La NASA et l'Agence spatiale italienne acquièrent pour la première fois avec succès des signaux GPS sur la Lune

Grâce à l'expérience de récepteur GNSS lunaire (LuGRE)

La NASA et l'Agence spatiale italienne acquièrent pour la première fois avec succès des signaux GPS sur la Lune, grâce à l'expérience de récepteur GNSS lunaire (LuGRE)

Lorsque la NASA et l'Agence spatiale italienne (ASI) ont réussi à acquérir et à suivre des signaux du système mondial de navigation par satellite (GNSS) à la surface de la Lune vers 07h00 UTC le 3 mars 2025, l'expérience LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment) est devenue la première démonstration technologique à franchir cette étape. L'expérience a été réalisée à l'aide de l'atterrisseur lunaire Blue Ghost de Firefly Aerospace, marquant ainsi une étape importante dans la mise en place d'une navigation autonome pour les futures missions lunaires, y compris le programme Artemis de la NASA.

Le système de positionnement global (GPS), initialement Navstar GPS, est un système de radionavigation par satellite appartenant à l'armée spatiale américaine et exploité par la mission Delta 31. Il s'agit de l'un des systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) qui fournit des informations sur la géolocalisation et l'heure à un récepteur GPS situé n'importe où sur la Terre ou à proximité, lorsqu'il y a une ligne de visée dégagée vers quatre satellites GPS ou plus.

La NASA et l'Agence spatiale italienne sont entrées dans l'histoire le 3 mars lorsque l'expérience LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment) est devenue la première démonstration technologique permettant d'acquérir et de suivre des signaux de navigation terrestres à la surface de la Lune.

Le succès de la charge utile LuGRE en orbite lunaire et à la surface indique que les signaux du GNSS (Global Navigation Satellite System) peuvent être reçus et suivis sur la Lune. Ces résultats signifient que les missions Artemis de la NASA, ou d'autres missions d'exploration, pourraient bénéficier de ces signaux pour déterminer avec précision et de manière autonome leur position, leur vitesse et leur temps. Il s'agit d'un tremplin vers des systèmes et des services de navigation avancés pour la Lune et Mars.


"Sur Terre, nous pouvons utiliser les signaux GNSS pour naviguer, des smartphones aux avions", a déclaré Kevin Coggins, administrateur associé adjoint du programme SCaN (Communications spatiales et navigation) de la NASA. "Aujourd'hui, LuGRE nous montre qu'il est possible d'acquérir et de suivre des signaux GNSS sur la Lune. Il s'agit d'une découverte très intéressante pour la navigation lunaire, et nous espérons tirer parti de cette capacité pour de futures missions."

La route vers cette étape historique a commencé le 2 mars lorsque l'atterrisseur lunaire Blue Ghost de Firefly Aerospace s'est posé sur la Lune et a livré LuGRE, l'une des dix charges utiles de la NASA destinées à faire progresser la science lunaire. Peu après l'atterrissage, les opérateurs de la charge utile LuGRE au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, ont commencé à effectuer leur première opération scientifique sur la surface lunaire.

Avec l'arrivée des données des récepteurs, l'impatience grandit. Une mission basée sur la Lune pourrait-elle acquérir et suivre les signaux de deux constellations GNSS, GPS et Galileo, et utiliser ces signaux pour la navigation sur la surface lunaire ?

Puis, le 3 mars à 2 heures du matin (heure de l'Est), c'était officiel : LuGRE a acquis et suivi des signaux sur la surface lunaire pour la toute première fois et a obtenu un point de navigation - à environ 225 000 miles de la Terre.


Maintenant que Blue Ghost est sur la Lune, la mission fonctionnera pendant 14 jours, offrant à la NASA et à l'Agence spatiale italienne l'opportunité de collecter des données de manière quasi-continue, ce qui permettra de franchir d'autres étapes importantes dans le domaine du GNSS. En plus de ce record, LuGRE est le premier matériel développé par l'Agence spatiale italienne à être posé sur la Lune, ce qui constitue une étape importante pour l'organisation.

La charge utile LuGRE a également battu des records GNSS lors de son voyage vers la Lune. Le 21 janvier, LuGRE a dépassé l'altitude la plus élevée jamais enregistrée pour l'acquisition d'un signal GNSS, à 209 900 miles de la Terre, un record précédemment détenu par la mission Magnetospheric Multiscale Mission de la NASA. Le record d'altitude a continué à grimper lorsque LuGRE a atteint l'orbite lunaire le 20 février, à 243 000 miles de la Terre. Cela signifie que les missions dans l'espace cislunaire, la zone de l'espace située entre la Terre et la Lune, pourraient également s'appuyer sur les signaux GNSS pour les repères de navigation.

Traditionnellement, les ingénieurs de la NASA suivent les engins spatiaux en utilisant une combinaison de mesures, notamment des capteurs embarqués et des signaux provenant de stations de suivi basées sur Terre. La charge utile LuGRE démontre que l'utilisation des signaux GNSS pour la navigation peut réduire la dépendance à l'égard des opérateurs humains, car ces signaux peuvent être captés et utilisés de manière autonome par le vaisseau spatial, même à une distance aussi grande que la Lune.

La charge utile LuGRE est le fruit d'une collaboration entre le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt (Maryland), l'Agence spatiale italienne, son partenaire industriel Qascom et le Politecnico di Torino. Le financement et la supervision de la charge utile LuGRE sont assurés par le bureau du programme SCaN de la NASA. Elle a été choisie par la NASA comme l'une des dix démonstrations de recherche et de technologie financées pour être livrée sur la surface lunaire par Firefly Aerospace Inc. dans le cadre de l'initiative Commercial Lunar Payload Services de la NASA.


Cette nouvelle réussite devrait bénéficier à LunaNet. Pour rappel, LunaNet est une architecture de type Internet pour assurer la navigation et la communication dans l'espace. Les astronautes sur la Lune pourront utiliser LunaNet par le biais de nombreux nœuds et communiquer avec l'équipage sur et autour de la Lune de la même manière que nous utilisons le Wi-Fi ici sur Terre. De plus, les missions utilisant le réseau auront accès aux signaux de position et d'heure, permettant aux astronautes de naviguer sur le terrain lunaire accidenté et de revenir à leur base.

Cependant, Elon Musk critique les missions lunaires de la NASA et avait annoncé que sa société SpaceX donnera la priorité à la colonisation de Mars. Le magnat de la Tech estime que la Lune est une distraction. Pourtant, Elon Musk est jusqu'ici incapable de dire explicitement comment il compte s'y prendre pour coloniser la planète rouge. Starship, le vaisseau spatial qu'il construit pour l'occasion, est loin d'être prêt, les estimations financières pour établir une colonie martienne sont colossales, la capacité de SpaceX à résoudre les défis techniques et logistiques majeurs du projet suscite le scepticisme... Pour de nombreux scientifiques, ce projet n'est qu'un pur fantasme.

Source : NASA

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