La NASA a attribué à Advanced Space un contrat pour CAPSTONE 02, une mission de démonstration à deux engins spatiaux en orbite lunaire dont le lancement est prévu en 2027. La mission testera les opérations de rendez-vous et de proximité dans l’espace cislunaire, où un engin spatial évolue sous l’influence gravitationnelle combinée de la Terre et de la Lune sur des trajectoires dites à trois corps, en soutien au programme Artemis et à la base lunaire prévue.
La mission mettra en œuvre deux petits engins spatiaux identiques d’environ 400 kilogrammes (882 livres) chacun, construits par Terran Orbital Systems. Les opérateurs mèneront une série d’opérations de rendez-vous et de proximité ainsi que des manœuvres de vol en formation en orbite lunaire afin de comprendre comment les trajectoires des engins spatiaux se comportent sous l’attraction conjuguée de la gravité terrestre et lunaire. Chaque engin peut alterner entre les rôles de poursuivant et de cible, ce qui permet de tester un large éventail de scénarios opérationnels.
Pour la navigation, les engins spatiaux utiliseront des mesures de poursuite depuis le sol, des capteurs optiques et des corps célestes afin d’aider un engin spatial à localiser un autre engin et à effectuer un rendez-vous avec lui. La NASA indique que la mission appliquera des stratégies de navigation semblables à celles prévues pour l’approche d’Orion vers un atterrisseur lunaire dans l’espace profond, renforçant ainsi la confiance dans les techniques nécessaires au transfert des équipages entre Orion et les atterrisseurs à la Lune.
CAPSTONE 02 servira également de banc d’essai opérationnel pour trois suites logicielles de navigation développées par la NASA, qui collecteront des données au cours de la trajectoire de transfert à faible énergie de la mission, emmenant les engins spatiaux de la Terre au-delà de la Lune avant leur insertion en orbite lunaire. Les engins spatiaux embarqueront une charge utile d’imagerie optique du Lawrence Livermore National Laboratory, et la mission fera encore progresser le logiciel du système de positionnement autonome cislunaire, démontré pour la première fois sur CAPSTONE, une méthode qui permet de déterminer la position d’un engin spatial par rapport à d’autres engins sans recourir à la poursuite depuis la Terre. La mission continuera également de caractériser l’environnement radiatif à la Lune et démontrera les capacités de navigation autonome et de communication cislunaire.
La mission CAPSTONE d’origine, lancée en 2022, a été la première mission commerciale américaine vers la Lune et le premier engin spatial à évoluer sur une orbite de halo quasi rectiligne, une orbite presque stable qui résulte de l’attraction interactive de la gravité terrestre et lunaire. Elle a validé les techniques de communication, de mise en réseau et de navigation autonome et a fonctionné pendant environ quatre ans avant que la mission ne s’achève en juin 2026.
Traduit par Lydie
Sources
1. Space.com, “NASA is sending 2 probes to the moon to test complex ‘three-body orbits'”: https://www.space.com/space-exploration/launches-spacecraft/nasa-is-sending-2-probes-to-the-moon-to-test-complex-three-body-orbits
2. NASA, “NASA Announces New Spacecraft Technology Demonstration Mission at Moon”: https://www.nasa.gov/directorates/armd/nasa-announces-new-spacecraft-technology-demonstration-mission-at-moon/