La NASA appelle la fin de la lampe de poche lunaire après quelques succès technologiques

Cette illustration représente la lampe de poche lunaire de la NASA, avec ses quatre panneaux solaires déployés, peu après son lancement en décembre. Peu de temps après, le CubeSat de la taille d'une mallette a rencontré des problèmes de propulseur qui ont incité l'équipe des opérations de la mission à déployer des mois d'efforts de dépannage.

Bien que le CubeSat n'ait pas pu atteindre le pôle sud lunaire pour aider à rechercher de la glace, il a rempli plusieurs objectifs technologiques qui permettront de futures missions au profit de l'humanité.

La lampe de poche lunaire de la NASA a été lancée le 11 décembre 2022 pour démontrer plusieurs nouvelles technologies, dans le but ultime de rechercher la glace de surface dans les cratères ombragés en permanence du pôle sud de la Lune. Depuis lors, le système de propulsion miniaturisé du satellite de la taille d'une mallette - le premier du genre jamais utilisé - s'est avéré incapable de générer suffisamment de poussée pour entrer en orbite lunaire, malgré des mois d'efforts de l'équipe des opérations. Parce que le CubeSat ne peut pas effectuer de manœuvres pour rester dans le système Terre-Lune, la NASA a mis fin à la mission.

La NASA s'appuie sur des démonstrations technologiques pour combler des lacunes spécifiques dans les connaissances et tester de nouvelles technologies. Utilisés pour la première fois au-delà de l'orbite terrestre, le système de propulsion et le carburant vert de Lunar Flashlight étaient de telles démonstrations. Bien que le système de propulsion n'ait pas été en mesure de produire la poussée souhaitée - probablement en raison de l'accumulation de débris dans les conduites de carburant du propulseur - les composants du système de propulsion nouvellement développés ont dépassé les attentes en matière de performances.

L'ordinateur de vol Sphinx inédit de Lunar Flashlight - un ordinateur à faible puissance développé par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud pour résister aux radiations de l'espace lointain - et la radio Iris améliorée du vaisseau spatial ont également dépassé les attentes. Dotée d'une nouvelle capacité de navigation de précision, la radio peut être utilisée par les futurs petits engins spatiaux pour se rencontrer et atterrir sur les corps du système solaire.

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"Les démonstrations technologiques sont, de par leur nature, plus risquées et très gratifiantes, et elles sont essentielles pour que la NASA teste et apprenne", a déclaré Christopher Baker, directeur du programme pour la technologie des petits engins spatiaux au sein de la direction des missions de technologie spatiale au siège de la NASA à Washington. "Lunar Flashlight a été un grand succès du point de vue d'être un banc d'essai pour de nouveaux systèmes qui n'avaient jamais volé dans l'espace auparavant. Ces systèmes, et les leçons que Lunar Flashlight nous a apprises, seront utilisés pour de futures missions."

Le réflectomètre miniaturisé à quatre lasers de la mission, un instrument scientifique qui n'avait jamais volé auparavant, a également été testé avec succès, donnant à l'équipe scientifique de la mission l'assurance que le laser aurait pu détecter la glace si elle était présente à la surface lunaire.

"C'est décevant pour l'équipe scientifique, et pour toute l'équipe Lunar Flashlight, que nous ne puissions pas utiliser notre réflectomètre laser pour effectuer des mesures sur la Lune", a déclaré Barbara Cohen, chercheuse principale de la mission au Goddard Space Flight Center de la NASA. à Greenbelt, Maryland. "Mais comme tous les autres systèmes, nous avons collecté de nombreuses données de performances en vol sur l'instrument qui seront incroyablement précieuses pour les futures itérations de cette technique."

Malgré les gains technologiques de la mission, le système de propulsion miniaturisé de Lunar Flashlight a eu du mal à fournir une poussée suffisante pour mettre le CubeSat sur la bonne voie pour l'orbite de halo quasi rectiligne prévue qui aurait donné au vaisseau spatial des survols hebdomadaires du pôle sud de la Lune.

