Atterrisseur lunaire commercial japonais et rover des Émirats arabes unis prêts à être lancés sur la fusée SpaceX – Spaceflight Now

NOTE DE L’ÉDITEUR: Mis à jour à 23h15 HNE le 29 novembre (04h15 GMT le 30 novembre) avec l’annonce par SpaceX d’un retard de lancement de 24 heures.

L’atterrisseur Hakuto-R développé par la société japonaise ispace est enfermé à l’intérieur du cône de nez d’un lanceur SpaceX Falcon 9 à Cap Canaveral. Crédit : SpaceX

Un engin lunaire commercial développé par la société japonaise ispace attend le lancement de Cap Canaveral avant l’aube jeudi sur une fusée SpaceX Falcon 9 qui l’enverra sur une trajectoire de cinq mois aboutissant à une tentative d’atterrissage lunaire l’année prochaine, une réalisation qui pourrait rendre ispace la première entreprise privée à accomplir l’exploit.

L’atterrisseur robotique Hakuto-R d’une tonne devrait décoller de la station de la Force spatiale de Cap Canaveral à 3 h 37 HNE (08 h 37 GMT) jeudi. SpaceX a annulé une tentative de lancement tôt mercredi pour laisser du temps pour des «vérifications supplémentaires avant le vol».

La fusée Falcon 9 enverra le vaisseau spatial sur une trajectoire à un million de kilomètres de la Terre, bien au-delà de la lune, pour un voyage de longue durée mais économe en carburant avant de se glisser en orbite lunaire en avril prochain.

Une fois en orbite autour de la lune, l’atterrisseur d’ispace allumera son moteur principal pour descendre de manière autonome vers la surface lunaire, ciblant un atterrissage dans l’hémisphère nord de la face visible de la lune.

La mission de l’atterrisseur lunaire est l’aboutissement de 12 années de développement technique et de collecte de fonds, un effort qui comprenait des démarrages, des arrêts et des changements de portée importants.

Le prix Google Lunar X, le concours qui a offert un grand prix de 20 millions de dollars à la première équipe financée par des fonds privés à mettre un atterrisseur sur la lune, a été l’impulsion initiale de Takeshi Hakamada pour créer l’entreprise qui est finalement devenue ispace. Le groupe de Hakamada, appelé Hakuto, a travaillé sur la conception d’un rover lunaire pour se rendre sur la lune sur un autre atterrisseur. Mais le prix Google Lunar X s’est arrêté en 2018 sans gagnant, ce qui a conduit certaines équipes à se dissoudre ou à lutter pour trouver un nouveau but.

Hakamada a réorienté les efforts d’ispace pour concevoir et développer son propre atterrisseur lunaire, un redémarrage que la société appelle Hakuto-R. Hakuto signifie « lapin blanc » en japonais.

“Depuis lors, notre mission est passée du seul prix Lunar X à une activité de transport plus large”, a déclaré Hakamada dans une interview avec Spaceflight Now. «Nous visons à lancer notre première mission le 30 novembre. Ce sera la première mission privée à atterrir sur la lune, et nous allons apporter des charges utiles du côté gouvernemental ainsi que du secteur privé. Cela va ouvrir la porte à de futures industries cislunaires commerciales.

En juillet, la société avait obtenu 237 millions de dollars en financement par actions et en prêts bancaires pour payer le programme de transport lunaire Hakuto-R, bien qu’ispace n’ait pas divulgué le coût du lancement de la mission cette semaine. La société affirme qu’elle “se spécialise dans la conception et la construction d’atterrisseurs et de rovers lunaires”.

L’objectif d’ispace est “d’étendre la sphère de la vie humaine dans l’espace et de créer un monde durable en fournissant des services de transport à haute fréquence et à faible coût vers la lune”, selon le site Web de l’entreprise.

Illustration d’artiste de l’atterrisseur Hakuto-R d’ispace sur la lune Crédit: ispace

Le premier atterrisseur Hakuto-R, qu’ispace appelle Mission 1, transportera environ 24 livres (11 kilogrammes) de charges utiles de clients à la surface de la lune, selon Hakamada. De loin, la plus grande des charges utiles est un rover des Émirats arabes unis développé par le Centre spatial Mohammed Bin Rashid. Alors que le rover occupe la majeure partie de la capacité de charge utile de l’atterrisseur Hakuto-R, il est encore de petite taille, mesurant seulement 21 pouces sur 21 pouces (53 sur 53 centimètres).

L’atterrisseur transporte également un robot mobile encore plus petit développé par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale et la société japonaise de jouets Tomy. Le soi-disant robot lunaire transformable ne pèse qu’une demi-livre (250 grammes) et mesure environ 3 pouces (80 millimètres) de large avant de déployer de minuscules roues pour rouler sur la surface lunaire et collecter des données et des images pour aider à la conception d’un futur rover pressurisé pour transporter des astronautes sur la lune.

