Le rétroréflecteur lunaire de nouvelle génération (NGLR). Crédit :Simone Dell'Agnello de l'INFN-LNF
En 1969, Le physicien de l'Université du Maryland, Doug Currie, a aidé à concevoir trois instruments lunaires encore en usage placés sur la lune par Apollo 11, 14 et 15. Cinquante ans plus tard, Currie est le scientifique principal d'un projet de la NASA qui vient d'être approuvé pour placer des versions de nouvelle génération de ces instruments sur la Lune.
Connu sous le nom de rétroréflecteurs lunaires, les instruments réfléchissent les impulsions laser envoyées de la Terre vers leur point d'origine exact, permettant des mesures précises de la distance Terre-Lune; fournir des données pour mieux comprendre les aspects de l'intérieur de la lune, y compris son noyau liquide ; tester des questions de physique fondamentale, et permettant une meilleure cartographie et navigation de la surface lunaire.
Selon Currie, chercheur principal et professeur émérite à l'Université du Maryland, le nouveau projet dirigé par l'UMD peut conduire à des améliorations dans tous ces domaines de recherche :(1) en raison de l'amélioration cent fois supérieure de la précision des plages individuelles utilisant les nouveaux rétroréflecteurs et (2) par la précision accrue produite par un plus grand nombre de réflecteurs avec une zone lunaire plus large couverte par le réseau. Actuellement, il y a cinq rétroréflecteurs sur la lune :les trois placés par les missions Apollo et deux instruments de conception française placés par les missions lunaires soviétiques. La proposition dirigée par Currie ajouterait trois rétroréflecteurs de nouvelle génération pour un total de huit réseaux de rétroréflecteurs lunaires.
Sur la photo (de gauche à droite) en 1969, le physicien de l'Université du Maryland (UMD) Doug Currie, Directeur de l'Observatoire McDonald de l'Université du Texas (UT) Harlan J. Smith, Le scientifique-astronaute de la NASA Philip Chapman, Professeur de physique UMD Carroll Alley et NASA Scientist-Astronaut Don L. Lind discutant de l'utilisation de l'Observatoire de télémétrie laser lunaire McDonald (MLLRO) pour envoyer de courtes impulsions laser au premier rétroréflecteur de télémétrie laser lunaire (LLR) laissé sur la surface lunaire par le Les astronautes d'Apollo 11. Le programme MLLRO a été développé et initialement exploité par le professeur Currie (alors professeur agrégé) avec le soutien du Goddard Space Flight Center et de l'Université du Texas. Le professeur Alley de l'UMD était l'investigateur principal du projet visant à placer des LLR sur la lune pour aborder la physique lunaire, gravitation, Relativité générale et physique de la Terre. Les rétroréflecteurs LLR ont été conçus et développés par une équipe qui, en plus des physiciens UMD Alley et Currie, comprenaient des scientifiques d'universités et d'institutions fédérales dont l'Université de Princeton, Centre de vaisseau spatial Goddard de la NASA, le Bureau national des normes, Université Wesleyenne et Université de Californie. Le programme scientifique-astronaute de la NASA a formé un doctorat. scientifiques et ingénieurs en tant qu'astronautes. Crédit :Doug Currie, Université du Maryland
"Notre rétroréflecteur lunaire de nouvelle génération est une version du 21e siècle des instruments actuellement sur la Lune. Chaque placement d'un rétroréflecteur laser lunaire de nouvelle génération améliorera considérablement les capacités scientifiques et de navigation du réseau de rétroréflecteurs, ", a déclaré Currie. "Ces ajouts améliorent les capacités de cartographie et de navigation importantes pour les plans de la NASA pour retourner sur la Lune et établir d'ici 2028 une présence humaine soutenue."
"Et ceux-ci augmenteront également considérablement la capacité des scientifiques à utiliser le réseau pour mener des travaux scientifiques importants, comme de nouveaux tests de relativité générale et d'autres théories de la gravité. De telles études peuvent nous aider à comprendre la nature de la mystérieuse matière noire, qui semble constituer près de 27 pour cent de l'Univers, " il a dit.
Selon un communiqué de la NASA, les rétroréflecteurs lunaires de nouvelle génération (NGLR) sont l'une des 12 nouvelles charges utiles scientifiques et technologiques sélectionnées par l'agence pour aider les humains à étudier la Lune et à explorer davantage sa surface dans le cadre du programme lunaire Artemis de la NASA. L'agence affirme que le rétroréflecteur et les 11 autres enquêtes et démonstrations "aideront l'agence à envoyer des astronautes sur la Lune d'ici 2024 afin de se préparer à envoyer des humains sur Mars pour la première fois".
(L) Rétroréflecteur lunaire de nouvelle génération (NGLR) à côté de (R) version de l'ère Apollo. Le CD d'arrière-plan fournit une référence de taille. Crédit :Doug Currie, Université du Maryland
Les enquêtes sélectionnées iront sur la Lune lors de futurs vols via le projet Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA. Selon l'agence, le projet CLPS permet l'acquisition rapide de services de livraison lunaire pour des charges utiles comme celles-ci qui font progresser les capacités pour la science, exploration, ou le développement commercial de la Lune.
La NASA a sélectionné les trois premiers fournisseurs de services commerciaux d'alunissage qui fourniront des charges utiles scientifiques et technologiques à la surface lunaire. Selon Currie, les rétroréflecteurs de nouvelle génération ne sont actuellement pas prévus par la NASA parmi les charges utiles transportées lors de ces trois alunissages commerciaux. "Toutefois, nous pensons qu'en raison de la faible taille et du poids de ces rétroréflecteurs, chaque mission pourrait en ajouter une à leurs charges utiles prévues pour chacune de ces missions de livraison commerciale, " il a dit.
"Les charges utiles lunaires sélectionnées représentent des innovations de pointe, et profitera des premiers vols grâce à notre projet de services commerciaux, " a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique de l'agence à Washington. "Chacun démontre soit un nouvel instrument scientifique, soit une innovation technologique qui soutient les objectifs d'exploration scientifique et humaine, et beaucoup ont des applications plus larges pour Mars et au-delà."
L'équipe du NGLR est composée de :chercheur principal Douglas Currie, professeur émérite, Département de physique, Université du Maryland College Park (UMD); Co-I/Co-PI :Simone Dell'Agnello Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, Italie; et co-investigateurs Professeur Christopher Davis Département de génie électrique (UMD); Giovanni Delle Monache Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, Italie; Personnel technique du laboratoire de propulsion à réaction James Williams ; John Rzasa (UMD); et Dennis Wellnitz Département d'Astronomie (UMD). Chercheur adjoint de l'UMD Chensheng Wu, un membre du Maryland Optical Group du professeur Chris Davis en génie électrique et informatique a également effectué un travail crucial sur la conception des rétroréflecteurs lunaires de nouvelle génération.
