La NASA teste les dangers des panaches lunaires sous vide

Dans une chambre à vide sphérique de 60 pieds du NASA Langley Research Center, à Hampton, en Virginie, un panache de fusée simulé frappe un lit de sol lunaire artificiel. L’explosion dure environ six secondes. Pendant ce bref laps de temps, l’équipe d’Ashley Korzun observe la poussière, les roches et le régolithe — le matériau meuble qui recouvre la Lune — s’éloigner de la zone d’impact, vers les environs de l’atterrisseur et tout ce qui se trouve à proximité.

Le premier système d’essai a été conçu par le NASA Stennis Space Center, près de Bay St. Louis, dans le Mississippi, puis construit et exploité par l’université Purdue. Il produit une poussée maximale d’environ 100 livres, chauffe mais ne brûle pas, et projette ses gaz dans Black Point-1, un bac de simulant de régolithe lunaire d’environ six pieds et demi de diamètre et un pied de profondeur. Des caméras et d’autres instruments mesurent le cratère, l’angle et la hauteur de la nappe d’éjectas, la répartition des matériaux solides et la vitesse des particules.

Ce niveau de détail est important, car un moteur d’atterrissage ne se contente pas de pousser un engin spatial vers le bas. Ses gaz d’échappement peuvent déplacer des matériaux de surface sur la trajectoire de l’atterrisseur ou vers des charges utiles, des expériences, des rovers et d’autres équipements. Ces essais fournissent à la NASA des observations concrètes pour améliorer les modèles qui prédisent ces effets et orienter la conception des équipements lunaires.

Une deuxième série, prévue plus tard cette année, utilisera un moteur-fusée hybride imprimé en 3D de 14 pouces, développé à l’université d’État de l’Utah, à Logan, dans l’Utah, et testé au NASA Marshall Space Flight Center, à Huntsville, en Alabama. Il produit environ 35 livres de poussée en enflammant un propergol solide et de l’oxygène gazeux. Les chercheurs feront fonctionner les deux systèmes de propulsion à différentes hauteurs, afin de créer un éventail de conditions pour des engins spatiaux de différents types.

Qu’est-ce que cela change en pratique ? De meilleures mesures pourraient aider la NASA et ses partenaires commerciaux à positionner plus sûrement les équipements autour des zones d’atterrissage et à perfectionner les systèmes destinés à protéger les équipages pendant les missions Artemis. La campagne reste un essai de laboratoire au sol, et non une démonstration lunaire. Sa conception modulaire pourrait ensuite être adaptée à Mars en changeant le simulant de sol, le matériel, les instruments et la pression de la chambre ; pour l’instant, la NASA l’utilise pour préparer les atterrissages lunaires qui commenceront avec Artemis IV en 2028.