La mission LCROSS prévoit 2 impacts contre la surface de la Lune de façon à observer et analyser le cratère d'impact formé et les éjectas projetés dans l'espace. Son lancement est prévu en octobre 2008 avec le Lunar Reconnaissance Orbiter.
La sonde LCROSS avant l'impact de l'étage supérieur Centaur (EDUS) contre la Lune
La mission LCROSS n'aurait jamais vu le jour si la NASA n'avait pas décidé d'utiliser le surplus de performance qu'autorisait le lanceur de Lunar Reconnaissance Orbiter. Or, vu le prix d'un lancement, il aurait été dommage pour la NASA de ne pas utiliser l'Atlas 5 au maximum de ses capacités. L'Agence spatiale américaine a lancé un appel d'offres pour la conception d'une petite charge utile auxiliaire de 1000 kg. C'est la proposition d'un double impact contre la surface lunaire du Centre Ames de la NASA qui a été retenue.
LCROSS est en fait constitué de 2 éléments, l'étage de croisière entre la Terre et la Lune EDUS (Earth Departure Upper Stage) et le Shepherding Spacecraft.
Le profil de la mission prévoit d'utiliser l'étage EDUS comme projectile dès la séparation de Shepherding Spacecraft. Il sera projeté à l'intérieur d'un cratère du Pôle sud plongé en permanence dans l'obscurité, où il s'écrasera en créant un nuage d'impact visible depuis les stations terrestres. Il s'agit bien évidemment de déterminer s'il existe de la glace d'eau.
Les scientifiques s'attendent à ce que l'étage Edus fasse un impact provoquant la formation d'un gigantesque panache de poussière s'étirant sur plus de 70 km d'altitude. Ce panache sera visible depuis la Terre pendant plusieurs jours ce qui doit permettre d'étudier en détail sa composition de façon à déterminer la présence d'eau. Quant à Shepherding Spacecraft, en orbite autour de la Lune, il observera et analysera les composants de ce nuage avec pour objectif principal la recherche de traces d'eau. A la fin de son étude, il sera à son tour projeté contre la Lune pour à former un deuxième nuage, également visible depuis la Terre.
