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Utilisateur:Pacrwiki/Brouillon2

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Extensions de missions[1][modifier | modifier le code]

La mission LRO a été considérablement prolongée par rapport aux prévisions initiales. Cela fait maintenant plus de 14 ans qu'elle gravite autour de la lune. Le tableau ci dessous indique les différentes missions et les extensions de mission (ESMx). En 2023 c'est une projection jusqu'en 2025 qui est prévue et cette longévité est possible grâce à une gestion fine du carburant encore disponibles à bord de la sonde.

Calendrier des missions et orbites correspondantes
09/15/2009 – 09/30/2010 Exploration Mission 50-km Science Orbit
10/01/2010 – 09/30/2012 Science Mission 50-km Science Orbit, Frozen Orbit
10/01/2012 – 09/30/2014 ESM1 Frozen Orbit
10/01/2014 – 09/30/2016 ESM2 Frozen Orbit
10/01/2016 – 09/30/2018 ESM3 Orbit Drift
10/01/2018 – 09/30/2019 ESM3' Orbit Drift
10/01/2018 – 09/30/2022 ESM4 Orbit Drift
10/01/2022 – 09/30/2025 ESM5 Orbit Drift

un financement pour une 6ème extension est envisagé [2]

ESM1[modifier | modifier le code]

Les objectifs de la mission sont [3]

  1. comprendre l'histoire des bombardements de la Lune ;
  2. interpréter les processus géologiques lunaires ;
  3. cartographier globalement le régolithe lunaire;
  4. identifier les composés volatiles sur la Lune [4];
  5. mesurer l'atmosphère lunaire et les rayonnements.

ESM2[modifier | modifier le code]

ESM3 (CORNERSTONE MISSION)[5][modifier | modifier le code]

Détails de la mission
la mission Cornestone posera les questions fondamentales à propos de l'évolution de notre système solaire
* substances volatiles & environnement Impacts & évolution des régolithes volcanisme & processus internes
processus contemporains évolution diurne et saisonnière des substances volatiles le taux d'impact observé est il supérieur à ce que les modèles proposent ? Est ce que l'hélium radiogénique a été libéré épisodiquement de l'intérieur de la lune ?
processus évolution distribution spatiale et en profondeur de la glace aux pôles quel est le taux de dégradation du régolithe Quand le volcanisme lunaire a t-il cessé
processus fondamentaux quelle est la chronologie de la formation précoce des bassins est ce que les anomalies de gravité détectées par GRAIL sont reflétées dans la tectonique lunaire ?

ESM4[modifier | modifier le code]

ESM5[modifier | modifier le code]

Gestion de l'orbite de la sonde pendant les missions[modifier | modifier le code]

La mission scientifique initiale sur l'orbite de 50km s'est déroulée du 15/09/2009 au 11/12/2011 et a demandé des corrections périodiques de trajectoire pour être maintenue à 50km +/- 15km, car cette orbite est instable[6].
L'aspect irrégulier de la gravité entraine en effet les objets sur ce type d'orbite à se dé-circulariser avec un périapse décroissant de telle manière qu'un impact se produit au bout d'environ 41 jours en tenant compte des sommets de montagnes les plus haut à 12km d'altitude. A 100 km d'altitude, l'impact est retardé jusqu'à environ 150 jours. A 200 km d'altitude, l'impact est évité car les variations d'altitude sont délimitées.
Par conséquent, une orbite de 200 km est intéressante puisque les coûts de maintien en station sont éliminés. Pour les orbites à 100 km et moins, des manœuvres de maintien en position sont nécessaires pour maintenir contrôle de l'altitude.

Tous les 28 jours donc une manœuvre est effectuée pour rétablir l'orbite de 50km. Cette orbite (quasi circulaire) est quand même donc légèrement elliptique l'aposélène (apoapside le point de l'orbite le plus lointain de la lune) est d'environ 60km le périsélène est d'environ 43 km (le périapside le point de l'orbite le plus proche de la lune).


En Août et Novembre 2011, à la demande de l'équipe scientifique du LRO, le cycle de maintien en position de la sonde a été modifié pour deux campagnes d'observation Apollo (AVC) pour obtenir des passages à basse altitude au-dessus des sites d'alunissage des missions Apollo. Les photos des sites d'alunissage, prises à 20km d'altitude, sont disponibles sur le site web du LROC[7] .

A la fin de la campagne scientifique en Novembre 2011 LRO est placé en orbite gelée (frozen orbit) pour économiser le carburant , l'apoapside passe alors à 200km et 30km pour le périapside. Des manœuvres correctrices ont quand même été effectuées le 29/04/2013 le 03/04/2014 et le 4 mai 2015 afin de maintenir le périsélène (périlune) dans une variation de 20km. Une correction spéciale a été faite le 13/12/2012 pour observer les impacts de l'écrasement des sondes GRAIL.

En 2016 la décision est prise d'arrêter d'utiliser du carburant pour maintenir l'orbite gelée et de laisser dériver l'orbite[1]. Cette dernière évolue vers une orbite quasi circulaire (fig5)[1].


Gestion du carburant pendant la mission (fig17)[1][modifier | modifier le code]

La sonde initialement remplie de 900kg d'hydrazine, a consommé les deux tiers de ce carburant pour l'amener vers la lune et initialiser son orbite de 50km autour de la lune. 184 kg supplémentaires ont été utilisés pendant les deux ans de la mission scientifique. Depuis fin 2011 et la mise sur orbite gelée, 34 kilos ont été utilisés pour la maintenir.

Au 12 Juillet 2023 il reste plus que 10.7 kg de carburant utilisable par la sonde. Un plan d'utilisation minimal de consommation de 1.1 kg par an est envisagé pour maintenir un contrôle minimal, la durée de vie de la sonde est ainsi estimée de 4.9 à 7.7 années.

  1. ↑ a b c et d (en) Michael A Mesarch, « LONG-TERM ORBIT OPERATIONS FOR THE LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER » [PDF],
  2. ↑ (en) Leonard David published, « This NASA probe has been revealing stunning moon views for 14 years. How long will it last? », sur Space.com, (consulté le )
  3. ↑ (en) R. R. Vondrak , J. W. Keller, G. Chin, J. B. Garvin, J. W. Rice Jr., N. E. Petro, « The Lunar Reconnaissance Orbiter: Plans for the Extended Science Phase » [PDF]
  4. ↑ (en) Dana M. Hurley, « Lunar Polar Volatiles: Assessment of Existing Observations for Exploration » [PDF],
  5. ↑ (en) J. W. Keller, N. E. Petro, « THE CORNERSTONE MISSION: A THIRD EXTENSION OF THE LRO » [PDF],
  6. ↑ (en) Mark Beckman, Rivers Lamb, « STATIONKEEPING FOR THE LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER (LRO) » [PDF],
  7. ↑ « Featured Sites | Lunar Reconnaissance Orbiter Camera », sur lroc.sese.asu.edu (consulté le )
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