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Nova-C

modèle d'atterrisseur lunaire développé par Intuitive Machines

Nova-C est un atterrisseur développé par la société Intuitive Machines pour déposer des charges utiles à la surface de la Lune dans le cadre du programme Artemis de l'agence spatiale américaine, la NASA. Le développement de l'engin spatial ainsi que le lancement et la dépose de la charge utile sont l'entière responsabilité d'Intuitive Machines dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Ce dernier est mis en place par la NASA pour sous-traiter la logistique lunaire lourde associée à son projet d'installation d'une base semi-permanente à la surface de la Lune et réduire ainsi son coût. Nova-C est un engin pouvant emporter une charge utile de 100 kg. En la NASA a sélectionné l'atterrisseur pour deux missions, qui devaient se dérouler en 2023 et emporter notamment des instruments développés pour l'agence spatiale.

Description de cette image, également commentée ci-après
Maquette de Nova_C.
Données générales
Organisation Drapeau des États-Unis NASA
Constructeur Drapeau des États-Unis Intuitive Machines
Programme Artemis
Domaine Transport de charge utile à la surface de la Lune
Type de mission Atterrisseur lunaire
Statut En développement
Lancement IM-1 : 15 février 2024
Lanceur Falcon 9
Durée de vie 14 jours (1 jour lunaire)
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 1900 kg
Dimensions ∅ ~2 m. x 3~ m. (h.)
Propulsion Ergols liquides
Ergols Méthane et Oxygène
Masse ergols 1267 kg
Contrôle d'attitude Stabilisé 3 axes
Source d'énergie Panneaux solaires
Puissance électrique 788
Orbite
Localisation IM-1 : Malapert A
IM-2 : Pôle Sud de la Lune
Charge utile
Charge utile 100 kg (surface Lune)

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Intuitive Machines

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Test d'un atterrisseur du projet Morpheus.

Intuitive Machines est une société créée en 2013 à Houston (Texas) par un ancien directeur technique du Centre spatial Johnson (établissement de la NASA). En 2018, alors que la société compte 100 personnes, elle entame le développement de l'atterrisseur lunaire Nova-C aux caractéristiques techniques largement héritées des prototypes de la NASA développés dans le cadre des projets M et Morpheus. Ces projets avaient pour objectifs de mettre au point de nouvelles technologies pour l'atterrissage sur la Lune : moteur brûlant un mélange d'oxygène liquide et de méthane liquide, atterrissage de précision et détection d'obstacles en surface. Pour abaisser les coûts, Intuitive Machines fabrique en interne les principaux composants (notamment la chambre de combustion du moteur-fusée utilisé pour atterrir sur la Lune) et achète sur rayon les autres composants (vannes, caméras,...)[1],[2].

Contexte : le programme Artemis

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L'agence spatiale américaine développe dans les années 2010 un programme dont l'objectif final est d'installer un avant-poste semi-permanent à la surface de la Lune occupé par des astronautes qui seront notamment chargés de mettre au point de nouvelles technologies permettant en cible de lancer une mission vers Mars. À l'initiative de l’exécutif américain, le planning des missions est accéléré en 2019 avec un objectif de première dépose d'un équipage dès 2024. L'ensemble du projet est baptisé programme Artemis. Avant de faire atterrir des hommes dans la région du pôle sud lunaire, la NASA veut lancer plusieurs missions robotiques ayant pour objectif d'effectuer une première reconnaissance. Ces missions doivent notamment étudier les caractéristiques de la glace d'eau présente, raison de la sélection du pôle sud. Les autres objectifs sont l'étude de la géologie lunaire et de l'environnement pour préparer les premières missions avec équipage. Ces missions robotiques se poursuivront après le premier atterrissage d'un équipage sur le sol lunaire. En 2018, l'agence spatiale décide de confier la dépose de missions robotiques sur la surface lunaire à des sociétés privées dans le cadre d'un programme baptisé Commercial Lunar Payload Services à l'image de ce qui a été fait pour le ravitaillement et la relève des équipages de la Station spatiale internationale (programmes COTS et CCDeV). L'objectif de cette démarche est de réduire les coûts de l'exploration de la Lune (l'objectif est d'obtenir un coût d'un million US$ pour l'envoi d'un kilogramme de charge utile à la surface de la Lune) et d'accélérer les missions de retour d'échantillons et de prospection de ressources ainsi que de promouvoir l'innovation et la croissance des sociétés commerciales du secteur[3].

Sélection de Nova-C

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Après avoir soumis un cahier des charges provisoire en , la NASA sélectionne en novembre neuf sociétés susceptibles de répondre à l'appel d'offres définitif qui a été lancé courant 2018. Le programme dispose d'un budget de 2,6 milliards US $ sur les dix prochaines années. Les sociétés pré-sélectionnées comprennent notamment la société Intuitive Machines qui propose son atterrisseur Nova-C[4]. En , l'agence spatiale attribue le développement d'un atterrisseur lunaire à trois sociétés : Astrobotic Technology, Intuitive Machines et OrbitBeyond (en). Celles-ci vont recevoir 250 millions US$[5].