Une charge utile de NGK Spark Plug, une autre société japonaise, testera les performances des batteries à semi-conducteurs. La péniche de débarquement Hakuto-R possède également des charges utiles de trois entreprises canadiennes : des caméras grand angle de Canadensys, un ordinateur de vol à intelligence artificielle de Mission Control Space Services et une démonstration du système de navigation autonome basé sur le cratère de NGC Aerospace.

Tout d’abord, l’atterrisseur d’ispace doit atteindre la lune. Des missions dirigées par le gouvernement des États-Unis, de l’Union soviétique et de la Chine ont atterri sur la lune, mais ispace utilise un modèle commercial commercial.

“Notre mission est financée par le secteur privé”, a déclaré Hakamada. “Cependant, nous avons des relations avec les gouvernements, comme notre charge utile de l’Agence spatiale des Émirats arabes unis et du MBRSC, et nous avons également une charge utile JAXA. Mais même ces charges utiles sont des contrats commerciaux, sans financement de R&D du gouvernement, donc totalement différent de l’engagement passé avec le gouvernement.

Les investisseurs de Hakamada comprennent Suzuki, Japan Airlines, la Banque de développement du Japon, Konica Minolta, Dentsu et de nombreux fonds de capital-risque et d’actions.

Les ingénieurs du Centre spatial Mohammed Bin Rashid de Dubaï se préparent à intégrer le rover Rashid sur l’atterrisseur Hakuto-R d’ispace. Crédit : MBRSC

La collecte de fonds a permis à ispace d’acheter des pièces pour son atterrisseur Hakuto-R auprès de fournisseurs du monde entier. Le système de propulsion alimenté à l’hydrazine provient d’ArianeGroup, qui a également aidé ispace à effectuer l’assemblage final de l’atterrisseur en Allemagne. Draper, une société basée dans le Massachusetts, fournit un logiciel de guidage, de navigation et de contrôle pour l’atterrissage, un rôle similaire que Draper a rempli lors des missions Apollo de la NASA. Les panneaux solaires ont été fournis par Sierra Space.

“En tant que première mission, ma stratégie consistait à accélérer la vitesse d’accès au marché”, a déclaré Hakamada. « Pour ce faire, nous avons reconnu que devenir l’intégrateur de systèmes est essentiel pour accélérer la vitesse de développement. Si nous développons chacun des composants, cela prend du temps. Il existe une technologie pour cela, et le point important est de savoir comment intégrer la technologie dans un système avec un financement suffisant.

Le premier atterrisseur Hakuto-R, qu’ispace appelle sa conception de série 1, pèse environ 2 200 livres (1 tonne métrique) entièrement alimenté pour le lancement. Environ les deux tiers de sa masse de lancement sont des propulseurs d’hydrazine et de tétroxyde d’azote pour alimenter les moteurs de l’atterrisseur. Avec ses jambes étendues, l’atterrisseur mesure 7,5 pieds (2,3 mètres) et 8,5 pieds (2,6 mètres) de large.

Après le départ de Cap Canaveral, la fusée Falcon 9 de SpaceX se dirigera vers l’est au-dessus de l’océan Atlantique et éteindra son propulseur de premier étage moins de deux minutes et demie après le début du vol. Le premier étage réutilisable, volant pour la quatrième fois, reviendra à Cap Canaveral pour un atterrissage propulsif.

Le deuxième étage du Falcon 9 tirera deux fois pour envoyer l’atterrisseur Hakuto-R sur une trajectoire rapide pour l’emporter loin de la Terre. La séparation de l’atterrisseur de l’étage supérieur du Falcon 9 est prévue 46 minutes après le début de la mission. Cela sera suivi par l’activation des systèmes du vaisseau spatial et l’extension de ses quatre jambes d’atterrissage.

Une charge utile d’auto-stoppeur de 31 livres (14 kilogrammes) pour la NASA, appelée Lunar Flashlight, se déploiera à partir du Falcon 9 près de 53 minutes après son lancement. La lampe de poche lunaire est dirigée par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA et volera d’elle-même vers une orbite de halo en boucle autour de la lune. Sa mission testera un système laser pour briller dans des cratères éternellement sombres près des pôles lunaires. Le vaisseau spatial mesurera la lumière réfléchie par la surface lunaire, révélant la composition et la quantité de glace d’eau et d’autres molécules cachées sur les sols sombres des cratères.

Le principal site d’atterrissage du premier atterrisseur lunaire d’ispace est le cratère Atlas, situé sur le bord sud-est de Mare Frigoris, ou la mer de froid, du côté proche de la lune. Cette région est située en haut au centre de cette carte. Les régions d’atterrissage de sauvegarde sont également étiquetées. Crédit : ispace

Avec une série de manœuvres de correction de trajectoire, l’atterrisseur ispace empruntera une trajectoire similaire mais indépendante vers sa destination. Il atteindra une distance maximale d’un million de miles, ou 1,5 million de kilomètres, de la Terre avant que la gravité ne le ramène vers la lune. L’atterrisseur Hakuto-R tirera des propulseurs pour être capturé en orbite lunaire, puis mis en place pour la descente finale vers la surface vers la fin avril.

