Programme Lunar Orbiter

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Programme Lunar Orbiter

Lunar Orbiter

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Sonde Lunar orbiter (source NASA)

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Cartographie de la Lune
Masse 400 kg
Lancement 1966-1967
Lanceur Atlas-Agena
Durée de vie 1 mois
Orbite Orbite elliptique
Périgée variable selon les sondes et au cours de la mission
Apogée variable selon les sondes et au cours de la mission


Site http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/TM-3487/top.htm version HTML du document précédent
Schéma d'une sonde Lunar Orbiter diagram (source NASA)
Appareil photo d'une sonde Lunar Orbiter(source NASA)


Le programme Lunar Orbiter est une série de 5 sondes spatiales américaines lancées par la NASA entre 1966 et 1967 pour effectuer une cartographie du sol de la Lune afin de repérer les zones d'atterrissage des vaisseaux du programme Apollo et compléter le travail effectué par les sondes Surveyor et Ranger. Les cinq vols furent couronnés de succès et 99% de la surface de la Lune fut cartographiée avec une résolution inférieure ou égale à 60 mètres. Le programme permit également de tester le système de télémétrie mis en place par la NASA, d'identifier et mesurer les anomalies du champ de gravité lunaire, de faire des mesures de la fréquence des micro-météorites et de l'intensité du rayonnement cosmique.

Les trois premières sondes avaient pour objectif de photographier 20 sites d'atterrissages potentiels pré-sélectionnés par des observations effectuées depuis la Terre. Ces vols ont été effectués sur des orbites de faible inclinaison. Les vols des quatrième et cinquième sondes furent consacrés à des objectifs scientifiques plus étendus et s'effectuèrent sur des orbites polaires à des altitudes élevées. Lunar Orbiter 4 photographia toute la face visible de la Lune ainsi que 95% de la face cachée de la Lune tandis que Lunar Orbiter 5 complétait la couverture de la face cachée et effectuait des photos de 35 zones présélectionnées pour leur intérêt scientifique ou en tant que zone d'atterrissage potentielle pour les missions Apollo Aplications avec une résolution moyenne (20 m) et haute (2 m).

Les sondes Lunar Orbiter √©taient √©quip√©es d'un syst√®me photographique ing√©nieux compos√© de deux cam√©ras, d'un syst√®me de d√©veloppement, d'un scanneur et d'un syst√®me d'avancement de film. Les deux objectifs, un t√©l√©objectif de 610 mm √† haute r√©solution (HR) et un objectif grand angle de 80 mm moyenne r√©solution (MR) faisaient converger les images sur la m√™me pellicule de 70 mm. Les axes des deux objectifs √©taient plac√©s de mani√®re √† ce que les images fournies par le t√©l√©objectif se situent dans la zone photographi√©e par le grand angle. Le film avan√ßait durant la prise de vue de mani√®re √† compenser la vitesse de d√©placement de la sonde ; celle-ci √©tait √©valu√©e √† l'aide d'un capteur √©lectro-optique. Le film √©tait d√©velopp√©, num√©ris√© et les images √©taient ensuite envoy√©es vers la Terre.

Les sondes Lunar Orbiter furent les premi√®res √† effectuer des photographies de la Terre enti√®re vue de l'espace : les levers de Terre au-dessus de l'horizon lunaire furent photographi√©s par Lunar Orbiter 1 tandis que les photographies de la Terre enti√®re ont √©t√© prises par Lunar Orbiter 5[1].

La sonde et ses sous-systèmes[2]

Initialement les sondes Lunar Orbiter devaient √™tre un d√©riv√© de la sonde Surveyor sans r√©trofus√©e ni train d'atterrissage. Mais le retard pris par le programme Surveyor et la fus√©e Atlas-Centaur n√©cessit√®rent finalement un d√©veloppement ind√©pendant prenant en compte les capacit√©s plus limit√©es de la fus√©e Atlas-Agena. La NASA figea le cahier des charges en ao√Ľt 1963, Boeing remporta l'appel d'offres en d√©cembre 1963 et signa avec la NASA le contrat d√©finitif en mai de la m√™me ann√©e[3]. Le d√©veloppement fut particuli√®rement rapide puisque la premi√®re sonde √©tait plac√©e en orbite environ 2 ans plus tard.

La sonde p√®se 400 kg et a une envergure de 3,75 m√®tres avec ses panneaux et mats d√©ploy√©s. Le corps de la sonde a la forme d'un c√īne tronqu√© haut de 1,65 m√®tre et de 1,5 m√®tre √† la base dont l'armature est constitu√©e d'un treillis de tubes m√©talliques. Les √©quipements de la sonde sont r√©partis sur 3 ¬ę√©tages¬Ľ. L'√©quipement log√© √† la base la plus large de la sonde comprend la batterie, un transpondeur, le programmeur de vol, une centrale √† inertie (IRU), un senseur stellaire et le syst√®me photographique. √Ä l'√©tage au-dessus se situent le moteur principal avec les r√©servoirs de carburant et de comburant, les senseurs solaires et les d√©tecteurs de micro-m√©t√©ores. Le troisi√®me √©tage est constitu√© d'un bouclier de protection contre la chaleur g√©n√©r√©e par le moteur principal au milieu duquel √©merge la tuy√®re. Les 4 moteurs d'orientation sont mont√©s sur le p√©rim√®tre du bouclier. La navigation utilise 5 senseurs solaires, un senseur stellaire utilis√© pour viser l'√©toile Canopus, et la centrale √† inertie √©quip√©e de son gyroscope.

