L'expression populaire "pas de deux sans trois" s'est une fois de plus vérifiée dans l'exploration robotique de la Lune, qui vient d'être relancée.
L'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) vient d'effectuer sa troisième tentative en un peu plus de 50 jours pour atteindre l'astre le plus proche de la Terre. Cette tentative a eu lieu alors que le module de surface Vikram et les six roues du véhicule Pragyan de l'Agence spatiale indienne (ISRO) sont toujours sur la surface lunaire et que l'épave de la plateforme russe Luna-25 est éparpillée dans la poussière et les rochers du sol de Séléné.
Le Japon prend maintenant la relève avec sa plateforme automatisée innovante appelée Smart Lander for Investigating Moon (SLIM). Elle a décollé du centre spatial de Tanegashima à bord de la fusée H-IIA F47 - fabriquée par Mitsubishi Heavy Industries (MHI) - le jeudi 7 septembre à 01h42 heure espagnole (08h42 à Tokyo). Le lancement était prévu pour le 28 août, mais des conditions météorologiques défavorables ont contraint le directeur du lancement de MHI, Tatsuru Tokunaga, à repousser la date.
Le vaisseau de la JAXA ne vole pas directement vers notre satellite naturel. Avec une masse maximale au décollage de seulement 730 kg, dont plus de 500 kg d'ergols, le moteur de SLIM doit minimiser sa consommation et décrire une longue trajectoire. L'inconvénient est qu'il lui faudra trois à quatre mois pour atteindre l'orbite lunaire, où il restera encore 30 jours. La descente finale se fera donc entre la fin de l'année et février 2024, a précisé le chef du projet SLIM, le professeur Shinichiro Sakai.
Elle devrait se poser dans le petit cratère de Shioli, sur la face visible de la Lune. Mesurant 270 mètres de diamètre, il se trouve à l'intérieur d'un cratère beaucoup plus grand appelé Cyrillus, d'un diamètre de 98 kilomètres. S'il réussit, le Premier ministre Fumio Kishida pourra se réjouir autant que son homologue indien, Narendra Modi, lors d'une prochaine rencontre entre les deux. Dans le cas contraire, le Japon tout entier devra considérer que la technologie spatiale indienne s'est avérée supérieure à celle du Japon.
Principale innovation : son système de navigation basé sur la vision
New Delhi a ravi à Tokyo la quatrième place du classement mondial des nations ayant posé le pied sur Selene. Si la mission SLIM se termine bien, le pays des cerisiers en fleurs devra se contenter de la cinquième place mondiale pour le placement d'un appareil - après la Russie, les États-Unis, la Chine et l'Inde - et le troisième État asiatique à le faire.
Mais quelle est la nouveauté de SLIM par rapport à ses prédécesseurs ? Masaki Fujimoto, directeur général adjoint de l'Institut des sciences spatiales et astronautiques (ISAS), l'institution de la JAXA chargée de mener à bien le projet, l'explique. SLIM est une "mission de démonstration à faible coût avec laquelle nous voulons valider les nouvelles technologies que nous avons développées pour réaliser un alunissage de haute précision. Si nous réussissons", ajoute Fujimoto, "nous ouvrirons de nouvelles perspectives pour l'exploration de la surface lunaire et d'autres astres".
Quelle doit être la précision de la descente ? L'un des deux principaux objectifs de la JAXA est que SLIM se pose sur le sol avec une marge d'erreur "de l'ordre d'une centaine de mètres ou moins", précise Fujimoto, "plutôt que de plusieurs dizaines de kilomètres, comme c'est le cas habituellement". C'est le cas jusqu'à présent pour les descentes sur des objets célestes ayant une certaine gravité.
Le président de l'agence spatiale japonaise, le professeur Hiroshi Yamakawa, 58 ans, l'explique ainsi : "Nous essayons de passer de l'ère où l'on atterrit sur la lune là où on le peut à celle où l'on veut atterrir sur la lune là où on le veut". Depuis avril 2018 à la tête de la JAXA et avec deux échecs en moins d'un an - le premier vol de la fusée H-3 et le sixième d'Epsilon - Yamakawa souligne que la technologie clé incorporée dans SLIM réside dans son système de navigation "basé sur la vision".
Les ingénieurs de la JAXA ont développé une batterie d'algorithmes pour le traitement des images en temps réel. Lors de tests et de simulations, "nous avons réussi à intégrer les données d'une caméra ultra-légère, d'un radar de haute précision et d'un capteur laser pour éviter de heurter des rochers, des cratères ou d'autres obstacles". L'objectif est maintenant d'effectuer "un atterrissage lunaire en douceur, sûr et très précis pour valider la technologie de navigation basée sur la vision", explique Shinichiro Sakai, chef de projet.
L'atterrissage sur le sol lunaire n'est possible qu'avec la technologie "Made in Japan"
SLIM ressemble à un polyèdre irrégulier dont les six faces mesurent 2,4 x 2,7 x 1,7 mètres. L'une d'entre elles est recouverte de fines feuilles de cellules solaires pour alimenter ses batteries au lithium, qui génèrent l'énergie électrique nécessaire pour faire fonctionner les équipements et les instruments pendant qu'il se déplace dans l'espace et sur la Lune.
Il voyage avec trois instruments pour explorer son environnement. Le plus accrocheur est une sonde ultra-mince d'environ 80 millimètres de diamètre et 250 grammes, appelée Lunar Excursion Vehicle (véhicule d'excursion lunaire), mais rebaptisée SORA-Q. Développée par Sony, le fabricant de jouets Tomy et l'université Doshisha, elle sera détachée du vaisseau spatial quelques instants avant l'alunissage, pour rouler sur le sol lunaire et, si possible, pénétrer dans des cavités et renvoyer des images de son intérieur qui seront diffusées sur Terre.
Sous la direction de la JAXA, 11 universités et institutions japonaises ont participé à la conception, au développement et à la fabrication des différents systèmes et équipements SLIM, ainsi que des entreprises réputées dans le domaine de l'électronique, de la mécanique de précision et des technologies de pointe, telles que Mitsubishi, Sharp, Kyocera, Furukawa et IHI.
Le Japon n'est pas novice en matière d'orbite lunaire, où il s'est déjà rendu au moins deux fois. La première fois en octobre 2007 avec la sonde Kaguya, lancée deux semaines plus tôt et qui a découvert des cavités profondes et l'existence d'uranium. Avec quelque 3 tonnes et 15 instruments scientifiques à bord, la dégradation de ses systèmes a conseillé aux techniciens japonais de la détruire, et en juin 2009, ils l'ont fait s'écraser sur le sol lunaire.
La seconde est une tentative privée d'atterrissage sur Séléné. La société Ispace a construit le module de surface Hakuto-R, l'a envoyé dans l'espace le 11 décembre 2022 et a procédé à l'alunissage le 25 avril. Mais une télémétrie défectueuse et une rupture de contact lors de l'approche finale ont entraîné la perte de contrôle de la mission et son écrasement mortel sur le sol.
SLIM n'a pas été envoyé seul dans l'espace. La fusée H-IIA transportait également le télescope XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), d'une masse de 2,3 tonnes, qui devait être placé à 550 kilomètres de la Terre. Le projet, dirigé par la JAXA avec la participation de la NASA et de l'Agence spatiale européenne (ESA), vise à observer le plasma dans les étoiles et les galaxies, son évolution et son lien avec les trous noirs.
