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Le temps de vol entre la Terre et la Lune dépend de nombreux facteurs, notamment la quantité de carburant, l'orbite lunaire et les objectifs de la mission.
Voler vers la Lune n’est pas une tâche facile. Ce satellite naturel orbite autour de la Terre à une distance moyenne de 384 400 km. Sur la base des missions lunaires des dernières décennies, les temps de trajet varient de 8 heures à 4,5 mois. L'engin artificiel le plus rapide à avoir jamais survolé la Lune était la sonde New Horizon lancée par la NASA en 2006 pour étudier Pluton. New Horizon a survolé la Lune environ 8 heures et 35 minutes après son lancement, selon Live Science.
Mais pour les missions à destination de la Lune, le voyage était un peu plus long. En 1959, lors de la première mission lunaire de l'humanité, la sonde spatiale soviétique Luna 1 mit 34 heures pour atteindre sa destination. La mission inhabitée devait s'écraser sur la surface lunaire, mais la sonde déviait de sa trajectoire, volant à 5 995 kilomètres (3 400 miles) au-delà de la Lune. Elle cessa finalement d'émettre lorsque ses batteries furent épuisées, et elle dérive toujours dans l'espace à ce jour. En 1969, lorsque les astronautes se posèrent sur la Lune, il fallut 109 heures et 42 minutes à l'équipage d'Apollo 11 entre le décollage et le premier pas de Neil Armstrong sur la surface.
La durée du voyage vers la Lune varie considérablement en fonction de nombreux facteurs, l'un des plus importants étant la quantité de carburant utilisée. Les ingénieurs ont découvert qu'une consommation réduite de carburant lors d'un vol lunaire pourrait allonger la durée du vol, tout en permettant d'accomplir la mission en tirant parti de la gravité naturelle des corps célestes comme la Terre, qui permet de guider le vaisseau spatial sur une trajectoire plus longue.
Par exemple, en 2019, Israël a fait atterrir sur la Lune un vaisseau spatial inhabité appelé Beresheet. Après le décollage, Beresheet a tourné autour de la Terre pendant environ six semaines sur une orbite de plus en plus large avant de gagner suffisamment d'élan pour décoller vers la Lune. Le vaisseau a atteint sa destination, mais pas comme l'avait prédit l'agence spatiale israélienne. L'équipage a perdu le contact et Beresheet s'est écrasé sur la surface lunaire 48 jours après son lancement, libérant des milliers de tardigrades au passage.
Le vaisseau spatial qui détient le record du plus long vol vers la Lune est la sonde CAPSTONE de la NASA. Ce cubesat de 25 kilogrammes a mis 4,5 mois pour quitter la Terre, effectuant plusieurs orbites autour de la planète avant d'entrer en orbite lunaire en 2022. CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) a été envoyé sur la Lune pour tester l'orbite que la NASA prévoit d'utiliser pour la station spatiale Gateway.
Quel que soit le chemin emprunté, chaque mission vers la Lune comporte plusieurs étapes. 60 à 90 % du poids au lancement de toute mission spatiale est constitué de carburant pour échapper à la gravité terrestre et entrer dans l'espace. Une fois en orbite, le vaisseau spatial doit consommer le moins de carburant possible pour atteindre la trajectoire optimale jusqu'à sa destination, car plus il transporte de carburant, plus il devient lourd et coûteux. Enfin, le vaisseau spatial doit consommer du carburant pour quitter l'orbite terrestre.
Le temps nécessaire pour atteindre la Lune dépend de nombreux autres facteurs. L'un des plus importants est l'objectif de la mission, selon Mark Blanton, responsable de l'analyse et de l'évaluation des missions Lune-Mars à la NASA. « L'agence spatiale évaluera les types de fusées disponibles et leur capacité à propulser le vaisseau spatial. Les capacités de la fusée et les objectifs de la mission détermineront la taille du vaisseau. Une fois toutes les exigences déterminées, les experts concevront l'itinéraire optimal. »
Tout ce qui concerne le vaisseau spatial et le vol, le calcul de la taille exacte du vaisseau spatial, la taille de l'équipage, la répartition du carburant et tous les autres détails peuvent affecter le temps total nécessaire pour atteindre la Lune.
(Théo Sciences en direct)
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