“Nous appelons cela une orbite à faible énergie car nous pouvons réduire la consommation de propulseur en utilisant cette orbite, en bénéficiant de l’assistance de la gravité du soleil”, a déclaré Hakamada. «Afin de réduire la masse de lancement et de réduire les coûts de lancement, nous avons sélectionné cette orbite. Mais cette orbite est similaire à plusieurs missions récentes utilisant une trajectoire similaire, comme la mission CAPSTONE de la NASA ou l’orbiteur lunaire coréen également. Nous ne pensons donc pas qu’il y ait beaucoup de risques sur cette orbite.

Le site d’atterrissage cible est le cratère Atlas, situé dans une région de la face visible de la lune appelée Mare Frigoris, ou la mer de froid. Les ingénieurs d’un centre d’opérations de mission à Tokyo superviseront le vol de Hakuto-R vers la lune.

Ryo Ujiie, directeur de la technologie d’ispace, a déclaré que la société avait identifié 10 étapes majeures pour sa première mission d’alunissage. La première étape a déjà été franchie avec l’achèvement des préparatifs de lancement. Cela sera suivi du lancement et du déploiement du vaisseau spatial Hakuto-R, de l’établissement d’opérations en régime permanent et de la première manœuvre de contrôle d’orbite dans un délai d’un ou deux jours après le décollage.

D’autres jalons comprenaient l’achèvement d’un mois d’opérations dans l’espace lointain, l’exécution de brûlures de correction de trajectoire supplémentaires, l’entrée en orbite lunaire, les ajustements pour s’aligner avec le site d’atterrissage et l’atterrissage lui-même. Un objectif final sera l’achèvement des opérations de charge utile sur la surface lunaire.

En supposant que l’atterrissage soit réussi, le vaisseau spatial est conçu pour fonctionner pendant environ 10 jours après le toucher des roues. assez longtemps pour déployer le rover lunaire des Émirats arabes unis et le robot mobile de la JAXA. La péniche de débarquement stationnaire relaiera les signaux de communication des charges utiles déployables vers la Terre. La mission se terminera lorsque le soleil se couchera sur le site d’atterrissage pour commencer la nuit lunaire de deux semaines.

Outre les charges utiles montées sur l’atterrisseur, ispace vise à remplir un contrat avec la NASA avec la première mission Hakuto-R. La NASA a attribué des contrats en 2020 pour acheter du régolithe lunaire à des sociétés commerciales, y compris un accord de 5 000 $ à ispace. Tous les accords avaient une valeur monétaire relativement faible.

L’initiative fait partie du programme Artemis Moon de la NASA. La NASA souhaite éventuellement conclure des contrats avec des sociétés commerciales pour acquérir des ressources, telles que des minéraux et de l’eau, qui pourraient soutenir une future base lunaire. Le transfert de propriété du sol lunaire d’une société privée à la NASA aidera les responsables des deux côtés de la transaction à résoudre les problèmes juridiques et réglementaires.

“Ce n’est que le transfert conceptuel de propriété”, a déclaré Hakamada. On s’attend à ce que des morceaux de poussière soulevés par le moteur d’atterrissage se déposent sur les coussinets des jambes de l’atterrisseur.

« Le régolithe entrera et couvrira le coussin, et nous déclarons la capture du régolithe lunaire, puis transférons la propriété du régolithe sur ce coussin. Nous ne déplaçons pas ce régolithe ailleurs, nous ne nous attendons pas à cela pour cette première mission.

Hakamada a déclaré qu’ispace avait un deuxième contrat pour vendre du régolithe lunaire à la NASA lors de la prochaine mission d’atterrissage lunaire de la société, prévue pour 2024. Lors de cette mission, ispace pourrait tenter de ramasser du sol de la surface lunaire.

Alors que le premier atterrisseur Hakuto-R Series 1 est une mission purement commerciale, ispace travaille avec Draper et d’autres sociétés spatiales pour développer un atterrisseur lunaire robotique plus grand pour transporter jusqu’à une demi-tonne de cargaison sur la lune pour la NASA. Draper et ispace ont remporté un contrat de services commerciaux de charge utile lunaire de la NASA, ou CLPS, plus tôt cette année pour livrer plusieurs instruments scientifiques de la NASA à la surface de la lune en 2025.

Les deux premières missions CLPS de la NASA seront pilotées par des machines astrobotiques et intuitives. Ces deux sociétés prévoient de lancer leurs premiers atterrisseurs lunaires développés par le secteur privé l’année prochaine.

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Suivez Stephen Clark sur Twitter : @StephenClark1.

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