Pourquoi atterrir un vaisseau spatial sur la lune est toujours aussi difficile
« C’est littéralement une chose à un coup. »
À seulement 1 600 pieds au-dessus de la surface de la lune, Neil Armstrong a pris le contrôle de l’atterrisseur lunaire Apollo. L’ordinateur du vaisseau spatial avait guidé l’équipage vers un champ parsemé de rochers, de sorte que le pilote légendaire a dû s’éloigner rapidement. Pendant ce temps, des alarmes errantes retentissaient dans le module et une jauge indiquait qu’ils allaient bientôt manquer de carburant.
Heureusement, Armstrong et Buzz Aldrin ont atterri et marché sur la lune à l’été 1969. En succession rapide, cinq autres missions Apollo atterriraient sur la surface lunaire au cours des prochaines années. Aujourd’hui, un demi-siècle plus tard, la NASA vise à renvoyer bientôt des astronautes sur la Lune, potentiellement dès 2025. L’agence spatiale a récemment lancé avec succès sa puissante nouvelle fusée, le Space Launch System, et dans une mission de test cruciale, un vaisseau spatial Orion sans équipage est maintenant en orbite autour de la lune.
Pourtant, faire atterrir des gens sur la Lune reste un exploit extrêmement ambitieux.
« Ce n’est pas parce que nous y sommes allés il y a 50 ans que c’est une tâche anodine », a déclaré à Indigo Buzz Csaba Palotai, responsable du programme des sciences spatiales au Département d’aérospatiale, de physique et des sciences spatiales du Florida Institute of Technology.
« C’est difficile – comme beaucoup de choses que nous faisons. »
La NASA a déjà sélectionné la société d’exploration spatiale SpaceX pour construire son premier atterrisseur lunaire, et plus tôt cette année a demandé à d’autres sociétés de proposer plus d’atterrisseurs. Quels que soient les engins qui atterriront finalement sur la lune, ils devront surmonter des défis redoutables, mais surmontables.
« C’est un défi – comme beaucoup de choses que nous faisons », a déclaré Tom Percy, ingénieur principal du système d’atterrissage humain au Marshall Space Flight Center de la NASA, à Indigo Buzz.
La lune n’a pratiquement pas d’atmosphère
Lorsque les engins spatiaux atterrissent sur Terre, ils utilisent l’atmosphère pour ralentir, comme nous l’avons vu lors du retour des navettes spatiales et des capsules Apollo. Mais l’atmosphère de la lune est extrêmement fine, comparable à la périphérie de l’atmosphère terrestre, où orbite la Station spatiale internationale. Cela signifie que le ralentissement dépend du tir de primes de propulseur.
« Il n’y a pas d’atmosphère, donc nous ne pouvons pas flotter », a expliqué Palotai. « Rien ne vous ralentit à part votre moteur. »
Surtout, cela donne aux astronautes des marges d’erreur plus petites. Le propulseur est limité. La NASA fournit suffisamment de carburant pour faire face à des choses inattendues – comme une correction de vol cruciale – a déclaré Percy. Mais la mission, en général, ne peut se permettre aucun incident majeur.
« C’est littéralement une chose à un coup », a déclaré Palotai.
Pas de GPS sur la lune
Sur Terre, les avions s’appuient sur le GPS, le système de navigation par satellite géré par le gouvernement américain, pour fournir des coordonnées d’atterrissage précises lorsque les avions et autres engins se déplacent dans le ciel. Mais il n’y a pas de tel réseau satellite encerclant la lune.
« Le GPS ne fonctionne pas sur la lune », a déclaré Percy de la NASA.
La NASA doit donc encore naviguer généralement comme elle l’a fait lors des missions Apollo il y a plus de cinquante ans. Ils s’appuieront sur les ordinateurs de l’atterrisseur lunaire pour calculer comment le vaisseau spatial doit tirer des propulseurs rester sur la bonne voie pour un point d’atterrissage spécifique sur la lune. Surtout, les astronautes auront la possibilité de prendre le contrôle de l’engin, comme l’a fait Neil Armstrong, si le système fait une erreur.
Mais les astronautes d’aujourd’hui auront beaucoup plus d’aide lors de leur approche finale. Cette technologie moderne, appelée « navigation relative au terrain », utilise une caméra pour cartographier le sol pendant la descente. Cela garantira que les astronautes se dirigent vers le bon endroit et aidera l’atterrisseur à éviter tout cratère ou rocher.
Atterrir accidentellement sur un rocher pourrait être catastrophique. « Il y a de fortes chances que vous passiez une mauvaise journée », a déclaré Percy.
Le pôle sud lunaire est un endroit étrange et sombre
Les astronautes d’Apollo ont atterri sur la face brillante et ensoleillée de la lune. Mais pour les efforts de la NASA sur la nouvelle lune, une mission appelée Artemis, les astronautes atterriront à l’intérieur d’un cratère au pôle sud lunaire. Les planétologues soupçonnent que de la glace et d’autres ressources précieuses se trouvent dans cette région profondément froide et sombre.
Là-bas, le soleil ne passe jamais au-dessus. Il est toujours près de l’horizon et peut projeter de longues ombres sur le sol. Ces ombres déformeront la vue de ce qui se trouve en dessous lors d’un atterrissage. « Les longues ombres rendent difficile de discerner à quoi ressemble la surface », a noté Percy. « C’est particulièrement difficile lorsque vous essayez d’atterrir. »
« Ce sera un environnement très différent de ce que les astronautes ont vécu avec Apollo », a ajouté Percy.
Les astronautes de la NASA ont marché et conduit sur la lune. Mais c’était il y a longtemps. Notre voyage et notre exploration de la lune en sont encore à leurs débuts. Après tout, la NASA prévoit de coloniser notre satellite crayeux et cratérisé. « Nous n’en sommes encore qu’aux balbutiements de l’exploration de la lune », a déclaré Palotai.
« Nous n’en sommes encore qu’aux balbutiements de l’exploration de la lune. »
Alors atterrir sur un terrain ombragé, sans GPS ni l’aide d’une atmosphère, n’est pas simple. Mais l’agence spatiale se prépare à une procession continue d’alunissages annuels, à partir de 2027 environ. Ces efforts, à commencer par un décollage tonitruant de la côte de la Floride, captiveront sans aucun doute le monde, à l’instar des missions Apollo réussies.
« Apollo a inspiré une génération de gens à faire quelque chose dans le domaine scientifique », s’est émerveillé Palotai. « Je pense que cela aura un coup de pouce similaire. »
Cet article a été initialement publié en avril 2022 et a été mis à jour.
