Lunar Reconnaissance Orbiter - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) est une sonde spatiale de la NASA qui a été mise en orbite le 23 juin 2009 autour de la Lune dans le but de l'étudier. LRO a été lancée le 18 juin 2009 à 21 h 32 TU par une fusée Atlas V depuis la base Cap Canaveral, avec une deuxième sonde lunaire Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) ayant la même mission.
Contexte
La NASA prévoit d'envoyer des astronautes sur la Lune vers 2020 dans le cadre de son programme Constellation qui doit concrétiser la stratégie spatiale américaine à long terme définie par le président George W. Bush en janvier 2004 sous l'intitulé Vision for Space Exploration. LRO constitue avec son compagnon LCROSS la première mission préparatoire de ce projet. Ces deux engins spatiaux font partie du programme Lunar Precursor Robotic qui regroupe plusieurs missions de sondes spatiales qui doivent être lancées vers la Lune pour préparer les futurs vols habités.
L'étude de conception préliminaire (Preliminary design review - PDR) de la sonde développée par le Goddard Space Flight Center a été réalisée en février 2006 et l'étude de conception définitive (Critical Design Review - CDR) s'est achevée en novembre 2006.
Déroulement prévu de la mission
La sonde est injectée sur une orbite translunaire par la fusée Atlas. Après quatre jours de navigation, elle utilise ses propulseurs à plusieurs reprises avec un delta-v compris en 11 et 385 m/s pour se placer d'abord sur une orbite elliptique de 30 × 216 km durant six jours, période durant laquelle elle active les instruments scientifiques et vérifie leur fonctionnement, puis sur une orbite finale de type polaire circulaire à une altitude de 51 km au-dessus du sol lunaire. La mission doit durer un an et pourrait être prolongée de trois ans.
Objectifs de la mission
Les principaux objectifs de la mission sont :
- définir un système géodésique complet pour la Lune,
- évaluer l'intensité du rayonnement ionisant d'origine cosmique,
- explorer les régions polaires de la Lune en recherchant d'éventuels dépôts de glace d'eau et les zones éclairées en permanence,
- réaliser une cartographie à haute résolution pour faciliter la recherche de futurs sites d'atterrissage en fournissant leurs caractéristiques.
Les instruments embarqués
La sonde emporte six instruments scientifiques et un démonstrateur technologique :
- CRaTER - Le but principal de l'instrument CRaTER est de mesurer l'intensité du rayonnement ionisant d'origine cosmique et ses impacts biologiques.
- DLRE - Ce radiomètre doit permettre de mesurer le flux thermique à la surface de la Lune, information essentielle pour les futures opérations et explorations en surface.
- LAMP - Ce spectromètre doit permettre, en utilisant le rayonnement ultraviolet en provenance des étoiles, de cartographier d'éventuels dépôts de glace d'eau dans les zones situées en permanence à l'ombre.
- LEND - Ce détecteur de neutrons doit fournir des mesures et cartographier d'éventuels dépôts de glace d'eau enfouis près de la surface.
- LOLA - L'altimètre LOLA doit permettre de définir un système géodésique lunaire précis.
- LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera) - Cet instrument doit fournir les informations nécessaires sur les futurs sites d'atterrissage et les zones éclairées en permanence. LROC comprend une paire de caméras avec téléobjectif à haute définition fournissant des images de 5 km de côté avec une résolution de 0,5 mètre (NAC) et une caméra grand angle fournissant des images de 60 km de côté avec une résolution de 100 mètres (WAC). Les sites d'atterrissage des missions Apollo seront survolés et des photos des modules lunaires abandonnés devraient pouvoir être prises.
- Mini-RF - Le Mini-RF est un radar léger qui doit démontrer, dans le cadre de cette mission, ses capacités à détecter la glace d'eau dans les zones situées à l'ombre avec une résolution comprise entre 30 et 150 mètres.
Les opérations de cartographie devraient retourner entre 70 et 100 téraoctets d'images.
