Danuri
(contraction de Dal - signifiant Lune - et Nuri - signifiant profiter), anciennement
Korea Pathfinder Lunar Orbiter
(en francais ≪ Orbiteur lunaire de reconnaissance coreen ≫), en abrege
KPLO
, est une
mission spatiale lunaire
developpee par l'
Institut coreen de recherche aerospatiale
(l'
agence spatiale
sud-coreenne
) qui a ete lancee le 4 aout 2022. Avec cette mission, la Coree du Sud est devenue la quatrieme puissance spatiale asiatique a disposer d'un programme d'
exploration du systeme solaire
apres le
Japon
, la
Chine
et l'
Inde
. La
sonde spatiale
, dont la masse s'eleve a environ 650 kilogrammes, doit se placer en orbite autour de la Lune fin 2022 et fonctionner au moins durant un an. Les objectifs de la mission sont principalement d'acquerir la maitrise de nouvelles technologies necessaires a l'exploration du systeme solaire. Les objectifs secondaires sont de collecter des donnees scientifiques sur la
topographie
et les ressources de la
Lune
.
La
Coree du Sud
decide au milieu des annees 2010 de lancer un programme d'
exploration spatiale de la Lune
. L'objectif est a la fois de donner une image moderne du pays, d'acquerir des competences techniques dans le domaine spatial et de faire progresser la science lunaire. Un sondage effectue en 2014 aupres de la population coreenne demontre que la realisation d'un tel programme est approuve par 79 % des Coreens interroges. L'exploration de la Lune fait partie d'un plan de developpement des activites spatiales coreennes qui doit etre implemente par l'agence spatiale sud-coreenne, le KARI. Ce plan comprend egalement la mise au point de
lanceurs
de moyenne puissance (
KSLV-II
), le developpement de satellites d'application en orbite basse et moyenne pour repondre aux besoins nationaux, la mise a disposition des donnees collectees par ces satellites, le developpement d'une industrie spatiale nationale et de la cooperation internationale ainsi que la mise au point des technologies spatiales futures. Le programme lunaire prevoit dans une premiere phase (2015-2018) le developpement d'un orbiteur place autour de la Lune qui doit etre lance fin 2020 (KPLO)
[
1
]
. En 2014 le KARI et la NASA entament des discussions pour etablir les bases d'une cooperation sur le programme d'exploration de la Lune qui aboutit a la signature d'un accord en decembre 2016. L'agence spatiale americaine doit fournir un des cinq instruments scientifiques embarques sur la sonde spatiale avec une masse qui ne doit pas depasser 15 kilogrammes. Apres avoir lance un appel a propositions en septembre 2016, la NASA selectionne en aout 2017, une camera concue pour detecter les depots de glace d'eau dans les regions de la Lune situees en permanence a l'ombre
[
2
]
. En mai 2021 la Coree du Sud choisit de contribuer au
programme Artemis
de la NASA qui doit permettre la creation d'etablissements occupes de maniere permanente a la surface de la Lune
[
3
]
.
Les objectifs retenus pour la mission KPLO sont de mettre au point des technologies spatiales necessaires pour les futures missions interplanetaires et de collecter des donnees scientifiques sur la Lune. La sonde spatiale d'une masse de 550
kg
doit se placer sur une orbite polaire de 100
km
pour une mission d'une duree d'un an. Le budget alloue a la mission est de 198 milliards de
wons
(environ 156 millions d'
euros
en 2016). Le lancement de KPLO sera effectue par un
lanceur
etranger car le lanceur national KSLV-II ne sera pas pret a cette date. Une deuxieme mission lunaire, de type
atterrisseur
, doit etre placee en orbite par une KSLV-II vers 2020. Le programme lunaire comprend egalement le developpement d'un
centre de controle
dedie et d'une
station de reception
equipee d'une parabole de grande taille (26 a 34 metres) permettant de communiquer avec les engins spatiaux situes a tres grande distant et fonctionnant en mettant en œuvre les protocoles utilises par les reseaux d'antennes
DSN
de la
NASA
et
ESTRACK
de l'
Agence spatiale europeenne
[
1
]
. En
, le lancement de la sonde spatiale est repousse en 2022 a la suite de probleme techniques. La masse de l'engin spatial passe de 500 a 678 kg. En mai 2022, a la suite d'un sondage national realise aupres des habitants du pays, la mission KPLO prend le nom officiel de
Danuri
[
3
]
. Le cout de la mission est d'environ 180 millions US$
[
4
]
.