Caractéristiques techniques

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Nova-C est un petit atterrisseur de 1 908 kilogrammes avec ses ergols, haut de 3,94 mètres, avec une section de 2,19 × 2,385 mètres. Il est capable de déposer 100 kg de charge utile. Il est conçu pour survivre durant une journée lunaire. L'énergie est fournie par trois panneaux solaires fixes montés sur le corps de l'engin qui produisent en pic 788 watts qui sont stockés dans trois batteries lithium-ion ayant une capacité totale de 1 554 Wh. La propulsion principale est un moteur-fusée unique VR900 (poussée unitaire 4 000 newtons) brûlant un mélange de méthane et d'oxygène liquide, héritage d'un développement effectué par la NASA (projet Morpheus). L'engin spatial est stabilisé sur trois axes et son système de contrôle d'attitude comprend un viseur d'étoiles, des capteurs solaires et une centrale à inertie. Les corrections d'orientation sont réalisées par des propulseurs à gaz froid redondant utilisant de l'hélium sous pression. La masse à vide de Nova-C est de 624 kg. Il emporte au maximum 845 kg de méthane liquide, 422 kg d'oxygène liquide et 17 kg d'hélium stocké sous une pression de 41 bars. Les communications avec la Terre sont assurées en bande X avec un débit compris entre 250 kilobits et 6 mégabits par seconde via une antenne grand gain et plusieurs antennes à faible gain[6].

Vols planifiés

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Fin 2021, trois missions sont planifiées :

  • La première mission Intuitive Machines Mission 1 (IM-1), attribuée par la NASA en pour un montant de 77 millions US$, est planifiée pour le 15 novembre 2023[7]. Placée en orbite par une fusée Falcon 9, elle doit transporter cinq charges utiles de la NASA ainsi que des charges utiles d'autres clients. L'engin spatial doit atterrir au niveau de la latitude 20° entre Mare Serenitatis et Mare Crisium. Le lancement a eu lieu le 15 février 2024[8] et la durée de la mission est de 14 jours[9],[10]. Malgré une reconfiguration de dernière minute et des problèmes pour rétablir les communications à la suite de l'atterrissage, l'engin, baptisé Odysseus, s'est posé le 22 février 2024, faisant d'Intuitive Machines la première entreprise privée à réussir un alunissage. L'appareil semble cependant avoir basculé sur son coté[11] et reste fonctionnel.
  • La deuxième mission IM-2, attribuée par la NASA en , doit transporter au pôle Sud de la Lune la foreuse et le spectromètre de masse qui seront installés sur l'astromobile VIPER pour s'assurer que ces deux équipements fonctionnent correctement en environnement réel[12].
  • La troisième mission IM-3, attribuée par la NASA en , est planifiée pour le 1er trimestre 2024. Elle doit transporter sur le site lunaire de Reiner Gamma 92 kilogrammes d'instruments dont MoonLIGHT, un rétro-réflecteur laser fourni par l'Agence spatiale européenne[13].

Notes et références

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  1. ↑ (en) Steve Altemus, « Intuitive Machines », SatMagazine, no 122019,‎ , p. 32-33 (lire en ligne)
  2. ↑ (en) Eric Berger, « For lunar cargo delivery, NASA accepts risk in return for low prices », sur Ars Technica,
  3. ↑ (en) Stephen Clark, « NASA cancels lunar rover, shifts focus to commercial moon landers », sur spaceflightnow.com,
  4. ↑ (en) « NASA Announces New Partnerships for Commercial Lunar Payload Delivery Services », sur NASA, NASA,
  5. ↑ (en) Stephen Clark, « NASA picks three companies to send commercial landers to the moon », sur spaceflightnow.com,
  6. ↑ (en) Intuitive Machines, Intuitive Machines-1 Orbital Debris Assessment Report, , 53 p. (lire en ligne)
  7. ↑ (en-US) Jeff Foust, « Intuitive Machines sets mid-November launch date for first lunar lander », sur SpaceNews, (consulté le )
  8. ↑ (en-US) « NASA Sets Coverage for SpaceX, Intuitive Machines First Moon Mission - NASA » (consulté le )
  9. ↑ (en) « Intuitive Machines-1 Orbital Debris Assessment Report (ODAR) Revision 1.1 », sur Intuitive Machines, FCC,
  10. ↑ (en) Darrell Etherington, « Intuitive Machines picks a launch date and landing site for 2021 Moon cargo delivery mission », sur TechCrunch,
  11. ↑ « NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details », sur nssdc.gsfc.nasa.gov (consulté le )
  12. ↑ (en) Katherine Brown, « NASA Selects Intuitive Machines to Land Water-Measuring Payload on the Moon », sur NASA,
  13. ↑ (en) « NASA Selects Intuitive Machines for New Lunar Science Delivery », NASA,

Bibliographie

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  • (en) Intuitive Machines, Intuitive Machines-1 Orbital Debris Assessment Report, , 53 p. (lire en ligne) — Document réglementaire (conformité à la gestion des débris spatiaux à destination de l'organisme de contrôle) décrivant la sonde spatiale Nova-C.

Voir aussi

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Articles connexes

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Lien externe

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