Que se passe-t-il pour Nova-C IM-1 d’ici l’alunissage ? Suivi de la mission

Article initialement publié le 18 février, mis à jour les 19, 20, 21 et 22 février.

Comme Astrobotics pour Peregrine, il semblerait qu’Intuitives Machines ait choisi une communication très ouverte sur sa mission IM-1 à destination de la Lune. L’entreprise publie des mises à jour régulières sur les opérations de la mission lunaire depuis son décollage le 15 février.

Voici mon résumé et l’éventuelle interprétation de ces communications (horaires indiqués en CET ou heure de Paris).

Quelques heures après le décollage, Intuitive Machines (IM) publiait un premier statut indiquant que la mise en service de la sonde Odysseus avait réussi après la séparation lanceur avec une attitude stable, une recharge de sa batterie grâce aux panneaux solaires et un contact de communication radio avec le centre d’opérations de la mission à Houston avait été établi.

Le 16 février vers 2h00 CET, Intuitives Machines indiquait qu’ils avaient rencontrés un souci sur le Système de Commande d’Attitude et d’Orbite (SCAO) après la séparation nominale du lanceur. L’atterrisseur a activé de manière autonome tous les capteurs et antennes. Odysseus a ensuite activé comme prévu son système de contrôle par réaction (Reaction Control System ou RCS). Le lander avait un taux de rotation très faible, environ 0,15 degré par seconde, principalement autour du long axe. Cela a fait tourner les panneaux solaires et les antennes dans et hors de l’attitude souhaitée, à cause d’un écart de mesure dans le senseur stellaire (star tracker), différence entre les tests sur Terre et en vol.

L’équipe de la mission a résolu le souci avec l’envoi d’un patch logiciel (testé au préalable au sol) et tout fonctionne correctement.

Le 16 février vers 21h00 CET, IM annonçait que le premier allumage du moteur principal qui devait avoir lieu 18 heures après le décollage avait été reporté.

La mission prévoit une première manœuvre de mise en service du moteur principal (Commission Maneuver, CM), suivi des 3 manœuvres de correction de trajectoire pour atteindre l’insertion en orbite lunaire. Lors de la préparation à la CM, les contrôleurs de vol ont rencontré une intermittence plus que fréquente que prévu, des communications de données en liaison montante et descendante entre la Nova-C et les stations au sol [il y a forcément des pertes de liaison entre la sonde et le centre de mission dues à la non couverture mondiale des stations sols et de la rotation de la Terre]. Cela pouvait avoir une incidence sur leur capacité à collecter les informations critiques nécessaires requises pendant la CM et le suivi des performances. De plus, avec l’analyse des premières données en vol, ils ont identifié qu’il fallait plus de temps pour refroidir la ligne d’alimentation en oxygène liquide. La différence avec les données de tests sur Terre a impliqué un justement de la chronologie de l’allumage du moteur. Toutefois, IM confirme qu’ils sont toujours dans le planning de vol, car il est un peu flexible.

Le 17 février vers 3h20 CET, IM annonce qu’ils ont allumé le premier moteur à méthane liquide et oxygène liquide dans l’espace, complétant ainsi la manœuvre de mise en service (CM). Cet allumage du moteur comprenait une combustion du moteur de l’étage principal à pleine poussée et un profil d’accélération réduit nécessaire pour atterrir sur la Lune.

Au cours des 8 heures suivantes, les contrôleurs de vol analyseront les données de combustion des moteurs collectées à plus de 270 000 km de la Terre.

Le 17 février vers 18h00 CET, IM publie des images des caméras embarquées prises peu de temps après la séparation du second étage de Falcon 9. Elles sont magnifiques :

Nouveau statut d’IM vers 0h45 CET le 19 février :

« Odysseus continue d’être en excellente santé et les contrôleurs de vol préparent des manœuvres de correction de trajectoire pour préparer l’atterrisseur à l’insertion en orbite lunaire.
Depuis le lancement de la mission IM-1 à bord de la fusée Falcon 9 de SpaceX, les contrôleurs de vol des équipes rouge, blanche et bleue de l’entreprise en apprennent davantage sur l’atterrisseur et comment piloter efficacement la mission pour ramener les États-Unis à la surface de la Lune.
Le 17 février, Intuitive Machines a publié les premières images de la mission IM-1, capturant la Terre en arrière-plan alors qu’Odysseus s’éloignait vers la Lune. Les responsables de l’intégration des charges utiles ont programmé les caméras à champ large et étroit de l’atterrisseur pour prendre cinq images rapides toutes les cinq minutes pendant deux heures, commençant 100 secondes après la séparation du deuxième étage de SpaceX. Parmi toutes les images collectées, Intuitive Machines a choisi de montrer la place de l’humanité dans l’univers avec quatre images merveilleuses avec lesquelles nous espérons inspirer la prochaine génération de preneurs de risques.
Intuitive Machines prévoit d’exécuter l’insertion en orbite lunaire le 21 février, avec une opportunité d’atterrissage dans l’après-midi du 22. Nous avons l’intention de diffuser l’atterrissage sur la page web de la mission IM-1 d’Intuitive Machines et d’annoncer l’heure exacte de l’atterrissage demain« .