Danuri est avant tout un demonstrateur technologique qui doit permettre a la Coree du Sud de developper des missions d'exploration du systeme solaire plus ambitieuses. Les objectifs detailles de la mission sont
[
5
]
,
[
6
]
:
- reussir la premiere mission d'exploration du systeme solaire de la Coree du Sud
- developper la maitrise des technologies spatiales necessaires a une mission d'exploration du systeme solaire : plateforme, operation d'insertion en orbite, poursuite, communication, navigation. Pour la mission une station terrienne destinee aux communications avec les engins circulant dans l'espace interplanetaire a ete construite et sera testee.
- sur le plan scientifique, les objectifs portent sur la topographie lunaire, la caracterisation de l'environnement lunaire et l'identification des ressources ;
Danuri
est une
sonde spatiale
de forme cubique de 678 kg, haute d'environ 2,3 metres pour un diametre d'environ 1,4 metre. L'energie est fournie par des
panneaux solaires
qui, une fois deployes portent l'envergure a 7,5 metres. Leur orientation peut etre modifiee avec deux
degres de liberte
et ils produisent 760 watts. Le satellite dispose d'une
antenne parabolique
grand
gain
qui peut etre orientee avec deux degres de liberte. La
liaison descendante
permet de transmettre 8 192 kilobits/s de donnees en
bande S
et 5
megabits
/s en
bande X
. Les principales corrections de trajectoire sont prises en charge par 4
moteurs-fusees a ergols liquides
de 31,8
newtons
de poussee (
impulsion specifique
de 227 secondes) qui sont utilises ensemble. Le controle d'attitude et les petites corrections de trajectoire (
delta-V
< 10 m/s) utilisent 8 moteurs-fusees a ergols liquides de 3,5
newtons
de poussee (
impulsion specifique
de 218 secondes) regroupes en deux grappes de quatre propulseurs
[
5
]
,
[
6
]
.
Danuri
emporte cinq instruments, d'une masse totale de 40 kg, qui sont developpes par les
laboratoires de recherche
coreens et, pour un instrument, par la NASA
[
7
]
:
- LUTI (
LUnar Terrain Imager
) est une camera haute resolution (resolution spatiale < 5 metres) qui doit effectuer des photos de la surface de la Lune pour permettre de choisir une zone d'atterrissage pour la mission lunaire coreenne suivante qui doit se poser sur le sol lunaire. Elle est egalement utilisee pour photographier des sites remarquables. La camera dispose d'un detecteur de type
pushbroom
(en)
est sensible au rayonnement electromagnetique compris entre 450 et 850 nm. La camera dont la masse est inferieure a 15 kg filme des bandes de terrain d'une largeur de 8 kilometres.
- PolCam (
Polarimetric Camera
) developpe par la
KASI
est une camera qui dprend des images polarisees de l'ensemble de la surface de la Lune (hors regions polaires) avec une resolution moyenne. Celles-ci doivent permettre d'obtenir des informations sur les caracteristiques du
regolithe
lunaire
[
6
]
;
- KGRS (
KPLO Gamma Ray spectrometer
) est un
spectrometre
gamma
qui doit determiner les elements chimiques (Mg, Ni, Cr, Ca, Al, Ti, Fe, Si, O, U, He-3, eau) composant la surface y compris ceux presents en faible quantite. Les donnees recueillies permettront d'etablir une cartographie de la distribution des elements ;
- KMAG (
KPLO Magnetometer
) est un
magnetometre
qui doit cartographier les
anomalies magnetiques
pour contribuer a determiner l'origine de la Lune et l'evolution de son champ magnetique ;
- Shadowcam
d'une masse de 7 kilogrammes est une camera fournie par la NASA et developpee par l'
Universite d'Etat de l'Arizona
et la societe
Malin Space Science
. L'instrument doit effectuer des prises d'images des zones de la surface de la Lune situees en permanence dans l'ombre. Ces endroits sont susceptibles d'abriter des volatiles comme l'eau qui ailleurs s'evaporent lorsque le Soleil porte la temperature du sol a plus de 100 °C. ShadowCam est basee sur la camera LROC de la sonde lunaire de la NASA
Lunar Reconnaissance Orbiter
mais avec une sensibilite 864 fois superieure. La camera doit permettre de cartographier les changements d'albedo et les formes de terrain qui caracterisent les processus de
pergelisol
. L'optique de la camera de type Richey-Chretien f3/6 a une
longueur focale
de 700 mm et une ouverture de 194,4 mm. La definition des images est de 2916 pixels dans la direction perpendiculaire au sens de deplacement du satellite et est comprise entre 1024 et 81920 pixels dans la direction perpendiculaire. La resolution spatiale peut atteindre 1,7 metre par pixel
[
8
]
,
[
9
]
,
[
10
]
.
