Dans le cadre du programme Artemis, la NASA, en collaboration avec l’Agence spatiale italienne (ASI), va tester pour la toute première fois un nouveau système de navigation lunaire qui utilise les signaux du système mondial de navigation par satellite (GNSS) de la Terre, mais sur la Lune.

Exploiter les signaux du GPS et de Galileo

Les GNSS sont un ensemble de composants reposant sur une constellation de satellites artificiels permettant de fournir à un utilisateur, par l’intermédiaire d'un récepteur portable, sa position. Le plus connu d’entre eux, le GPS, est opéré par l’U.S. Space Force. L’Europe dispose elle aussi de son propre GNSS, Galileo. La NASA et l’ISA veulent justement exploiter les capacités de ces deux systèmes pour leur mission.

Baptisée LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment), elle va tenter de calculer les tout premiers repères de localisation pendant un voyage vers la Lune, ainsi que sur la surface lunaire. LuGRE recevra les signaux du GPS et de Galileo pendant son voyage vers la Lune. Le récepteur mènera également des expériences de navigation à différentes altitudes et en orbite autour de la Lune.

Après avoir atterri sur la Lune à bord de l’alunisseur de Blue Ghost développé par l’entreprise Firefly Aerospace, LuGRE déploiera son antenne et commencera 12 jours de collecte de données, avec la possibilité de prolonger les opérations de la mission. La NASA et l’ASI traiteront et analyseront les données transmises vers la Terre, puis partageront les résultats avec le public, explique dans un communiqué l’agence spatiale américaine.

« Repousser les limites »

« Dans ce cas, nous repoussons les limites de ce que le GNSS était censé faire, c'est-à-dire étendre la portée des systèmes construits pour fournir des services aux utilisateurs terrestres, aéronautiques et maritimes pour inclure également le secteur spatial en pleine croissance. Cela améliorera considérablement la précision et la résilience de ce qui était disponible lors des missions Apollo, et permettra un équipement et des scénarios opérationnels plus flexibles », a déclaré J.J. Miller, directeur adjoint de la politique et des communications stratégiques pour le programme SCaN (Space Communications and Navigation) de la NASA.

En effet, LuGRE s'inscrit dans le cadre des efforts continus visant à étendre les capacités du GNSS à haute altitude, un système sur lequel les missions spatiales s'appuient depuis longtemps pour la navigation et la mesure du temps. Ces dernières années, la portée du système s'est élargie pour inclure des missions dont l'altitude est comprise entre environ 2 896 km et 35 405 km. En 2016, la Magnetospheric Multiscale Mission de la NASA a utilisé le GPS à une altitude record de 70 000 km au-dessus de la Terre.

L’objectif avec LuGRE est de développer des systèmes GNSS lunaires opérationnels pour les futures missions sur notre satellite. L’expérience constitue par ailleurs une étape clé vers la construction de LunaNet, une architecture qui unifiera les réseaux coopératifs en services lunaires de communication et de navigation sans faille, assure la NASA.

Vision d'artiste de la base lunaire Gateway.

Vision d'artiste de la future base lunaire permanente, Lunar Gateway. Elle sera constamment occupée par des astronautes. Image : NASA Johnson / FlickR

Une mission du programme Artemis

LuGRE s’inscrit dans le cadre de l’initiative Commercial Lunar Payload Services de la NASA. Cette dernière consiste à transporter des instruments scientifiques, des équipements et des engins spatiaux à la surface de la Lune afin de préparer les futures explorations humaines. La mission Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), dont l’objectif est d’étudier la glace d’eau présente au fond des cratères situés dans le pôle sud de la Lune grâce à un rover, en fait également partie.

L’ensemble de ces différentes missions fait partie du très vaste programme Artemis de la NASA. Son but est de ramener l’être humain sur la Lune et, cette fois, d’y construire une base permanente baptisée Lunar Gateway. Ainsi, notre satellite nous permettrait de préparer des missions dans l’espace encore plus lointain, comme jusqu’à Mars par exemple. Autre composant essentiel d’Artemis, la fusée SLS de la NASA a quant à elle connu quelques difficultés et n’effectuera pas son premier vol avant le mois d’août.

L’engin Blue Ghost, qui transportera LuGRE jusqu’à la Lune, sera propulsé par un lanceur Falcon 9 de SpaceX. Son décollage est, pour le moment, prévu pour 2024 depuis Cap Canaveral en Floride.