Une nouvelle étude de la NASA simule la façon dont les gaz d'échappement des fusées de descente d'un atterrisseur pourraient affecter la zone autour du pôle sud lunaire, où les astronautes d'Artemis vivront et travailleront à partir de 2024. La modélisation informatique utilisée pour créer la simulation a révélé d'importants panaches de glace et de poussière soulevés. dans la fine atmosphère lunaire. Les débris présents dans le panache, ainsi que les gaz d'échappement eux-mêmes, pourraient dériver sur la surface lunaire et modifier la composition et l'apparence des matériaux de surface, masquant potentiellement la présence de glace d'eau qu'Artemis recherchera.
"Comme la gravité de la Lune est si faible et son atmosphère si mince, les gaz d'échappement et les particules projetés par un atterrisseur mettent beaucoup plus de temps à se déposer que sur Terre", a déclaré Andrew Schlegel, assistant de recherche diplômé à la Northern Arizona University de Flagstaff. , Arizona, et auteur principal de l'étude, publiée récemment dans la revue Icarus. "La poussière et la glace peuvent rester dans l'air pendant des jours, voire des mois."
Le programme Artemis vise à renvoyer des missions avec équipage sur la Lune pour la première fois depuis 1972. La prochaine mission Artemis III fera atterrir la première femme et la première personne de couleur sur le pôle sud lunaire, les plaçant dans une zone susceptible de contenir une quantité importante d'eau. glace dans des cratères ombragés en permanence. Cependant, les panaches d'échappement provenant de la descente du vaisseau spatial, de la remontée après que les astronautes ont quitté la surface lunaire et d'un module d'ascension lunaire utilisé pour ramener les astronautes de l'orbite lunaire au vaisseau spatial pour le voyage de retour sur Terre, ainsi que la poussière créée par le mouvement des rovers et l'activité humaine à la surface pourraient affecter de manière significative la composition de la zone.
"Nous voulions savoir exactement quelles zones ces panaches pourraient couvrir et combien de temps il faudrait pour que les particules et les gaz d'échappement se déposent", a déclaré Schlegel. "Nos simulations montrent que les éjectas provenant de la descente d'un atterrisseur à capacité humaine pourraient avoir un impact sur une zone relativement vaste près du pôle sud."
Pour l'étude, Schlegel et son équipe ont utilisé un outil de suivi des particules appelé SPOC, ou Simulated Plume-surface interactions Over the Moon, pour simuler en trois dimensions la manière dont les particules d'échappement libérées lors de la descente des systèmes d'atterrissage humain Artemis interagiraient avec le régolithe. ou du sol meuble, sur la surface lunaire.
Les simulations SPOC ont montré que les panaches se déplaçaient sur des distances de plusieurs centaines de mètres, les dépôts les plus concentrés couvrant une superficie de la taille d'un terrain de football. Les résultats des différentes simulations variaient en fonction de facteurs tels que les caractéristiques du moteur, le lieu d'atterrissage et la présence de grosses roches en surface.
Des recherches antérieures ont utilisé SPOC pour simuler des atterrisseurs lunaires plus petits ou une seule ascension lunaire, mais l'étude de Schlegel est la plus détaillée et la plus complète à ce jour, simulant des panaches de fusées Artemis à grande échelle dans une région de l'espace qui connaît des conditions très différentes de celles des régions équatoriales lunaires de la NASA. Les astronautes d'Apollo l'ont visité dans les années 1960 et 1970.
La mission Artemis utilisera une version avec équipage du vaisseau spatial Orion, la fusée Space Launch System et la Gateway, une petite station spatiale qui orbitera autour de la Lune et servira de point d'étape pour les descentes lunaires. Ces systèmes sont conçus pour permettre aux astronautes de la NASA d’explorer plus loin et de rester plus longtemps sur la Lune que jamais auparavant.
La NASA prévoit d'atténuer la contamination potentielle du panache à proximité des sites d'atterrissage d'Artemis en utilisant des techniques avancées de guidage, de navigation et de contrôle pour atterrir à proximité de zones d'intérêt scientifique qui devraient être relativement exemptes d'effets de panache. L'agence prévoit également de nettoyer la passerelle lunaire des gaz d'échappement accumulés. À long terme, les chercheurs de la NASA étudient les moyens de nettoyer la surface lunaire et d’éviter toute recontamination.