Par ailleurs la sonde spatiale emporte un equipement pour tester dans l'espace la technologie du
reseau tolerant aux delais
c'est-a-dire un
reseau informatique
concu pour supporter des
latences
de plusieurs minutes.
Lancement de
Danuri
par un lanceur
Falcon 9
le
.
Les differentes trajectoires de transfert permettant une capture balistique de la sonde spatiale par la Lune.
Danuri
a ete lancee le 4 aout 2022 par un lanceur
Falcon 9 Bloc 5
decollant depuis la
base de Cape Canaveral
en
Floride
[
4
]
. Le lanceur doit placer la sonde spatiale sur une
orbite terrestre basse
(
orbite de parking
) puis injecter
Danuri
sur une trajectoire de transit vers la Lune
[
11
]
. Pour economiser des ergols qui permettront de prolonger la mission, la sonde spatiale n'empruntera pas une route directe vers la Lune mais met utilisera, comme la sonde spatiale de la NASA
GRAIL
, la technique de la
capture balistique
qui necessite un transit de plus de quatre mois (au lieu de quelques jours) : cette technique consiste, lorsqu'elle est appliquee a un transit Terre-Lune, a emprunter une orbite haute terrestre particuliere dont l'
apogee
se situe pres du
point de Lagrange
L1 du systeme Terre-Soleil (a 1,5 million de kilometres de la Terre). La sonde spatiale en revenant vers la Terre doit passer a une vitesse relative tres faible a proximite de la Lune. Cette trajectoire permet de s'inserer en orbite autour de celle-ci en utilisant tres peu d'ergols (diminution du delta-v necessaire de 165 m/s
[
6
]
).
Danuri
devrait arriver a proximite de la Lune le 16 decembre. La sonde spatiale utilisera alors ses propulseurs pour se placer sur une orbite elliptique puis apres une serie de manœuvres sur une
orbite polaire
circulaire autour de la Lune avant d'entamer une mission primaire d'une duree d'un an. Le satellite circulera sur une orbite ayant une altitude de 100 km (±30 km) et une
inclinaison orbitale
d'environ 90°. La phase scientifique de la mission devrait debuter vers le 1 fevrier 2023 apres que tous les systemes aient ete verifies (duree 1 mois). Si la sonde spatiale dispose de suffisamment d'ergols la mission sera prolongee en 2023 : il est prevu que l'altitude de la sonde spatiale soit abaissee a 70 kilometres pour collecter de nouvelles donnees scientifiques
[
12
]
,
[
5
]
,
[
4
]
.
- ↑
a
et
b
(en)
Gwanghyeok Ju et Kyeong-?Ja Kim, ≪
Lunar Program Status and Lunar Science Research AcHviHes in Korea
≫, KARI,
(consulte le
)
- ↑
(en)
≪
NASA Selects ‘ShadowCam’ to Fly on Korea Pathfinder Lunar Orbiter
≫, NASA,
- ↑
a
et
b
(en)
Lee Kanayama, ≪
KARI names KPLO as it begins communication testing
≫, sur
www.nasaspaceflight.com
,
.
- ↑
a
b
et
c
(en)
Stephen Clark, ≪
Live coverage: SpaceX Falcon 9 launches Korean moon mission
≫,
- ↑
a
b
et
c
(en)
Gwanghyeok Ju, ≪
Korean Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) Status Update
≫,
Universities Space Research Association
,
- ↑
a
b
c
et
d
(en)
≪
KPLO
≫, sur
EO Portal
, Agence spatiale europeenne
(consulte le
)
- ↑
(en)
≪
Introduction to Korea Lunar Exploration Program and KPLO Mission
≫, KARI,
(consulte le
)
- ↑
(en)
≪
NASA Seeks Science Instruments to Sponsor on Korean Space Agency Lunar Orbiter
≫,
NASA
,
(consulte le
)
- ↑
(en)
≪
ShadowCam - Seeing in the Dark
≫,
NASA
,
(consulte le
)
- ↑
(en)
≪
ShadowCam
≫, sur
NSSDCA
,
NASA
(consulte le
)
- ↑
(en)
Lee Kanayama, ≪
SpaceX launches Danuri, South Korea’s first mission to the Moon
≫,
- ↑
(en)
Stephen Clark, ≪
South Korean spacecraft fueled for ride from Cape Canaveral to the moon
≫, sur
spaceflightnow.com
,
|
|---|
| Lanceurs
|
|
| Fusees-sondes
|
|
| Satellites
|
| Exploration du systeme solaire
|
|
| Science et technologie
|
|
| Observation de la Terre
|
|
| Telecommunications
|
|
| Meteorologie
|
|
| Navigation
|
|
| Militaires
|
|
| Technologie
|
|
|
| Installations
|
|
| Organisations
|
|
| Voir aussi
|
|