Odysseus IM-1, l’atterrisseur lunaire Nova-C d’Intuitive Machines se pose sur la Lune

Intuitive Machines vient de devenir la première entreprise privée à avoir réussi l’atterrissage d’une sonde sur la Lune. Son atterrisseur Odysseus de la mission IM-1 a aluni le 22 février à 23h24 UTC.

C’est la première fois depuis 1972 et Apollo 17 qu’un engin américain se pose sur la Lune, et c’est la première fois aussi près du pôle sud lunaire, près du cratère Malapert-A à environ 300 km. La première mission d’Intuitive Machines (IM), IM-1 de son atterrisseur Nova-C est donc un succès mais l’alunissage n’a pas été confirmé de suite et presque 24 heures après l’évènement, on apprennait que le lander n’était pas dans la position attendue.

Intuitive Machines est l’une des entreprises participant au programme des services de charge utile lunaire commerciale (CLPS, Commercial Lunar Payload Services) de la NASA pour placer les charges utiles de la NASA sur la surface lunaire via des partenariats public-privé. La NASA achète des services aux entreprises qui conçoivent, construisent et possèdent les atterrisseurs et achètent des services de lancement, trouvant des clients non-NASA pour compléter ce qu’ils amènent sur la Lune et rentabiliser la mission. La mission Peregrine d’Astrobotic qui a échoué il y a quelques semaines faisait partie de ce programme.

Un atterrissage non sans incidents

C’est seulement après 6 jours de croisière vers la Lune que IM-1 a réussi son insertion en orbite lunaire (LOI, Lunar Orbit Insertion) le 21 février avec une orbite à 92 km d’altitude [article sur ce qu’il s’est passé depuis le décollage].

L’alunissage était alors annoncé pour 22h30 UTC le 22 février (16h30 CST, heure de Houston où se situe le centre de mission d’IM – rajouter 1 heure pour l’heure de France métropolitaine).

Quelques heures avant l’alunissage, il était même annoncé plus tôt que prévu à 21h24 UTC après analyse des données de la LOI.

Le 22 février à 20h30 heure de Paris, on apprenait finalement que l’alunissage était retardé à 22h24 UTC, le temps de faire une orbite supplémentaire. A ce moment-là on ne savait pas pourquoi et on ne l’a appris uniquement que durant la retransmission de l’événement sur NASA TV.

Un patch logiciel sauve la mission

Le système de navigation embarqué dans l’atterrisseur était défaillant et les opérateurs de la mission avaient alors envoyé un patch logiciel afin d’utiliser à sa place la démonstration technologique Navigation Doppler Lidar (NDL), l’une des 6 charges utiles embarquées de la NASA.

Au départ, le NDL devait fournir une altitude, une vitesse et une direction précises au sous-système de guidage, de navigation et de contrôle (GNC) qui permet à l’atterrisseur d’atterrir en toute sécurité sur la surface lunaire. Il aura été utilisé comme système de navigation principal pour la descente et l’atterrissage sur la Lune.

IM a confirmé le 23 février qu’ils avaient découvert l’anomalie sur le système GNC la nuit précédant l’alunissage lorsqu’ils l’ont activé pour mesure l’altitude du lander car l’orbite était plus elliptique que prévue. Le laser ne fonctionnait pas. Ils ont trouvé l’origine : l’interrupteur physique de sécurité au sol (un laser est dangereux pour les opérateurs) n’a pas été désactivé avant le lancement. Ils ont réussi à ses passer de ce système et à utiliser le NDL de la NASA. Le patch a été installé en 1h30 ! Fort heureusement l’anomalie a été découverte avant la descente car sinon la mission aurait été un échec.

A 23h24 UTC, Odysseus a bien aluni mais aucune liaison de communication n’a pu être établie immédiatement. Finalement, le directeur de la mission et cofondateur d’IM, Tim Crain, annonce après plusieurs minutes stressantes :

Nous pouvons confirmer sans aucun doute que notre équipement est à la surface de la Lune et que nous transmettons

Près de 2 heures après l’alunissage, Intuitive Machines confirme qu’ils recoivent bien des données d’Odysseus et que l’atterrisseur est debout.

Le 23 février à 15h18 heure de Paris, IM confirme qu’ils communiquent avec le lander et téléchargent sur Terre des données scientifiques. Les panneaux solaires chargent la batterie. IM annonce une conférence avec la NASA pour le soir même et ne communique toujours pas d’image du sol lunaire.

Odysseus est allongé

Lors de la conférence de presse du 23 février à 22h00 UTC, IM publie une seule image prise par Odysseus alors qu’il effectue sa descente vers le sol lunaire :

Le cofondateur et PDG d’Intuitive Machines, Steve Altemus, annonce que les premières indications que l’atterrisseur Odysseus était debout sur la surface lunaire étaient fausses. Apparemment, il est allongé sur le côté, légèrement incliné, sans doute à cause d’une vitesse de descente trop rapide.

La descente finale de l’atterrisseur était censée être droite à environ 1 m/s, mais descendait plutôt à environ 3 fois cette vitesse avec environ 1 m/s de mouvement latéral. Un pied de l’atterrisseur a peut être heurté un rocher et a fait basculer Odysseus, contrairement à ce qui avait été annoncé précédemment. Cette position de l’engin spatial a été déterminée par le niveau de carburant résiduel dans les réservoirs.

IM fait toujours face à des soucis de communications car des antennes sont donc mal dirigées vers la Terre. La position exacte du lander n’est pas non plus connue. Ils seraient à environ 2 ou 3 kilomètres de la cible alors qu’ils espéraient une précision de moins de 100 mètres. L’équipe de la mission travaille encore pour récupérer des images prises depuis la surface lunaire.

Il a été également indiqué que la charge utile EagleCam qui devait être larguée à environ 30 m d’altitude et prendre des images de l’atterrissage n’avait pas été larguée lors de la descente (décision de l’éteindre pour l’atterrissage). IM espère effectuer le largage dans les jours à venir pour tenter d’avoir des images a posteriori.

La NASA prévoit de trouver l’orbiteur grâce à son orbiteur LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) qui a déjà photographiés les sites d’alunissage des missions Apollo ou les crashs lunaires récents [articles].

Odysseus est conçu pour fonctionner pendant 7 jours (ou plus) sur la surface lunaire pendant que la lumière du soleil est disponible pour permettre aux panneaux solaires de recharger la batterie.

A suivre !

Sources principales : press event NASA

Résumé de cette conférence :