La campagne Artemis de la NASA utilisera des systèmes d'atterrissage humain, fournis par SpaceX et Blue Origin, pour transporter en toute sécurité l'équipage vers et depuis la surface de la Lune, en préparation de futures missions équipées à Mars. Alors que les landers touchent et décollent de la lune, les panaches d'échappement de roquettes affecteront la couche supérieure du «sol» lunaire, appelé régolithe, sur la lune. Lorsque les moteurs de l'atterrisseur s'allument pour décélérer avant le touché, ils pourraient créer des cratères et une instabilité dans la zone sous l'atterrisseur et envoyer des particules de régolithes volant à grande vitesse dans diverses directions.
Pour mieux comprendre la physique derrière l'interaction de l'échappement des systèmes commerciaux d'atterrissage humain et de la surface de la Lune, des ingénieurs et des scientifiques du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, ont récemment testé un moteur de fusée hybride de 14 pouces plus de 30 fois. Le moteur de fusée hybride imprimé en 3D, développé à l'Université d'État de l'Utah à Logan, Utah, allume à la fois du carburant solide et un flux d'oxygène gazeux pour créer un puissant flux d'échappement de fusées.
« Artemis s'appuie sur ce que nous avons appris des missions Apollo à la Lune. La NASA a encore plus à en savoir plus sur la façon dont le régolithe et la surface seront affectés lorsqu'un vaisseau spatial est beaucoup plus grand que le module d'excursion lunaire Apollo Lands, qu'il soit sur le système d'atterrissage sur la lune pour Artemis ou Mars pour les missions de discip LEADINGE.
« Le licenciement d'un moteur de fusée hybride dans un champ de régolithe lunaire simulé dans une chambre à vide n'a pas été réalisé depuis des décennies. La NASA sera en mesure de prendre les données du test et de la mettre à l'échelle pour correspondre à des conditions de vol pour nous aider à mieux comprendre la physique, et ancrer nos modèles de données, et finalement faire de l'atterrissage sur l'atterrissage sur la lune pour Artemis Astronauts. »
Sur les 30 incendies d'essai effectués dans la zone de développement des composants de la NASA, 28 ont été effectués dans des conditions de vide et deux ont été menées sous pression ambiante. Les tests à Marshall garantissent que le moteur s'enflamme de manière fiable pendant les tests d'interaction de panache-surface dans les 60 pieds. Sphere sous vide au Langley Research Center de la NASA à Hampton, en Virginie, plus tard cette année.
Une fois les tests à la NASA Marshall terminés, le moteur sera expédié à la NASA Langley. Les équipes de test de la NASA Langley licencieront à nouveau le moteur hybride, mais cette fois dans un régolithe lunaire simulé, appelé Black Point-1, dans la sphère sous vide de 60 pieds. Tirant le moteur à partir de différentes hauteurs, les ingénieurs mesureront la taille et la forme des cratères que l'échappement de la fusée crée ainsi que la vitesse et la direction que les particules de régolithe lunaire simulées se déplacent lorsque l'échappement du moteur de fusée les frappe.
« Nous ramenons la capacité de caractériser les effets des moteurs de fusée interagissant avec la surface lunaire par des tests au sol dans une grande chambre à vide – une longueur avancée dans cette installation pour les programmes Apollo et Viking. NASA LANGLEY.
« Nous utiliserons le moteur hybride dans la deuxième phase des tests pour capturer des données avec des conditions simulant étroitement celles d'un réel moteur de fusée. Nos recherches réduiront le risque pour l'équipage, l'atterrisseur, les charges utiles et les actifs de surface. »
Grâce à la campagne Artemis, la NASA enverra les astronautes pour explorer la lune pour la découverte scientifique, les avantages économiques et pour construire les bases des premières missions équipées à Mars – pour le bénéfice de tous.
