50 ans de "Lunokhod-2": comment était la mission du dernier rover soviétique

Le 15 janvier 1973, après avoir effectué 40 tours autour du satellite naturel de la Terre, la station spatiale Luna 21

atterri avec succès au sud de Lemonnier -Un ancien cratère d'impact sur la côte est de la Mare Sérénité sur la face visible de la Lune. C'est ici que le lendemain de l'atterrissage, le deuxième et dernier véhicule de recherche soviétique, Lunokhod 2, a dévalé la rampe du module et a commencé son voyage de quatre mois.

Lors de l'atterrissage, le système de navigation Lunokhod-2endommagé, de sorte que les membres du contrôle de mission sur Terre devaient se concentrer uniquement sur les données reçues par les caméras - l'environnement et la position du Soleil. Cependant, lors de son fonctionnement du 18 janvier au 10 mai, le rover a parcouru, selon diverses estimations, de 39 à 42 km et établi un record de distance de déplacement hors de la Terre, qui a duré plus de 40 ans. Ce n'est qu'en 2014 ou 2015 (selon l'évaluation de la route Lunokhod-2) que le rover Opportunity l'a battu.

Détenteurs du record de la distance parcourue en dehors de la Terre. Image : NASA, JPL

Comment Lunokhod-2 est-il organisé et fonctionne-t-il ?

La conception de "Lunokhod-2" ne différait pas beaucoup deson prédécesseur, qui a été livré par la mission Luna 17 au satellite en novembre 1970. Le principal changement : la caméra déportée, qui a été placée au niveau de la croissance humaine, pour faciliter le contrôle des mouvements du rover à la surface de la lune.

Hauteur des deux rovers (hors caméra distante)était de 135 cm, et la masse du second d'entre eux était de 840 kg. Lunokhods s'est déplacé le long de la surface du satellite à l'aide de deux paires de quatre roues installées le long du corps d'environ 170 cm de long et d'environ 160 cm de large.Il est intéressant de noter que chacune des roues est équipée d'une suspension indépendante, de son propre moteur et frein.

Un autre changement apporté par les développeurssuite aux résultats de la première mission, le système d'alimentation du navire. Contrairement à son prédécesseur équipé d'un panneau solaire en silicium, Lunokhod 2 utilisait des cellules à l'arséniure de gallium qui produisaient jusqu'à 1 kW de puissance. Dans le même temps, du combustible nucléaire a été utilisé pour chauffer l'appareil pendant une nuit lunaire, qui a duré 14 jours.

La station de recherche était dirigée par une équipecomposé de cinq personnes. Ils étaient sur Terre, observant le mouvement du robot à l'aide de trois caméras de télévision, dont une installée sur une tour éloignée. Dans le même temps, les appareils transmettaient des images haute résolution à différentes vitesses : une image en 3,2, 5,7, 10,9 ou 21,1 secondes. De plus, quatre caméras ont permis de prendre des photos de la surface de la lune.

"Lunokhod-2". Image : OBNL Lavochkine

Pourquoi la mission lunaire était-elle nécessaire ?

Au cours de la mission, Lunokhod 2 a réalisé 93des images panoramiques de la surface lunaire et environ 89 000 photographies prises en mode « télévision ». De plus, l'appareil a envoyé des données stéréoscopiques vers la Terre, ce qui a permis d'étudier les reliefs du cratère Lemonnier et la structure du régolithe lunaire (sol). Les résultats ont montré pour la première fois que les roches des parties « marine » (au fond des cratères géants) et « continentale » de la Lune sont très différentes.

L'équipement scientifique de la mission comprenait un magnétomètre.Avec son aide, Lunokhod-2 a effectué la première enquête sur les changements du champ magnétique de la Lune dans différentes parties de la route et a découvert son inhomogénéité. La valeur dans la zone étudiée de la baie Lemonnier s'est avérée être de 20 à 30 γ en moyenne. Dans le même temps, des anomalies de terrain ont été observées dans des cratères de plus de 50 m.

Une autre étude portait surobservations astronomiques et la luminosité du ciel au-dessus de la lune. L'astrophotomètre a constaté que la luminosité du ciel dans la gamme optique du spectre s'est avérée être beaucoup plus élevée qu'on ne le pensait auparavant, et plus faible dans l'ultraviolet. Cela indique que la Lune est entourée de nombreuses particules de poussière qui diffusent la lumière du soleil et le rayonnement réfléchi par la Terre.

Le module d'atterrissage de la station "Luna-21" dans le panorama pris par "Lunokhod-2"

Observation depuis l'orbite

20 avril 1973 "Lunokhod-2" est entré danspetit entonnoir. À ce stade, le couvercle du compartiment qui contenait du plutonium et servait au chauffage n'était pas hermétiquement fermé et a ramassé du régolithe. À la fin de la journée lunaire, lorsque le couvercle était fermé, des particules de sol pénétraient à l'intérieur du rover lunaire. La poussière a provoqué une surchauffe du rover lunaire et la défaillance de ses appareils. En conséquence, le 10 mai, la communication avec l'appareil a été interrompue et la mission a été achevée.

Itinéraire Lunokhod-2 sur les images LRO. Image : NASA / GSFC / ASU / Sergei Gerasimenko / Sasha Basilevsky

Caméra Lunar Reconnaissance Orbiter -Une station interplanétaire automatique lancée en 2009 par la NASA a pris plusieurs images de la surface lunaire au début des années 2010, qui montraient l'emplacement exact de l'atterrisseur Luna-21 et du Lunokhod-2 lui-même. L'appareil est toujours "garé" au fond du cratère Lemonnier à 25.830°N, 30.914°E.

De plus, les observations spatiales depuis l'orbitepermis de restituer l'intégralité de la trajectoire parcourue par le rover lunaire. Rappelons que les appareils de navigation de l'appareil sont tombés en panne lors de l'atterrissage. C'est grâce à ces observations qu'il a été possible de clarifier à la fois la route elle-même et la distance parcourue par Lunokhod-2 à la surface de la Lune : la traînée laissée par les roues du rover est toujours visible depuis l'orbite avec le bon éclairage.

La route de "Lunokhod-2" à la surface de la lune. Image : NASA/GSFC/Université d'État de l'Arizona

À suivre?

La mission "Lunokhod-2" devait avoir une suite :on supposait que la troisième version de l'appareil, développée par l'OBNL du bureau de conception Lavochkin et équipée d'instruments scientifiques supplémentaires, atteindrait la surface lunaire en 1977 à bord de la station spatiale Luna-25. Cependant, le lancement a été annulé et le programme lunaire soviétique s'est terminé en 1976 avec la livraison du dernier lot de régolithe lunaire sur Terre.

La mission Luna 25 vient d'être relancéeRoscosmos après l'effondrement de l'URSS.  On suppose que cette mission livrera un nouveau rover lunaire dans la région circumpolaire de la Lune et constituera la première étape vers la création d'une base lunaire. Bien que l'agence spatiale ait annoncé à plusieurs reprises des dates de lancement différentes, la mission a été reportée à plusieurs reprises.

Selon les dernières informations fournies par les représentantsRoskosmos et l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie, toutes les améliorations devraient être achevées d'ici l'été 2023, et le lancement pourrait être programmé dès 2023. Si tout se passe bien, le module de recherche russe commencera à se déplacer sur la surface lunaire 50 ans après son prédécesseur. Auparavant, Hi-Tech a parlé de cette mission et des plans d'autres États pour explorer la lune en 2023.

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Image de couverture : Lavotchkin NPO