La petite sonde CAPSTONE de la NASA décolle vers la Lune !

Eric Bottlaender
Spécialiste espace
28 juin 2022 à 16h00
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CAPSTONE fusée Electron Rocket Lab © Rocket Lab
Electron sur son site de lancement avec la mission CAPSTONE © Rocket Lab

Avec son satellite placé au sommet d'une fusée Electron, la mission CAPSTONE a pu démarrer ce mardi 28 juin à 11 h 55 depuis la Nouvelle-Zélande. Le décollage réussi marque le début de six jours de manœuvres en orbite terrestre avant d'envoyer la petite sonde de 25 kg vers la Lune. Petite, elle ne manque pas d'ambition…

Pour l'opérateur de la fusée, Rocket Lab, c'était le tir le plus important... pour l'instant.

Electron au rendez-vous

Repoussé à de nombreuses reprises, le voyage de la sonde CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) était très attendu. Il s'agit de la première de la longue liste de missions lunaires annoncées par l'agence spatiale américaine dans le cadre de son programme Artemis, et la première pour la NASA en presque une décennie depuis LADEE en 2013 !

À plusieurs égards, la mission CAPSTONE est très particulière. Pour commencer, elle a décollé depuis la Nouvelle-Zélande. La NASA a effectivement fait confiance à Rocket Lab et sa petite fusée Electron (13 tonnes seulement, ergols compris) pour envoyer son véhicule de 25 kg vers l'orbite lunaire. Le décollage a eu lieu depuis la péninsule de Mahia à 11 h 55 (Paris), et malgré la pression, tout s'est très bien passé pour ce 27e tir de la fusée Electron, le 4e cette année. L'entreprise n'a pas tenté de récupérer le premier étage.

CAPSTONE sonde déployée © NASA
La sonde CAPSTONE avec ses panneaux solaires déployés en cours de tests © NASA

CAPSTONE est en route !

À présent en orbite, la sonde CAPSTONE est toujours attachée à l'étage supérieur « Lunar Photon » de Rocket Lab. Et cela va durer pratiquement une semaine, car ce dispositif, équipé de panneaux solaires, de réservoirs et d'un moteur HyperCurie, va progressivement élever son orbite pour atteindre une trajectoire très elliptique autour de la Terre.

Après 6 jours, un dernier allumage moteur accélérera l'ensemble à 39 500 km/h, puis éjectera la sonde qui se dirigera vers la Lune. Après une dernière longue ellipse à 1,3 million de kilomètres de la Terre, CAPSTONE reviendra vers la Lune et freinera pour entrer sur une orbite particulière NRHO (Near-Reclilinear Halo Orbit). Très elliptique, cette dernière l'emmènera entre 1 500 et 70 000 kilomètres d'altitude au-dessus de la surface lunaire. Elle passera au-dessus des deux pôles, avec un avantage particulier : celui de rester en permanence en vue depuis la Terre.

Lunar Photon CAPSTONE Rocket Lab © Rocket Lab
Le lunar photon (en doré) avec ses panneaux solaires et la petite sonde CAPSTONE sur le dessus (encore non équipée de ses panneaux) © Rocket Lab

Mission de démonstration

La mission CAPSTONE, qui restera sur son orbite particulière entre six mois et un an, sert à valider les modèles physiques pour la future station lunaire internationale développée sous l'égide de la NASA (la Lunar Gateway).

Développée sur le modèle CubeSat (un « 12U » de 40 x 30 cm), la sonde a tout les éléments nécessaires pour une mission classique, en plus petit : panneaux solaires, antennes, propulsion… Au cours de son aventure, elle testera aussi différents modes de communication avec les stations du « Deep Space Network » de la NASA ainsi que la précision d'un positionnement relatif, en validant sa référence par la position d'une autre sonde de la NASA, elle aussi autour de la Lune (et depuis plus d'une décennie), Lunar Reconnaissance Orbiter. Mais patience, pour ça, il faudra déjà franchir les premières étapes de la mission.

Source : Rocket Lab

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Martin_Penwald
Autant je trouve le concept de Lunar Gateway très sympa, autant je doute de la pertinence du bidule. La station ne sera pas habitée en permanence, et les astronautes y seront soumis à de fortes radiations.<br /> Est-ce que s’en passer et concevoir des alunisseurs capables de redécoller vers un vaisseau en orbite, comme lors des missions Appollo, ne serait pas plus pérenne dans l’idée d’avoir une présence semi-permanente sur la Lune ?
mcbenny
Je suis loin d’être un fin connaisseur mais les besoins pour alunir ou redécoller de la Lune sont très différents des besoins lors du trajet Terre-Lune ou inverse. De même que très différents aussi de l’atterrissage (sur Terre), alors avoir un véhicule capable de tout faire est sûrement plus difficile à concevoir que disons 3 véhicules qui ne feraient chacun qu’une de ces étapes.<br /> Après, c’est vrai qu’il faut qu’ils puissent se rencontrer, communiquer, transférer leur contenu (personnels et équipements, etc.).
Martin_Penwald
De ce que j’en comprends du le projet actuel, il y a un appareil A qui amène les astronautes vers la station lunaire G et un appareil L qui s’occupe de faire les allers-retours vers la lune.<br /> Dans ce système, il faut ravitailler G et L avec A, puisque L est réutilisable. Ça veut dire carburant et entretien.<br /> Si on se passe de G, il faut en effet à chaque fois amener L, mais qui n’a de ce fait plus besoin d’être réutilisable, on peut le ramener pour le ravitailler. Et le vaisseau A sert de base durant la mission. C’est plus simple puisque ça évite d’avoir à construire une station en orbite lunaire, mais ça implique des engins plus lourds à lancer à chaque fois.<br /> La question est donc de savoir si il y aura assez de missions pour amortir le coût de construction de la station G.<br /> J’imagine qu’une mission comme Capstone va permettre d’affiner les paramètres, même si il semble que la construction de Lunar Gateway est à peu près sûr.
Troudouillet
Pour moi, la station orbitale lunaire permettra de préparer un voyage vers Mars.
xryl
C’est une question d’ingénierie. Tu ne peux pas amener plus de quelques tonnes sur la lune avec la technologie actuelle et les plus grosses et les plus performantes fusées (saturn v, falcon heavy, SLS). Ces fusées coûtent tellement cher (à l’exception de celle de SpaceX) que si tu devais monter tout l’équipement pour une base lunaire, ça reviendrait à un prix non réalisable (même pour ceux qui impriment la monnaie mondiale).<br /> Du coup, la station en orbite elliptique est une très bonne solution:<br /> À son apogée elle est à seulement 3000km de la lune (un saut de puce)<br /> À son périgée elle est à 70 000km de la lune (soit 18% de moins à parcourir pour la fusée par rapport à un terre/lune de 384 000km, ce qui fait aussi 50% de moins en carburant, vu l’équation de Tsiolkovsky)<br /> Elle est autonome en énergie (par besoin de monter de l’énergie/carburant)<br /> Elle réutilise des technologies éprouvées (dans l’ISS) pour son autonomie et le support vie des astronautes<br /> Elle fourni une base de repli en cas de gros problème (bon d’accord, si la station elle même a un soucis, c’est tendu, mais bon, je suppose qu’il y aura une solution de secours)<br /> L’inconvénient, évidemment, c’est l’augmentation du temps du trajet vu que tu ne dépends plus que de la mécanique orbitale qui « va moins vite » qu’une fusée. Mais ça reste vivable avec nos technologies actuelles.<br /> Bref, c’est une sorte d’ascenseur gratuit utilisant l’énergie des planètes pour faire une grosse partie du trajet.
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