La mission LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) symbolise une des tendances actuelles de la recherche spatiale: profiter au maximum des ressources engagées. C'est dans cet esprit que les ingénieurs de la NASA, en 2005, avaient lancé un appel d'offres afin de profiter au mieux d'un surplus d'énergie disponible à bord du lanceur Atlas-Centaur emportant Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) vers la Lune, en 2008.

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    Examen du panache de poussières par l'étage S-S/C.

    Examen du panache de poussières par l'étage S-S/C.

    Et le 2 avril 2006, la NASA annonçait la sélection d'une petite sonde, LCROSS, développée par le Ames Research Center, dont l'objectif sera de détecter la présence de glace d'eau au niveau du pôle sud de la Lune. Les deux engins, de missions fondamentalement différentes, prendront le chemin de notre satellite sur des trajectoires séparées. Alors que LROLRO manoeuvrera pour s'inscrire en orbite lunaire et effectuer une mission d'observation de deux années minimum, LCROSS poursuivra un objectif quelque peu différent...

    LCROSS se compose lui-même de deux éléments: le vaisseau-mère, ou Shepherding Spacecraft (S-S/C), et son étage propulseur (Earth Departure Upper Stage, EDUS). Lorsque cet ensemble approchera de la Lune, EDUS se séparera et se dirigera vers le fond d'un cratère situé au pôle sud, présentant l'avantage de ne jamais recevoir l'éclairage direct du SoleilSoleil, condition jugée indispensable pour avoir conservé des traces de glace d'eau dans la régoliterégolite, qu'il impactera.

    Durant ce temps, le S-S/C se sera inscrit sur une orbite lunaire rapprochée et sera amené à traverser ou survoler à plusieurs reprises la matièrematière pulvérisée, dans le but de procéder à une série d'analyses, alors que d'autres instruments, basés aussi bien sur Terre que dans l'espace, seront braqués sur la Lune afin d'analyser l'impact.

    Le "train spatial" LCROSS en route vers la Lune.

    Le "train spatial" LCROSS en route vers la Lune.

    Séparation de S-S/C et EDUS.

    Séparation de S-S/C et EDUS.

    Les scientifiques estiment que l'énergie cinétiqueénergie cinétique dégagée par la collision de l'étage EDUS avec le sol lunaire provoquera la formation d'un gigantesque panache de poussières et de matière pulvérisée d'une massemasse de quelque 1000 tonnes, grimpant jusqu'à 70 km d'altitude et restant visible depuis la Terre durant plusieurs jours. L'analyse spectroscopique de ces éjectas devrait permettre d'en déterminer la composition avec précision, et surtout d'affiner des connaissances restées approximatives sur la présence ou non de glace d'eau au fond de cratères n'ayant jamais reçu le moindre rayonnement solairerayonnement solaire depuis leur formation.

    Après dissipation du nuagenuage de poussières, le S-S/C sera lui-même utilisé comme impacteurimpacteur, provoquant un nouveau panache visible depuis les autres satellites en orbite lunaire et les observatoires terrestresobservatoires terrestres.

    LCROSS est aussi un démonstrateurdémonstrateur technologique, qui devra expérimenter diverses solutions et sous-ensembles modulaires reconfigurables qui pourront être employés lors des futures missions de reconnaissance dans le cadre du programme de retour à la Lune américain.

    Plusieurs sondes automatiques sont prévues entre 2008 et 2016, dans le but de mieux comprendre la Lune en définissant de nouvelles cartes et de nouveaux inventaires des ressources lunaires. On pense aux éléments les plus à même de soutenir l'activité humaine sur la Lune, comme l'oxygèneoxygène, l'hydrogènehydrogène, l'héliumhélium-3 ou encore les métauxmétaux les plus facilement excavables. Enfin, il s'agira de déterminer les sites d'atterrissage les plus favorables pour les prochaines missions habitées.