Sur la base la plus large sont attach√©s 4 panneaux solaires carr√©s de 4 m¬≤ tapiss√©s de 2714 cellules solaires plac√©s sur la face situ√©e √† l'oppos√© du moteur principal. La production √©lectrique de 375 watts est stock√©e dans une batterie nickel-cadmium de 12 amp√®re-heures pour permettre √† la sonde de disposer d'√©lectricit√© lorsque le Soleil est masqu√© par la Lune. Les photographies sont transmises aux installations √† Terre par un √©metteur-radio de 10 W utilisant une antenne haut-gain de 1 m√®tre de diam√®tre situ√© au bout d'une perche de 1,32 m√®tre tandis que les autres communications utilisent un √©metteur-radio de 0,5 W. utilisant une antenne √† petit gain omnidirectionnelle √† l'extr√©mit√© d'une perche de 2,08 m√®tres. Les deux antennes fonctionnent en bande S sur la fr√©quence 2295 MHz. Le contr√īle thermique est assur√© par un film isolant multi-couches de mylar et dacron appliqu√© sur une feuille d'aluminium qui entoure le corps de la sonde ainsi qu'√† l'aide de peintures sp√©ciales et de petits syst√®mes de chauffage.

Les manŇďuvres les plus importantes sont r√©alis√©es √† l'aide du moteur principal consommant des carburants hypergoliques (peroxyde d'azote et a√©rozine 50)) qui est mont√© sur cardan et a une pouss√©e de 445 newtons. L'orientation de la sonde est r√©alis√© √† l'aide des 4 petits moteurs de 4 newtons de pouss√©e qui fonctionnent en √©mettant des jets d'azote.

Les résultats du programme Lunar Orbiter

Les sondes Lunar Orbiter ont transmis en tout 2 180 photos en haute r√©solution et 822 photos en r√©solution moyenne. Le syst√®me de d√©tection de m√©t√©orites a enregistr√© 22 impacts c'est-√†-dire deux ordres de grandeur au-dessus ce qui se rencontre dans l'espace interplan√©taire mais un peu moins qu'√† proximit√© de la Terre. Les exp√©riences sur le rayonnement ont confirm√© que les blindages pr√©vus sur les vaisseaux Apollo suffiraient pour prot√©ger les astronautes des √©ruptions solaires moyennes ou sup√©rieures √† la moyenne. Les sondes furent utilis√©es pour valider le fonctionnement des stations du r√©seau d'√©coute des vols habit√©s et le programme de calcul de l'orbite Apollo avec 3 sondes suivies en parall√®le (Lunar Orbiter 2, 3 et 5) entre ao√Ľt et octobre 1967. Des ordres furent envoy√©s √† toutes les sondes pour que celles-ci aillent s'√©craser sur le sol lunaire avant qu'elles n'√©puisent leur carburant afin qu'elles ne constituent pas une g√™ne pour la navigation des futurs vaisseaux Apollo. Le programme Lunar Orbiter pilot√© par le Centre de Recherche de Langley a co√Ľt√© 200 millions de $ (environ 1 350 millions de $ 2008).

En 2008, le Lunar Orbiter Image Recovery Project, situ√© au Ames Research Center √† Moffett Field, en Californie, restaure et num√©rise environ 1 500 cassettes analogiques utilisant un format 70 mm[4].

Missions

Premi√®re image de la Terre prise depuis l'orbite lunaire par Lunar Orbiter 1 le 23 ao√Ľt 1966

Il y eut cinq missions Lunar Orbiter.

  • Lunar Orbiter 1 ‚ÄĒ lancement le 10 ao√Ľt 1966 ; photographies des sites d'atterrissage potentiels du 18 au 29 ao√Ľt 1966.
  • Lunar Orbiter 2 ‚ÄĒ lancement le 20 septembre 1966 ; photographies des sites d'atterrissage potentiels du 18 au 25 novembre 1966.
  • Lunar Orbiter 3 ‚ÄĒ lancement le 17 avril 1967 ; photographies des sites d'atterrissage potentiels du 15 au 23 f√©vrier 1967.
  • Lunar Orbiter 4 ‚ÄĒ lancement le 14 juillet 1967 ; cartographie de la Lune du 11 au 26 mai 1967.
  • Lunar Orbiter 5 ‚ÄĒ lancement le 3 septembre 1967 ; cartographie de la Lune et √©tude de sites en haute r√©solution du 6 au 18 ao√Ľt 1967.

En 2011, la sonde LRO de la NASA, en orbite autour de la Lune, aurait vraisemblablement retrouv√© sur la face cach√©e de notre satellite le lieu o√Ļ la sonde Lunar Orbiter 2 s'est √©cras√©e en 1967[5].

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Lunar Orbiter V, ¬ę Photo de la Terre enti√®re ¬Ľ, NASA, 8 ao√Ľt 1967. Consult√© le 24 d√©cembre 2008. ¬ę On voit clairement sur la partie gauche du globe terrestre la moiti√© orientale de l'Afrique et toute la p√©ninsule Arabique. ¬Ľ, p. 352
  2. ‚ÜĎ NASA Une histoire du programme Lunar Orbiter chap 6-1
  3. ‚ÜĎ L'escalade du Cosmos de Patrick Maurel p.183
  4. ‚ÜĎ (en) Lunar Orbiter Image Recovery Project (LOIRP) Overview sur http://www.nasa.gov, NASA. Consult√© le 21 juillet 2009
  5. ‚ÜĎ http://lroc.sese.asu.edu/news/index.php?/archives/421-Crash-or-Coincidence.html

Voir aussi

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