Des atterrisseurs commerciaux comme celui-ci transporteront des charges utiles scientifiques et technologiques, dont un construit par UC Berkeley, à la surface lunaire, ouvrant la voie à l'atterrissage des astronautes de la NASA sur la Lune d'ici 2024. Crédit :NASA
Récupérer les pièces de rechange et saisir le matériel standard, Université de Californie, Berkeley, les scientifiques de l'espace sont dans un sprint pour construire des instruments scientifiques qui atterriront sur la lune dans à peine deux ans.
La NASA a annoncé hier avoir sélectionné 12 charges utiles scientifiques pour voler à bord de trois missions d'alunissage au cours des prochaines années. L'un d'eux sera l'expérience Lunar Surface Electromagnetics (LuSEE), qui sera construit sous la direction de Stuart Bale, un professeur de physique à l'UC Berkeley et un vétéran de plusieurs missions passées de la NASA, y compris le Parker Solar Probe qui a été lancé en août dernier.
Les expériences scientifiques et technologiques exploreront l'environnement de surface de la lune avant les prochaines missions humaines et font partie de la collaboration de la NASA avec des partenaires commerciaux pour lancer des charges utiles et, d'ici 2024, humains - à la lune.
Bale et ses collègues du Space Sciences Laboratory de l'UC Berkeley disposent de moins de 6 millions de dollars pour couvrir les coûts, ce qui signifie qu'ils coopteront des pièces de rechange construites à l'origine pour la sonde solaire Parker et d'autres engins spatiaux, y compris STÉRÉO, qui a été lancé en 2006 et fournit toujours des vues stéréo du soleil, et le MAVEN 2013 en mission sur Mars. Le LuSEE effectuera des mesures complètes des phénomènes électromagnétiques à la surface de la lune et érigera un simple radiotélescope, le premier télescope opérationnel sur la lune.
"La NASA voulait des instruments prêts à l'emploi, car l'horaire est vraiment agressif. Nous parlons de rassembler quelque chose et de le livrer dans environ 18 mois, qui est rapide, " a déclaré Bale. " Nous avons proposé un nouveau vol de notre instrumentation Parker Solar Probe, qui fonctionne comme un charme, et l'équipe est toujours ensemble pour le mettre au point. Nous sommes doués pour construire des expériences rapidement et cela fonctionne. »
"Berkeley va mettre une expérience sur la surface de la lune, " Bale a ajouté. " C'est plutôt cool, Je pense."
Durée de vie de deux semaines ?
L'expérience ne devrait pas durer plus d'un jour lunaire, soit environ deux semaines, car les batteries se déchargeront pendant les deux semaines de la nuit. Mais Bale espère qu'il survivra à l'obscurité lunaire et vivra pour observer un autre jour lunaire.
"L'environnement thermique est vraiment désagréable du côté obscur, donc nous atterrirons au matin, quand le soleil se lève sur la lune, passer deux semaines - un jour lunaire - à observer comme un fou, et quand il fait nuit, l'atterrisseur entre dans le noir et les batteries s'épuiseront car il n'y a pas d'apport solaire pour les recharger. Ils ne sont pas obligés de se réveiller de l'autre côté."
L'expérience d'électromagnétisme de la surface lunaire, ou LuSEE, sera construit par le Space Science Laboratory pour étudier les champs magnétiques et électriques à la surface de la lune et comment ils interagissent avec les fines particules de poussière. Les instruments scientifiques atterriront du côté de la lumière du jour de la lune, où la lumière du soleil frappe des électrons ou des atomes pour charger électrostatiquement et faire léviter la poussière. Crédit :Stuart Bale
Les missions font partie du programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA, qui, le 31 mai, a chargé trois entreprises émergentes de construire des atterrisseurs lunaires pour ramener la NASA sur la Lune 50 ans après que l'Amérique y a fait atterrir un vaisseau spatial pour la dernière fois :la mission habitée Apollo 17 en 1972. Ces atterrisseurs transporteront les 12 charges utiles, dont sept se concentreront sur la réponse à des questions en science planétaire et en héliophysique, et cinq sur la démonstration de nouvelles technologies.
"Ces nouvelles charges utiles lunaires représentent des innovations de pointe qui nous aideront à connaître la lune comme jamais auparavant, alors que nous nous préparons à faire atterrir des humains sur la lune et, finalement, Mars, " a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la direction de la mission scientifique de l'agence à Washington, D.C. "Chacun apporte quelque chose de nouveau sur la lune et peut profiter des premiers vols grâce à notre programme de partenariat commercial."
L'un des trois atterrisseurs emportera LuSEE, qui mesurera le champ magnétique fluctuant de la lune et la poussière soulevée par la lumière et les électrons provenant du soleil.
La poussière pourrait être un gros problème pour les futurs colons lunaires, dit Bale. Harrison Schmitt, qui a fait l'équipage d'Apollo 17, souffert d'une réaction allergique à la poussière de lune, tout comme un médecin qui a déchargé la combinaison spatiale de Schmitt à son retour sur Terre. La fine poussière était également une nuisance à l'intérieur des atterrisseurs Apollo, car il est chargé électriquement et colle à tout.
La surface de la lune est chargée électrostatiquement, trop, ce qui pourrait causer des problèmes aux structures et aux humains sur la lune. Les astronautes d'Apollo ont vu des fontaines de poussière jetées dans les airs à la frontière jour-nuit de la lune, probablement à cause des différences de tension entre les parties éclairées et non éclairées de la lune. Les différences de tension peuvent également charger des objets à la surface, conduisant à des étincelles.
Bale s'intéresse à la façon dont l'environnement électrostatique à la surface change lorsque le soleil se déplace dans le ciel et à la façon dont cet environnement électrostatique changeant affecte la poussière. Les magnétomètres à bord mesureront les changements du champ magnétique, qui n'ont jusqu'à présent été mesurés qu'indirectement par des engins spatiaux en orbite autour de la Lune, à l'aide d'instruments construits au Laboratoire des sciences spatiales.
Le LuSEE transportera également le premier radiotélescope américain sur la lune, une simple antenne dipôle qui ressemble à une antenne TV en forme d'oreille de lapin. L'antenne sera identique à celle du Parker Solar Probe, qui, jusqu'à présent, a pu enregistrer les émissions radio de la Voie lactée dans des gammes de fréquences impossibles à détecter sur Terre, car ces longueurs d'onde sont bloquées par les ions dans l'atmosphère.
"Je suis sûr que nous verrons le soleil, des éruptions solaires, orages radio de type 3, éjections de masse coronale - mais aussi Jupiter et d'autres planètes, que l'on voit déjà avec la sonde solaire, " Bale a déclaré. "Et nous verrons beaucoup d'émissions de la Terre. Nous proposons de faire un relevé de l'environnement radio à la surface de la lune en préparation, un jour, pour un radiotélescope plus avancé."
Un tel panneau solaire sur la lune pourrait répondre à des questions sur l'histoire ancienne de l'univers, y compris "l'époque de la réionisation, " quand les premières étoiles ont commencé à se former dans l'univers, environ 400 millions d'années après le Big Bang.
