est un nano-satellite de format CubeSat 6U sélectionné par la NASA et développé par l'université d'État de Morehead (Kentucky). Le satellite doit permettre d'évaluer le recours à des satellites miniaturisés pour des missions dans l'espace interplanétaire. embarque un spectromètre qui doit évaluer le volume et la composition de la glace d'eau présente à la surface de la Lune. Le satellite a été placé en orbite au cours du premier vol de la fusée (mission ) en . Il doit ensuite rejoindre une orbite lunaire en utilisant un moteur ionique miniaturisé.

Contexte

La mission est développée dans le cadre du programme NextSTEP () de la NASA qui est un partenariat avec des entités commerciales destiné à développer de nouvelles technologies permettant d'étendre la durée et les capacités des missions se déroulant dans l'espace profond. La mission est financée par la NASA à hauteur de de dollars américains.

Caractéristiques techniques

est un nano-satellite de format CubeSat 6U, c'est-à-dire que ses dimensions, sa masse et plusieurs de ses caractéristiques sont imposées par ce standard. C'est un parallélépipède rectangle de avant déploiement de ses appendices (panneaux solaires, antennes) et sa masse est de dont pour la charge utile et pour les ergols utilisés par la propulsion. Il réutilise un certain nombre d'équipements qui ont déjà volé. Il bénéficie de l'expérience acquise par son constructeur, l'université d'État de Morehead (Kentucky) à travers le développement de CubeSats lancés auparavant : CXBN et KySat-2. Pour remplir sa mission, le satellite est stabilisé trois axes à l'aide d'un système acquis sur étagère comprenant un viseur d'étoiles, une centrale à inertie et des roues de réaction. La précision de pointage obtenue est de 0,007°. La position est connue avec une précision de et la vitesse avec une précision de . Le satellite peut pivoter avec une vitesse de . Les panneaux solaires, déployés en orbite, fournissent environ dont sont disponibles pour la charge utile. Ils sont orientables avec un degré de liberté. Les télécommunications sont réalisées à l'aide de l'émetteur récepteur Iris développé par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) et déjà embarqué sur d'autre missions. Le débit vers la Terre de cet émetteur, qui fonctionne en , est de avec une antenne parabolique réceptrice de de diamètre. Le système de gestion bord est pris en charge par un ordinateur embarqué Proton P400K radiodurci.

Propulsion Pour remplir sa mission, doit s'insérer en orbite autour de la Lune, ce qui implique de disposer d'une propulsion capable de modifier la vitesse du satellite de plusieurs centaines de mètres par seconde. La plupart des types de propulsion spatiale permettent d'atteindre cette performance ont soit une masse ou un volume trop importants, soit sont trop complexes pour être miniaturisés, soit ne peuvent atteindre les performances visées. Pour propulser , un moteur ionique d'une poussée de 0,8 millinewton avec une impulsion spécifique de a été choisi. Le volume disponible est mal adapté à un réservoir pressurisé (sphérique) utilisé pour stocker le xénon, ergol utilisé d'habitude pour les moteurs ioniques. Le fournisseur du moteur ionique (Busek) a choisi d'utiliser comme ergol du diiode car celui-ci est stocké à l'état solide (donc non pressurisé) tout en disposant d'une masse molaire (facteur ayant un impact directement sur le rendement du moteur) de proche de celle du xénon (). La poussée est limitée par la quantité d'énergie disponible (environ ). Le CubeSat emporte d'ergols qui lui permettent d'accélérer (Δv) de . Le moteur peut être orienté et faire un angle de 10° avec l'axe du satellite.

Instrument scientifique embarqué

emporte un spectromètre BIRCHES () qui est une version miniaturisée (, , 10-) de l'instrument OVIRS embarqué sur la mission OSIRIS-REx. L'instrument doit identifier les principaux éléments volatils (eau, sulfure d'hydrogène, dioxyde de carbone, méthane, hydroxyde, organiques) et minéraux présents à la surface de la Lune. Il mesure les émissions de ces éléments dans la bande spectrale comprise entre 1 et avec une résolution spectrale de et un rapport signal sur bruit de 400. Un iris mobile permet d’échantillonner toujours la même superficie de la Lune malgré les changements d'altitude en faisant varier dans un rapport d'1 à 5 l'ouverture. La température joue un rôle critique dans le fonctionnement du détecteur et le satellite embarque un réfrigérateur cryogénique qui doit maintenir sa température en dessous de . Les mesures sont optimisées pour une altitude de (altitude visée). À cette altitude, la région observée est un cercle de de diamètre.

Déroulement de la mission

et 9 autres CubeSats constituent la charge utile secondaire de la mission lancée le . Celle-ci est embarquée sur le premier vol de la fusée dont l'objectif principal est de tester le vaisseau Orion et le fonctionnement du nouveau lanceur. Les CubeSats sont stockés dans l'adaptateur qui relie le second étage du lanceur avec le vaisseau spatial. Ils sont largués sur une orbite haute et utilisent une trajectoire nécessitant une faible accélération (réseau de transport interplanétaire) pour rejoindre le voisinage de la Lune. Lunar IceCube devrait parvenir à s'insérer en orbite autour de la Lune au bout de six mois de manœuvre. Puis en utilisant sa propulsion, il abaissera progressivement son altitude jusqu'à atteindre une altitude de (objectif) au bout d'une année supplémentaire. L'objectif minimal de la mission est de boucler au moins une orbite à une altitude de inférieure à . Le succès complet de la mission nécessite que soient réalisées avec un périgée inférieur à .

Le CubeSat communique avec le sol après son déploiement le tweet, 17 novembre 2022, Goddard Space Flight Center., mais le , la NASA annonce que l'équipe de mission « poursuit ses tentatives de communication avec le CubeSat afin qu'il puisse être placé sur son orbite scientifique dans les prochains jours »tweet, 29 novembre 2022, Goddard Space Flight Center.. Le site n'a pas été mis à jour depuis et le statut du satellite est inconnu..

Notes et références

Documents de référence

.

Voir aussi Articles connexes Exploration de la Lune CubeSat Artemis

Liens externes

. .

Catégorie:Exploration de la Lune Catégorie:CubeSat Catégorie:Programme spatial américain Catégorie:Exploration de l'espace en 2022