Pourquoi aller sur la Lune est-il plus « difficile » aujourd’hui qu’il y a 50 ans ?

Les défis liés à la construction de l’engin, au processus d’atterrissage et à l’inexpérience des entreprises privées ont conduit à l’échec de nombreux atterrisseurs lunaires récents.

La fusée Vulcan Centaur transportant l'atterrisseur lunaire Peregrine décolle de la rampe de lancement. Photo : William Harwood/CBS News — La fusée Vulcan Centaur transportant l'atterrisseur lunaire Peregrine décolle de la rampe de lancement. Photo : *William Harwood/CBS News*

Le 8 janvier à 13h18 (heure de Hanoï), la fusée Vulcan Centaur a été lancée dans l'espace depuis la Floride, aux États-Unis, transportant l'atterrisseur lunaire Peregrine. La société américaine Astrobotic Technology a développé l'atterrisseur Peregrine sous contrat avec la NASA. Ce lancement porte ainsi l’espoir d’un retour sur la surface lunaire du premier atterrisseur américain depuis plus d’un demi-siècle.

Cependant, peu de temps après le lancement, Astrobotic Technology a découvert que Peregrine fuyait du propulseur. Le manque de carburant a rapidement réduit à zéro les chances du vaisseau spatial d'atterrir en douceur sur la Lune.

Peregrine n’est pas le seul échec récent. Le vaisseau spatial russe Luna 25 a connu une panne et s'est écrasé sur la Lune en 2023, près de 60 ans après le premier atterrissage en douceur du Luna 9 de l'Union soviétique. À ce jour, les atterrisseurs lunaires construits par des entreprises privées ont connu un taux d’échec de 100 %. En plus de Peregrine, l'atterrisseur israélien Beresheet s'est également écrasé en 2019, tandis que l'atterrisseur de la société japonaise ispace s'est écrasé l'année dernière.

Les défis de l'atterrisseur lunaire

L’un des défis fondamentaux est le poids, selon Jan Wörner, ancien directeur de l’Agence spatiale européenne (ESA). « On est toujours proche de l'échec car le vaisseau spatial doit être suffisamment léger, sinon il ne volera pas », a-t-il déclaré.

De plus, la plupart des engins spatiaux sont des prototypes. À de rares exceptions près, les engins spatiaux sont généralement des machines spécialisées. Ils ne sont pas produits en série avec les mêmes systèmes et conceptions éprouvés. De plus, une fois dans l’espace, ils doivent fonctionner de manière autonome. « Si vous avez un problème avec votre voiture, vous pouvez l'amener en réparation, mais dans l'espace, cette possibilité n'existe pas », a déclaré Worner.

La Lune elle-même pose de nombreux défis aux engins spatiaux. Le corps céleste possède une gravité (un sixième de celle de la Terre) mais pas d'atmosphère. Contrairement à Mars, où les vaisseaux spatiaux peuvent voler jusqu'à un point d'atterrissage et décélérer à l'aide de parachutes, l'atterrissage sur la Lune dépend entièrement des moteurs. S'il n'a qu'un seul moteur, comme la plupart des petites sondes, il doit pouvoir se diriger car il n'y a pas d'autre moyen de contrôler sa descente. Le moteur doit également être équipé d'un papillon des gaz, permettant de régler la poussée.

L'astronaute Buzz Aldrin se tient avec le drapeau américain sur la Lune lors de la mission Apollo 11 en juillet 1969. Photo : NASA — L'astronaute Buzz Aldrin se tient avec le drapeau américain sur la Lune lors de la mission Apollo 11 en juillet 1969. Photo : *NASA*

Pourquoi l’atterrissage sur la Lune est-il encore si difficile aujourd’hui ?

Les engins spatiaux atterrissent avec succès sur la Lune depuis les années 1960. Il est donc peut-être étonnant qu'après des décennies, la Lune reste une destination si difficile à atteindre.

Le bilan des missions lunaires fournit une raison : peu de temps après le programme Apollo, les atterrisseurs lunaires sont tombés en disgrâce. Lorsque le vaisseau spatial chinois Chang'e-3 a atterri en 2013, il s'agissait du premier atterrissage réussi sur le corps céleste depuis le Luna 24 de l'Union soviétique en 1976.

« Aucun atterrisseur n’a été développé depuis des décennies. La technologie n’est pas assez répandue pour qu’on puisse facilement s’inspirer des autres », a déclaré Nico Dettmann, chef de l’équipe d’exploration lunaire de l’ESA.

Les tests sont importants. Mais alors que les fusées peuvent être maintenues en place et testées étape par étape, les options avec les engins spatiaux sont plus limitées. Le processus de test permet de vérifier le bon fonctionnement des systèmes électriques, de propulsion, de navigation, de communication et d'instrumentation. Les engins spatiaux peuvent également être soumis à des tests de vibrations pour garantir qu'ils peuvent résister aux chocs violents du lancement. Il n’existe cependant aucun moyen efficace de simuler un atterrissage lunaire.

Il y a plusieurs décennies, lors de la course à l'espace, la NASA avait dépensé 25 milliards de dollars pour le programme Apollo, mais avait échoué à plusieurs reprises avant d'atteindre la Lune. L’agence possède aujourd’hui quelque 70 ans de connaissances et de culture en matière de conception, de construction et de test d’engins spatiaux.

Cependant, dans le cadre d'un nouveau programme appelé Commercial Lunar Payload Services (CLPS), la NASA cherche à réduire les coûts et à stimuler l'industrie spatiale américaine en payant des entreprises privées, telles qu'Astrobotic Technology et Intuitive Machines, pour envoyer leur équipement sur la Lune.

Ce compromis comporte un risque d’échec plus élevé, de sorte que davantage de navires tomberont. « Ces entreprises sont toutes relativement nouvelles. Elles effectuent ces tâches avec des budgets relativement modestes », a déclaré le Dr Joshua Rasera de l’Imperial College de Londres.

Mais selon Rasera, cette stratégie sera payante car les entreprises apprendront de leurs échecs. « Au final, cela revient toujours moins cher si on calcule le nombre total de missions, même si les premières missions peuvent échouer », a-t-il déclaré.

Comment (0)