Lampe de poche lunaire pour rechercher de l'eau sur la lune

Lorsque les résidents assoiffés d'une communauté permanente sur la Lune prendront une gorgée d'eau douce apportée du pôle sud lunaire, ils profiteront des avantages d'un vaisseau spatial de 30 livres connu sous le nom de lampe de poche lunaire qui a été assemblé et testé au Georgia Institut de technologie (Georgia Tech). La lampe de poche lunaire utilisera de puissants lasers et un spectromètre embarqué pour rechercher des zones ombragées de cratères au pôle sud à la recherche de preuves de glace de surface. Des missions antérieures de la NASA ont montré que la Lune pouvait contenir de l'eau gelée dans ces zones, et en orbitant près de la surface, le vaisseau spatial sera en mesure d'identifier des emplacements qui pourraient mériter d'être explorés par de futures missions.

La lampe de poche lunaire a été développée par une équipe du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, du Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA, de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), de Georgia Tech et du Marshall Space Flight Center (MSFC) de la NASA. /P>

Des chercheurs de l'école d'ingénierie aérospatiale de Georgia Tech ont travaillé avec MSFC pour développer le système de propulsion de l'engin spatial - une nouvelle technologie qui utilise un propulseur amélioré et respectueux de l'environnement - et ont collaboré avec le Georgia Tech Research Institute (GTRI) pour assembler et tester la lampe de poche lunaire dans un ensemble d'installations uniques à Atlanta.

Au-delà de l'étude de la glace de la Lune, Lunar Flashlight démontrera que les petits engins spatiaux peuvent avoir de grandes capacités. Ce sera le premier CubeSat à utiliser un système de propulsion à monopropulseur vert pour une insertion orbitale sur la Lune – et à changer de position pour viser ses instruments, transmettre des données par radio à la Terre et recueillir la lumière du soleil pour alimenter ses opérations. Le CubeSat, qui a à peu près la taille d'un ordinateur de bureau, sera également le premier à utiliser la spectroscopie laser active pour explorer la surface de la Lune.

Jusqu'à présent, les CubeSats - du nom de leur utilisation de modules cubiques de taille standard - ont principalement assumé des tâches en orbite terrestre et n'ont pas eu besoin de systèmes de propulsion puissants. La lampe de poche lunaire aidera à démontrer la capacité de petits vaisseaux spatiaux relativement peu coûteux à gérer des missions spatiales importantes qui étaient auparavant réservées à des véhicules plus gros.

La lampe de poche lunaire transporte quatre puissants lasers proches de l'infrarouge qui fonctionnent à différentes longueurs d'onde dans le spectre proche de l'infrarouge. Les lasers viseront les zones ombragées des cratères et fonctionneront en séquence pour éclairer les endroits où la glace peut avoir été déposée et protégée de la fonte. L'eau sous forme de glace absorbera la lumière laser, tandis que le sol lunaire sec - connu sous le nom de régolithe - réfléchira les faisceaux vers le spectromètre du vaisseau spatial.

"En étudiant la lumière renvoyée, le système nous dira si de la glace d'eau est présente dans ces zones ombragées en permanence", a déclaré Jud Ready, ingénieur de recherche principal au GTRI et chercheur principal du projet Lunar Flashlight à Georgia Tech. L'équipe scientifique Lunar Flashlight interprétera les mesures du CubeSat ainsi que les ensembles de données collectés par d'autres engins spatiaux pour mieux comprendre l'abondance et la distribution des dépôts de glace lunaires.

Les lasers seront alimentés par une grande batterie lithium-ion qui sera chargée par les quatre panneaux solaires du vaisseau spatial. Les lasers, le spectromètre et la batterie occupent environ un tiers du volume total de la lampe de poche lunaire.

Les données de la recherche de glace seront transmises au Deep Space Network de la NASA par un émetteur radio similaire à ceux utilisés dans d'autres missions de la NASA. La radio recevra également les commandes envoyées au vaisseau spatial par les contrôleurs sur Terre ; en raison du temps nécessaire pour que les signaux soient transmis à la Lune, les commandes seront stockées et exécutées à des moments précis. Les données entreront dans le centre de contrôle des opérations de mission de Georgia Tech, situé à la School of Aerospace Engineering, et seront transmises à l'UCLA pour analyse et archivage dans le système de données planétaires de la NASA. Les contrôleurs des engins spatiaux de Georgia Tech surveilleront les signaux pour s'assurer que Lunar Flashlight fonctionne comme prévu.

L'objectif de Lunar Flashlight est de combler l'une des lacunes dans les connaissances stratégiques de la NASA :comprendre la composition, la quantité, la distribution et la forme de l'eau et des ions d'eau - tels que l'hydroxyle (OH) - dans les points froids lunaires appelés "pièges à froid". Les orbiteurs lunaires précédents de la NASA et d'autres missions ont détecté des dépôts potentiels de glace d'eau à des latitudes élevées sur la Lune. Lunar Flashlight cartographiera une poignée de ces dépôts à des résolutions spatiales de un à deux kilomètres, fournissant beaucoup plus de détails que les missions précédentes. En plus de confirmer l'existence de l'eau gelée, Lunar Flashlight fournira des informations qui pourraient aider à déterminer où les futures missions pourraient atterrir pour échantillonner l'eau et évaluer son utilisation potentielle par les humains.

L'utilisation des propres ressources en eau de la Lune pour soutenir la vie humaine et produire du carburant pourrait réduire le coût du maintien des communautés lunaires permanentes en réduisant la quantité de matériel à lancer depuis la Terre. En plus de l'eau, la NASA espère utiliser des matériaux lunaires pour fabriquer de l'oxygène et du propulseur pour lancer des vols de retour.