L'équipe soupçonne que des débris ont obstrué les conduites de carburant, provoquant une poussée réduite et incohérente. Le système de propulsion miniaturisé comprenait un système d'alimentation en carburant fabriqué de manière additive qui a probablement développé des débris - tels que de la poudre ou des copeaux de métal - et obstrué le flux de carburant vers les propulseurs, limitant leurs performances. Bien que l'équipe ait conçu une méthode créative pour utiliser un seul propulseur pour manœuvrer le vaisseau spatial, Lunar Flashlight avait besoin d'une poussée plus cohérente pour atteindre son orbite prévue.

L'équipe des opérations a calculé une nouvelle orbite qui pourrait être atteinte en utilisant la petite quantité de poussée restante potentielle du vaisseau spatial. Le plan prévoyait de placer le CubeSat sur une trajectoire qui le placerait en orbite autour de la Terre plutôt que de la Lune, avec des survols mensuels du pôle Sud lunaire. Bien que cela aurait signifié moins de survols, le vaisseau spatial aurait volé plus près de la surface.

Alors que la mission manquait de temps pour arriver à l'orbite nécessaire, l'équipe des opérations a tenté de déloger tous les débris des conduites de carburant en augmentant la pression de carburant bien au-delà de la capacité conçue du système de propulsion. Malgré un succès limité, les manœuvres de correction de trajectoire requises n'ont pas pu être effectuées à temps.

"L'équipe des opérations étudiantes de Georgia Tech, avec l'aide du JPL et du Marshall Space Flight Center de la NASA, a relevé le défi et a proposé une gamme incroyable de techniques inventives pour utiliser la petite quantité de poussée que le système de propulsion de Lunar Flashlight pouvait fournir", a déclaré John Baker, chef de projet Lunar Flashlight au JPL. "Nous avons beaucoup appris et perfectionné de nouvelles méthodes et stratégies pour travailler avec de minuscules engins spatiaux."

Après avoir dépassé la Lune, Lunar Flashlight revient maintenant vers la Terre et survolera notre planète avec une approche rapprochée d'environ 40 000 milles (65 000 kilomètres) le 17 mai. Le CubeSat continuera ensuite dans l'espace lointain et orbitera autour du Soleil. . Il continue de communiquer avec les opérateurs de mission et la NASA évalue les options pour l'avenir du vaisseau spatial.

Lunar Flashlight est géré pour la NASA par JPL, une division de Caltech à Pasadena, en Californie. Le CubeSat est exploité par Georgia Tech, y compris des étudiants diplômés et de premier cycle. L'équipe scientifique Lunar Flashlight est dirigée par la NASA Goddard et comprend des membres de l'équipe de l'Université de Californie à Los Angeles; Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins ; et l'Université du Colorado.

Le système de propulsion du CubeSat a été développé par la NASA Marshall à Huntsville, en Alabama, avec le soutien au développement et à l'intégration de Georgia Tech. Le programme Small Business Innovation Research de la NASA a financé le développement de composants par de petites entreprises, notamment Plasma Processes Inc. (Rubicon) pour le développement de propulseurs, Flight Works pour le développement de pompes et Beehive Industries (anciennement Volunteer Aerospace) pour des composants spécifiques imprimés en 3D. Le laboratoire de recherche de l'Air Force a également contribué financièrement au développement du système de propulsion de Lunar Flashlight. Lunar Flashlight est financé par le programme Small Spacecraft Technology basé au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley et au sein de la direction des missions de technologie spatiale de la NASA.

En savoir plus sur la mission Lunar Flashlight ici:

https://www.jpl.nasa.gov/missions/lunar-flashlight

Sarah Frazier

Siège de la NASA, Washington

202-358-1600

[email protected]

Ian J. O'Neill

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californie.

818-354-2649

[email protected]

2023-069

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