Lawrence Livermore National Laboratory aura 13 mois pour développer un télescope à faible orbite qui fera partie d'une mission spatiale qui devrait être lancée en 2027 pour aider à sélectionner les futurs sites d'atterrissage de la Lune, à cartographier les dépôts minéraux et éventuellement à identifier les menaces d'espace profond pour la Terre.
Le LLNL Monolithic Telescope Project, en partenariat avec le ministère de la Défense et la société de fusées privées Firefly, se joint à un effort pour raviver le programme d'exploration lunaire des États-Unis – dormant pendant plus d'une génération – et rivaliser dans une industrie de l'exploration spatiale en pleine croissance.
« L'énorme demande de services spatiaux est un tout nouveau monde, même par rapport à il y a seulement 15 ans », a déclaré Ben Bahney, le chef du programme de LLNL. « Même pour une mission spatiale non humaine, c'est un horaire très agressif … fondamentalement, la raison pour laquelle nous pouvons construire ces télescopes monolithiques si rapidement est parce que toute l'ingénierie vraiment dure se fait au point de fabrication du verre. »
LLNL créera un « télescope monolithique », une technologie brevetée utilisant un seul morceau de verre fusionné dans des miroirs télescopiques, qui s'attachera au véhicule orbital de Firefly appelé Elytra Dark. Une fois opérationnel, le « Ocula Service » d'Elytra Dark fournira un télescope hautement maniable qui peut être utilisé pour les missions du ministère de la Défense et diverses efforts commerciaux.
« Ocula sera l'une des premières – sinon la première – un service d'imagerie lunaire commercial sur le marché », a déclaré Jason Kim, PDG de Firefly Aerospace, dans un communiqué de presse. « Ce service comblera un vide pour notre nation avec des capacités d'imagerie lunaire avancées et un modèle commercial commercial durable. »
L'économie spatiale mondiale a été mesurée à 630 milliards de dollars en 2023, selon la société mondiale de conseil en gestion McKinsey. La société a publié un rapport 2024 décrivant la « prochaine frontière » du capitalisme dans l'espace, qui a prédit que l'économie spatiale mondiale vaut 1,8 billion de dollars d'ici 2035. La capacité d'améliorer les capacités d'imagerie lunaire – à l'échelle – sera la clé des efforts de l'industrie.
Le télescope monolithique de 20 kilogrammes (environ 44 livres) est l'un des plus grands que le laboratoire ait jamais fait, a déclaré Bahney. Sa masse est juste à la limite de l'endroit où un télescope traditionnel serait plus léger, a-t-il dit, mais il est « presque aussi puissant que certains des télescopes les plus puissants du monde ». En seulement 13 mois, LLNL fournira deux de ces télescopes optiques et un module électronique avec un processeur NVIDIA.
Le calendrier agressif pour livrer le projet est nécessaire pour rivaliser avec l'intérêt croissant pour l'espace, a déclaré Bahney. De plus en plus de pays plantent leurs drapeaux sur la lune, et les États-Unis veulent avoir un éclaireur pour surveiller le fonctionnement des entités étrangères.
Le programme spatial chinois possède déjà un satellite de relais en orbite et prévoit de mettre les astronautes sur la lune d'ici 2030. Et l'Inde a marqué un atterrissage historique sur le pôle Sud de la Lune avec son vaisseau spatial Chandrayaan-3 l'année dernière.
LLNL et Firefly seront des partenaires importants pour le programme Artemis de la NASA, dont la mission est d'établir une base permanente sur la Lune pour préparer les futures missions humaines à Mars. La prochaine mission, Artemis II, lancera le premier vol d'équipage dans le cadre du programme en avril 2026, suivi d'un atterrissage de surface sur le pôle Sud de la Lune à la mi-2027.
« La mission lunaire que nous volons en un an va être difficile. L'environnement thermique en orbite lunaire est vraiment méchant, l'environnement de rayonnement est assez mauvais », a déclaré Bahney. « Ce sont les choses que nous essayons vraiment de mettre la main en ce moment … aller à la lune est difficile. »
Il y a une raison pour laquelle les États-Unis ne sont pas retournés sur la lune depuis la mission Apollo 17 en 1972: c'est cher.
Chaque lancement du système de lancement spatial du John F. Kennedy Space Center coûte plus de 2 milliards de dollars par lancement, selon une note de 2019 du US Office of Management and Budget. Mais les progrès des voyages dans l'espace commercial ont considérablement réduit le coût des lancements; La fusée Falcon 9 de SpaceX se lance trois fois par semaine pour 62 millions de dollars par lancement.
L'objectif de 10 pouces de diamètre de 10 pouces de 10 pouces de LLNL est moins problématique que les télescopes antérieurs, a déclaré Bahney. Des télescopes traditionnels tels que Hubble ou James Webb utilisent deux morceaux de verre qui nécessitent un étalonnage extrêmement précis pour fonctionner, ce qui peut conduire à des correctifs douloureusement coûteux et complexes.
Lorsque le télescope Hubble a été lancé en 1990, les scientifiques et les ingénieurs ont été consternés de constater que la forme du miroir principal était désactivée en 1 / 50e, l'épaisseur d'un cheveux humains, provoquant une «aberration sphérique» floue des images de l'espace profond. La NASA a dépensé environ 50 millions de dollars pour le réparer.
« La raison pour laquelle il est utile est que vous ne pouvez pas le défocaliser si tout est fusionné dans un seul morceau de verre », a déclaré Bahney à propos du plan pour le nouveau télescope.
Bahney a déclaré que la demande d'avoir un satellite réactif et maniable en orbite lunaire est si importante pour la croissance commerciale et civile sur la lune que le ministère de la Défense a une désignation spéciale pour cela.
« (C'est ce qu'on appelle) le projet sinequone (sine qua non), ce qui signifie, essentiellement, » absolument nécessaire « en latin », a déclaré Bahney.
« Le DoD pense que la préparation de cette capacité sera absolument nécessaire, car nous allons devoir répondre au besoin d'imagerie dans l'espace profond. »