Mise à jour IM du 20 février vers 1h00 CET

« Les contrôleurs de vol ont reçu et analysé les données de la manœuvre de mise en service du moteur (CM) du 16 février. Les données du moteur CM à pleine poussée de 21 secondes ont confirmé qu’Odysseus avait atteint son objectif de 21 m/s avec une précision d’environ 0,8 m/s. Les rapports de mélange propulsif, le débit massique et la température étaient conformes aux prévisions. Dans l’ensemble, Intuitive Machines qualifie l’exécution du CM de nominale et conforme aux attentes.
Le 18 février, les contrôleurs de vol ont commandé la première manœuvre de correction de trajectoire prévue de l’atterrisseur, allumant le moteur de l’atterrisseur pour la deuxième fois, et planifient la dernière manœuvre requise avant l’insertion sur l’orbite lunaire, qui est attendue mercredi 21 février. De plus, les contrôleurs de vol ont terminé ce matin toutes les opérations sur les charges utiles de la NASA et commerciales.
Odysseus continue d’être en excellente santé et les contrôleurs de vol analysent et gèrent le conditionnement thermique de l’atterrisseur pour les systèmes et charges utiles critiques avec une combinaison de puissance de chauffage et de contrôle d’attitude pour maximiser l’efficacité. »

Mise à jour IM du 20 février vers 23h00 CET

« Les contrôleurs de vol d’Intuitive Machines ont commandé la deuxième manœuvre de correction de trajectoire (TCM) prévue pour la mission IM-1 avec suffisamment de précision pour éliminer le besoin d’un troisième allumage moteur initialement prévu.
La manœuvre TCM d’aujourd’hui à 14h00 CST [21h00 CET] a duré 8 secondes, et il s’agit de la dernière manœuvre avant le plus grand défi d’Odysseus à ce jour, l’insertion sur l’orbite lunaire (LOI), prévue pour le 21 février 2024. Odysseus continue d’être en excellente santé et se trouve à environ 68 000 km de la Lune. Au cours des prochaines heures, les contrôleurs de vol continueront d’analyser les données de vol avant la LOI. »

Mise à jour IM du 21 février vers 16h20 CET

« Odysseus a effectué son allumage moteur pour l’insertion en orbite lunaire prévu pendant 408 secondes avec le moteur principal et se trouve actuellement sur une orbite lunaire circulaire de 92 km. Les données initiales indiquent que l’allumage à 800 m/s a été réalisé avec une précision de 2 m/s.
Après avoir parcouru plus de 1 000 000 km, Odysseus est désormais plus proche de la Lune que la distance à traverser la « Space City » Houston au Texas.
Dans la journée qui vient, pendant que l’atterrisseur reste en orbite lunaire, les contrôleurs de vol analyseront l’intégralité des données de vol et transmettront des images de la Lune. Odysseus continue d’être en excellente santé ».

Mise à jour de l’article du 22 février

Statut d’IM vers 23h00 CET le 21 février : « Odysseus passe au-dessus de la face visible de la Lune après son insertion sur l’orbite lunaire le 21 février 2024. L’atterrisseur continue d’être en excellente santé en orbite lunaire ».

Statut à 0h14 CET le 22 février : « Les contrôleurs de vol ont analysé les données de combustion du moteur après l’insertion sur orbite lunaire et ont mis à jour le calendrier prévu des manœuvres de vol, dont l’opportunité d’atterrissage prévue à 23h30 CET jeudi. L’opportunité d’atterrissage sera le défi le plus difficile à relever pour Odysseus. L’atterrisseur continue d’être en excellente santé, orbitant à environ 92 km au-dessus de la surface lunaire ».

La baisse de l’orbite lunaire est prévue le 22 février vers 22h17 CET avant la désorbitation vers 23h18 CET et un alunissage à 23h30 CET.

Mise à jour IM 22 février 17h30 CET

L’alunissage est désormais programmé à 22h24 CET suite à une correction de trajectoire.

Mise àjour IM à 20h30 CET

C’est à nouveau décalé car les contrôleurs de vol ont décidé de faire une orbite supplémentaire => Alunissage prévu à 23h24 UTC / 0h24 heure de Paris.

Je publierai des mises à jour au fur et à mesure des publications d’IM.