Lune

SLIM : le Japon se pose sur la Lune

Publié le 25 janvier 2024

Le Smart Lander for Investigating Moon (SLIM) de l’agence spatiale japonaise JAXA, lancé en septembre 2023, est arrivé sur notre satellite naturel le 19 janvier. Le Japon devient ainsi la cinquième nation à réussir un alunissage.

Ce n’est pas la première fois que le pays du Soleil levant s’intéresse à la Lune. Il y eut notamment la petite sonde Hiten au début des années 1990 et surtout Kaguya, ambitieux orbiteur de 3 tonnes bardé d’instruments scientifiques qui tourna autour de notre voisine céleste de 2007 à 2009.
Mais cette fois-ci, avec SLIM, l’agence spatiale nippone JAXA (Japan Aerospace eXploration Agency) cherche à se poser sur la surface sélène en testant une nouvelle technologie.

Audio : écoutez la rubrique Toulouse Capitale des Etoiles sur l’alunissage de SLIM (3:32 mn)

Le sol lunaire vu par la MBC. Il s’agit de la première image de la caméra multispectrale embarquée dans l’atterrisseur SLIM.

@JAXA

Slim recharge ses batteries

Mise à jour du 29 janvier 2024

La JAXA, l’agence spatiale japonaise a indiqué avoir réussi à reprendre contact avec son engin lunaire. «Nous avons réussi à établir la communication avec SLIM hier soir et avons repris les opérations !», précisent les équipes de SLIM sur X (anciennement Twitter). «Nous avons immédiatement commencé les observations scientifiques avec MBC», la caméra multispectrale embarquée dans l’atterrisseur japonais. La JAXA a également publié une image du sol lunaire. Si SLIM peut, à nouveau, travailler, c’est «probablement parce que la production d’énergie de sa batterie solaire a repris alors qu’il était exposé à la lumière du soleil», a expliqué, à l’Agence France Presse, un porte parole de la JAXA. «Nous allons donner la priorité à ce que nous pouvons faire, c’est-à-dire observer et collecter des informations, plutôt que d’ajuster la position de Slim, ce qui pourrait aggraver la situation.»

Une image de SLIM sur la Lune

Mise à jour du 25 janvier 2024

L’agence japonaise JAXA a publié le 25 janvier une étonnante image de son atterrisseur SLIM posé sur la surface de notre satellite naturel. Le cliché a été acquis par le mini-rover Sora-Q (ou LEV-2, voir plus bas), une sphère de 8 cm de diamètre et 250 grammes dotée de deux caméras. La réalisation de ce petit robot fait appel notamment au savoir-faire du fabricant de jouets Takara Tomy (avec la firme Sony et l’université Dōshisha).
L’image confirme ce que les premières données reçues semblaient indiquer, à savoir que si SLIM a réussi son alunissage, il ne s’est pas posé dans la position attendue et repose sur son côté «avant» (à l’opposé de la face hébergeant les propulseurs principaux, on voit d’ailleurs ces derniers «en haut» de SLIM). Cette orientation explique pourquoi les panneaux solaires ne sont pas orientés correctement vers le haut, ce qui empêche la recharge des batteries de l’engin.

SLIM sur la Lune, une image acquise par le mini-rover Sora-Q. On note les tuyères des propulseurs principaux au sommet de l’atterrisseur, trahissant le fait que ce dernier n’est pas dans la position d’arrivée attendue.
Sora-Q ne disposait que de deux heures d’autonomie par ses batteries après avoir été largué par SLIM lors de l’alunissage. L’image a donc été acquise peu après l’arrivée sur la Lune et relayée vers la Terre par LEV-1 doté de ses propres capacités de communications.
©JAXA

Une anomalie lors de la descente

En parallèle de la publication de cette image, la JAXA a mené une conférence de presse retransmise sur YouTube (en japonais, ci-contre). On y apprend que pendant la descente finale vers la Lune, SLIM a connu une anomalie au niveau de son propulseur principal à une cinquantaine de mètres seulement du niveau du sol. Des clichés de la surface acquis par l’atterrisseur alors qu’il continuait sa descente montrent même une tuyère de propulseur qui est tombée sur le sol sélène ! La raison de l’anomalie reste à déterminer.

En revanche, et en dépit de ce dysfonctionnement majeur, SLIM a réussi à se poser «en douceur» avec une vitesse de descente de 5 km/h (la fourchette haute tolérable était de 10 km/h). De plus, les premières constatations pointent vers un atterrissage à une cinquantaine de mètres du point visé. L’objectif des 100 m de précision serait atteint. Toutefois, la perte d’un moteur entraîna une vitesse latérale résiduelle qui explique pourquoi SLIM a fini sur le côté. À noter que les mini-rovers LEV-1 et LEV-2 (Sora-Q) ont été largués juste avant à 5 m d’altitude.
Ces premières constatations confirment que le Japon est la cinquième nation à avoir réussi un atterrissage en douceur sur la Lune (après l’Union soviétique, les États-Unis, la Chine et l’Inde).

