La mission, transportant le premier rover des Émirats arabes unis, vise à être la première de plusieurs entreprises privées à atterrir sur la surface lunaire l’année prochaine.

Un engin lunaire fabriqué par une société japonaise est en lice pour devenir la première mission commerciale à atterrir sur la Lune. L’atterrisseur M1 d’ispace devrait être lancé vers le 22 novembre depuis Cap Canaveral, en Floride.

L’atterrisseur transportera des charges utiles, y compris des rovers lunaires, pour les Émirats arabes unis (EAU) et l’Agence spatiale japonaise, JAXA. Si la mission réussit, les véhicules marqueront les premières incursions des deux pays sur la surface de la Lune ; jusqu’à présent, seules les agences spatiales des États-Unis, de la Chine et de l’Union soviétique y ont atterri avec succès.

M1, qui fait partie du programme Hakuto-R d’ispace, sera lancé sur une fusée construite par SpaceX, basée à Hawthorne, en Californie. L’engin empruntera une route détournée vers la Lune, il atterrira donc fin mars ou début avril 2023, selon sa date de lancement finale. Cela signifie qu’il pourrait encore être dépassé par d’ autres missions commerciales lancées en 2023.

Au moins deux autres atterrisseurs pris en charge par le programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA seront lancés au début de l’année prochaine et emprunteront une route plus directe. Nova-C – la première mission de la société américaine Intuitive Machines à Houston, au Texas – devrait être lancée en mars 2023 et ne prendra que six jours pour atteindre la Lune.

 « Ça va être une course », déclare Abigail Calzada Diaz, géologue et spécialiste de l’exploration lunaire au Centre européen d’innovation des ressources spatiales à Luxembourg. « Ça va être vraiment amusant à regarder. »

Destination, Lune !

La Lune est devenue une destination populaire parmi les agences spatiales nationales et les entreprises privées. 

« Le succès des missions d’ispace et d’autres entreprises sera une étape énorme et importante pour le développement de l’écosystème lunaire », a déclaré Ryo Ujiie, directeur de la technologie chez ispace. 

Ce système est finalement orienté vers la récolte de l’eau sur la Lune . Certaines entreprises espèrent que l’eau lunaire pourra être utilisée pour produire du carburant de fusée qui pourrait éventuellement rendre l’exploration du système solaire moins chère.

Une mission réussie pour une entreprise privée financée par ses clients sera « assez excitante », car elle montrera que le modèle fonctionne, ouvrant la porte à d’autres entreprises, explique Calzada Diaz, qui travaillait auparavant chez ispace. Et la recherche est susceptible d’en bénéficier, ajoute-t-elle. 

« Le simple fait de savoir qu’il est plus facile, plus rapide et possible d’aller plus souvent sur la Lune est déjà important pour la science. »

Mais un atterrissage réussi est loin d’être assuré. La première mission soutenue par le secteur privé à tenter un atterrissage lunaire – l’engin israélien Beresheet – s’est écrasée sur la Lune en 2019 .

Itinéraire économe en énergie

M1 effectuera un voyage de quatre mois, utilisant l’attraction gravitationnelle de la Terre et du Soleil pour le guider vers la Lune. Cela nécessite moins de propulseur que d’emprunter une route directe, ce qui signifie que M1 peut transporter une charge utile plus lourde pour les mêmes coûts de lancement. Ujiie a refusé de divulguer le prix de la mission.

Une fois arrivé sur la Lune, l’atterrisseur orbitera avec une trajectoire de plus en plus elliptique, se rapprochant de la surface, avant d’effectuer un atterrissage entièrement automatisé qui le verra freiner et s’incliner verticalement pour atterrir en douceur sur la Lune.

L’atterrissage – destiné au cratère Atlas sur la face visible de la Lune – est la partie la plus risquée du voyage.

 « Nous disons parfois que c’est cinquante-cinquante » si l’atterrissage sera réussi, explique Hamad Al Marzooqi, chef de projet pour le rover Rashid des Émirats arabes unis, construit par le Centre spatial Mohammed Bin Rashid (MBRSC) à Dubaï. « Tout peut mal tourner. »

Le site – qui est principalement plat et sans rochers – a été principalement choisi parce qu’il présente un risque relativement faible d’atterrir. Mais les scientifiques ont si peu de données sur la Lune que tout nouvel emplacement est scientifiquement intéressant, explique Calzada Diaz.

Petit rover

Rashid fait partie d’une montée en puissance des ambitions spatiales des EAU après le lancement de sa sonde Hope , qui orbite autour de Mars. Fait inhabituel pour une mission spatiale, Rashid a été livré bien avant la date limite de 2024 fixée pour le MBRSC par le gouvernement des Émirats arabes unis. Construire le rover en si peu de temps a nécessité un prototypage rapide, explique Al Marqoozi. 

« Nous avons parcouru cinq modules jusqu’à ce que nous atteignions celui qui est maintenant prêt à être lancé », ajoute-t-il.

Le rover est minuscule, un peu plus de 50 centimètres de long et ne pèse que 10 kilogrammes, soit moins d’un dixième de la masse du Yutu-2 chinois, le seul rover actif de la Lune. 

La mission de Rashid durera un jour lunaire, environ 14 jours terrestres, et le robot de la taille d’un jouet sera guidé par un algorithme d’intelligence artificielle qui identifiera automatiquement les caractéristiques du terrain.

Parmi les instruments du rover figurent quatre sondes Langmuir, qui cartographieront la température et la densité des particules chargées qui affectent les mouvements de poussière à travers la surface lunaire.

 « Rashid emportera également quatre caméras : deux pour observer son environnement, construites par l’agence spatiale française CNES, une caméra microscopique pour étudier le sol lunaire, connue sous le nom de régolithe, et une caméra thermique pour analyser les caractéristiques géologiques du site d’atterrissage ».

« Enfin, des échantillons de divers matériaux – tels que des composites à base de graphène – seront attachés aux roues du rover pour tester leur comportement dans l’environnement lunaire hostile, ce qui éclairera l’exploration future », explique Al Marzooqi. « Les données que nous collecterons permettront d’améliorer le développement futur des rovers et des robots », ajoute-t-il.

Parmi les autres cargaisons de M1 se trouve un robot JAXA à deux roues destiné à fonctionner pendant quelques heures seulement. Le rover fera le tour de la surface lunaire et collectera des données qui seront utilisées pour concevoir un futur rover avec équipage, explique l’agence. 

En plus des rovers, M1 transportera une caméra à 360 degrés fabriquée par la société canadienne Canadensys, et il testera les performances d’une batterie à semi-conducteurs construite par NGK Spark Plug, une société basée à Nagoya, au Japon.

ispace planifie déjà de futures missions :

 » M2, prévu pour 2024, transportera une suite de charges utiles, y compris le propre rover lunaire de l’entreprise, explique Ujiie. Même si M1 échoue, « on peut encore apprendre quelque chose », ajoute-t-il. Mais « je m’attends à ce que ce soit un succès ».

doi : https://doi.org/10.1038/d41586-022-03675-8