000 newtons) brûlant un mélange de méthane et d'oxygène liquide, héritage d'un développement effectué par la NASA (projet Morpheus). L'engin spatial est stabilisé sur trois axes et son système de contrôle d'attitude comprend un viseur d'étoiles, des capteurs solaires et une centrale à inertie. Les corrections d'orientation sont réalisées par des propulseurs à gaz froid redondants utilisant de l'hélium sous pression. La masse à vide de Nova-C est de 624 kg. Il emporte au maximum 845 kg de méthane liquide, 422 kg d'oxygène liquide et 17 kg d'hélium stocké sous une pression de 41 bars. Les communications avec la Terre sont assurées en bande X avec un débit compris entre 250 kilobits et 6 mégabits par seconde via une antenne grand gain et plusieurs antennes à faible gain[6].
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Charge utile
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L'atterrisseur emporte quatre charges utiles[7].
Lunar Vertex
(en) (LVx) est une des charges utiles développée dans le cadre du programme PRISM ((en). C'est l'instrument principal de la mission. Il comprend un sous-ensemble fixé à l'atterrisseur et un petit astromobile qui doit effectuer des mesures du champ magnétique, du plasma et des caractéristiques du régolithe. Les données recueillies doivent compléter des informations obtenues depuis l'orbite. Elles doivent notamment contribuer à expliquer la formation et l’évolution des tourbillons lunaires (formation d'albédo) à la surface de cet astre et comment ceux-ci interagissent avec le champ magnétique local. L'expérience est fournie par le laboratoire APL de l'Université John Hopkins[7].
CADRE
CADRE ((en)) est une expérience qui comprend trois petits astromobiles qui explorent la surface de la Lune en recueillant des données et en réalisant une cartographie en trois dimensions. Ces engins utilisent une centrale à inertie, des caméras stéréo et un capteur solaire. CADRE est financé par le programme de la NASA Game Changing Development géré par le Jet Propulsion Laboratory[7].
Rétroréflecteur laser MoonLIGHT
L'atterrisseur emporte le rétro-réflecteur laser MoonLIGHT qui doit être utilisé pour déterminer avec précision la distance de la Terre à la Lune à différentes fins scientifiques. Il est fourni par l'Agence spatiale européenne[7].
LUSEM
LUSEM ((en)) est une instrument qui mesure les particules à haute énergie près de la surface de la Lune à l'aide de deux capteurs. L'instrument doit détecter les variations associées à la position de la Lune dans la magnétosphère terrestre selon que celle-ci se trouve dans la magnétoqueue ou à l'extérieur de celle-ci. L'instrument est fourni par l'Institut coréen d'astronomie et de science spatiale[7].
Déroulement de la mission
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Notes et références
Voir aussi
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