SLIM est sur la Lune

L’atterrisseur robotique SLIM a été envoyé vers la Lune en septembre 2023, en qualité de «passager secondaire» lors de la mise sur orbite du télescope spatial XRISM.
Engin plutôt modeste de 590 kg (carburant compris), SLIM a emprunté une longue trajectoire vers notre satellite naturel.

Mise à jour du 19 janvier – 18h35

La JAXA avait indiqué que SLIM devait se poser le vendredi 19 à 16h20 heure de la France Métropolitaine. Le direct a certes montré l’arrivée sur la Lune de l’engin (télémétrie, pas d’images), mais le succès de la mission n’a pas été annoncé formellement. Lors d’une conférence de presse diffusée un peu plus de 2 heures après, l’agence japonaise a indiqué que SLIM s’était posé et transmettait des données (notamment des images).
En revanche, les panneaux solaires ne génèrent pas d’électricité. Ceci signifie que les batteries de SLIM ne se rechargent pas, ce qui va limiter la durée de vie opérationnelle à la surface (une durée exacte n’a pas été précisée).
Les mini-rovers LEV-1 et 2 (voir plus bas) ont semble-t-il été largués comme prévu et l’analyse des données est en cours.
En ce qui concerne la précision voulue de l’atterrissage, de l’optimisme a été affiché, tout en expliquant qu’il fallait examiner des données supplémentaires avant d’affirmer un succès de ce côté.

La JAXA compte communiquer des informations additionnelles plus tard.

L’article continue sous cette fenêtre YouTube.

Direct de la JAXA pour suivre l’alunissage de SLIM le 19 janvier. La retransmission commencera à 15h heure française et deviendra un replay après.

SLIM : objectif précision

Avec cette mission, la JAXA va tester une nouvelle technologie devant permettre une arrivée en mode automatique avec une précision voulue de 100 m. Il faut en effet comprendre qu’une transmission (images vidéo du sol lors de la descente par exemple) met un peu plus d’une seconde pour passer de la Lune à la Terre et autant bien sûr pour une commande envoyée depuis un centre de contrôle. On ne peut donc pas piloter efficacement depuis notre planète le posé d’un engin sur notre satellite naturel. Et si en plus, on souhaite viser une zone avec une bonne précision, la seule solution réside dans un ordinateur embarqué capable d’accomplir les derniers ajustements de trajectoire en fonction de diverses données fournies par une ou des caméras et d’autres instruments comme un radar d’approche.

Une image de la Lune par SLIM réalisée mi-janvier alors que l’atterrisseur était sur orbite sélène.
© JAXA

En haut : schéma du mode d’arrivée de SLIM sur la Lune.
En bas : illustration de l’engin japonais une fois posé. Avant sa phase de bascule qui précède de peu l’atterrissage, SLIM aura largué les mini-rovers LEV-1 et LEV-2.
© Cité de l’espace d’après JAXA

La reconnaissance faciale appliquée à un alunissage

Avec SLIM, la JAXA innove en ayant recours aux principes informatiques de la reconnaissance faciale adaptée aux reliefs lunaires (ce qui explique le Smart, pour intelligent, de l’acronyme). L’ordinateur de bord analysera ainsi les images de sa caméra embarquée en les comparant à une cartographie de la région stockée en mémoire afin de diriger SLIM vers le point visé tout en évitant d’éventuels obstacles (gros rocher, petit cratère non répertorié, etc.).
La zone d’arrivée est sur les pentes du cratère Shioli (270 m de large) situé dans un plus grand cratère, Cyrillus, de 98 km de diamètre en bordure de la Mer du Nectar (face visible). Le profil de descente est de plus assez original avec une approche où SLIM est à la verticale à partir d’environ 7 km d’altitude, freiné par sa propulsion, puis il bascule à l’horizontale vers 3 m pour tomber au sol en étant amorti par de courtes jambes d’atterrissage conçues pour encaisser la vitesse résiduelle. Juste avant, il aura largué 2 mini-rovers (LEV-1 et LEV-2).
LEV-1 (Lunar Excursion Vehicle 1) a une masse de 2,1 kg pour 40 cm de large. Il pourra se déplacer par bonds. LEV-2 ou Sora-Q est une sphère de 8 cm de diamètre et 250 g équipée de deux caméras (durée de vie de 2 heures par limite des batteries).

Se poser où on veut

Avec une précision visée de 100 m, la JAXA annonce vouloir passer de «on se pose où on peut» à «on se pose où on veut» !

L’enjeu concerne les missions scientifiques puisque très souvent les régions les plus intéressantes se situent à proximité de reliefs potentiellement dangereux pour un alunissage (pentes, rochers, cratères, crevasses, etc.). C’est aussi une avancée très utile pour le nouvel élan vers notre satellite naturel, notamment le programme Artemis dont la JAXA est partenaire. Les futurs vols habités à la surface feront pour certains appel à du fret (expériences, rover, ressources) transporté par des engins robotiques et la précision garantira que l’équipement ainsi amené ne sera pas trop éloigné du site où se poseront les astronautes.

Illustration de la JAXA montrant le largage de LEV-1 et LEV-2 (Sora-Q) pendant l’arrivée de SLIM. LEV-1 est doté d’une capacité de communication directe avec la Terre et relaiera les images de Sora-Q.
© JAXA

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