La mission GRAIL visera à mieux connaître la Lune au travers d'une cartographie sans précédent de sa structure interne grâce à des mesures de gravité très précises. Entrant dans le cadre du programme Discovery de la NASA, cette mission doit également apporter son lot de réponses ou d'indices sur l'histoire de la formation de la Lune, et partant de là et de façon plus générale, affiner nos connaissances sur la manière dont se sont formées la Terre et les autres planètes (rocheuses) du Système Solaire.
Vue d’artiste des 2 satellites constituant la mission GRAIL
en orbite autour de la Lune.
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GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory)
GRAIL est une mission à 2 satellites (construits par Lockheed Martin Space Systems) qui seront lancés en même temps en 2011. Ils tourneront en formation autour de la Lune pendant plusieurs mois de façon à mesurer de façon très précise son champ gravitationnel. Outre son aspect scientifique, cette mission est vraisemblablement le précurseur à d'autres missions aux objectifs similaires autour d'autres planètes du Système Solaire. Mars en particulier.
La partie technique s'appuiera sur celle de GRACE, une mission de gravimétrie terrestre développée conjointement par la NASA et la DLR qui tourne autour de la Terre depuis 2002 avec succès. Que ce soit autour de la Terre, de la Lune ou de Mars, la mesure des variations du champ de gravité terrestre équivaut aux mesures de variations de distance entre satellites. Cela signifie que la réussite de ce type de mission est conditionnée par le « lien » entre les 2 satellites. Dans le cas de la mission GRACE, ce lien se fait par micro-onde.
Le Programme Discovery
Ce programme de la NASA permet aux scientifiques d'envisager toutes sortes de missions ou de moyens novateurs susceptibles d'approfondir nos connaissances du Système Solaire et/ou aptes à résoudre les énigmes qui résistent aux moyens d'investigation traditionnels comme les observatoires terrestres. Les missions qui s'inscrivent dans ce programme sont généralement peu coûteuses et mettent en œuvre des technologies nouvelles, voire innovantes de façon à répondre à des objectifs scientifiques ciblés.
Aujourd'hui, dix missions s'inscrivent dans le programme Discovery. Mars Pathfinder, Near, Lunar Prospector, Stardust, Genesis et Deep Impact ont brillamment accompli leur tâche tandis que Messenger vole vers Mercure qu'elle atteindra en 2011 et Dawn fait de même vers 2 astéroïdes. Enfin Kepler et donc GRAIL sont en cours de développement. Un seul échec est à déplorer, celui de la sonde Contour qui n'a pas réussi à quitter l'orbite terrestre à la poursuite de la comète Encke.
La mission GRACE
Lancés en mars 2002 depuis le cosmodrome de Plesetsk par une fusée Rockot, les satellites jumeaux GRACE ont été baptisés Tom et Jerry. D'une durée de vie opérationnelle d'au moins 5 ans, ils volent en formation à une altitude moyenne de 485 km et sont séparés de 220 km. Cette mission est dédiée à la modélisation du champ de gravité et à la détection de ses variations. Ce type de données peut être utilisé pour évaluer, par comparaison, l'augmentation ou la diminution des masses des glaces ou encore affiner nos connaissances sur la circulation des océans (les courants marins) qui influent fortement sur le temps et affectant le climat mondial.
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