En juillet 1969, quatre membres du corps enseignant se sont rendus de College Park au Centre spatial Kennedy en Floride pour donner des instructions de dernière minute à un élève remarquable : un astronaute d'Apollo 11 sur le point de devenir l'un des premiers humains à poser le pied au-delà de la Terre.
Quelques jours plus tard, le pilote du module lunaire Buzz Aldrin suivrait le commandant de mission Neil Armstrong sur la surface de la Lune pour déployer une expérience menée par l'UMD. L'ensemble de rétroréflecteurs de la taille d'une valise - des morceaux de verre minutieusement fabriqués capables de renvoyer la lumière directement vers sa source sous n'importe quel angle - servirait de cible pour de puissants lasers sur Terre et fournirait les premières mesures précises de la distance entre la planète et son satellite. Lors d'une réunion avec Aldrin, le professeur adjoint de l'époque, Douglas Currie, expert en lumière laser, a demandé à l'ancien pilote de chasse titulaire d'un doctorat en astronautique s'il avait des questions.
Lors d'un atelier lunaire ultérieur, se souvient Currie, Aldrin s'est moqué des instructions de procédure : « Ah, c'était si facile que j'ai décidé que je pouvais le donner à Armstrong ».
Mais l'astronaute farceur avait fait ses devoirs, et au cours des 55 dernières années, ce réseau et deux autres placés par les missions Apollo successives ont fourni une richesse de données pour l'expérience de télémétrie laser lunaire de la NASA, aidant les scientifiques à détecter le noyau liquide de notre lune, renforçant la théorie de la relativité générale d'Einstein et fournissant une meilleure compréhension de l'évolution du système Terre-Lune, entre autres découvertes.
L'université a récidivé avec le lancement tôt mercredi 15/01/2025 du rétroréflecteur lunaire de nouvelle génération dans le cadre d'une mission qui doit atterrir sur la Lune le 2 mars. Cette fois, Currie est le chercheur principal du projet de rétroréflecteur, un poste occupé sur le projet Apollo 11 par le regretté professeur de physique Carroll Alley.
Il n'y a pas d'astronautes pour s'entraîner à cette mission ; le gros rétroréflecteur « en coin de cube » arrivera à bord d'un engin sans équipage lancé par la société Firefly Aerospace dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA et restera au sommet de l'atterrisseur pendant toute sa durée de vie opérationnelle. (Les réflecteurs ultérieurs qui seront développés par la NASA avec l'aide de l'UMD, basés sur la conception générale de Currie, devraient être installés par les astronautes du programme Artemis de la NASA, qui vise à retourner sur la Lune plus tard dans la décennie).
« Lorsque la NASA a annoncé en 2004 qu'elle retournerait sur la Lune, j'ai dit qu'au lieu d'un ensemble de 100 sondes, nous devrions en avoir une seule grande, et j'ai joué avec ça depuis lors », explique Currie, aujourd'hui professeur émérite et chercheur principal au département de physique.
Lui et la NASA espèrent que l'appareil de nouvelle génération améliorera la précision des mesures de distance d'un facteur 30, passant de quelques centimètres d'incertitude à moins d'un millimètre.
L'imprécision du dispositif actuel vient du fait que les observateurs au sol ne savent pas si une impulsion laser rebondit sur un réflecteur situé dans le coin proche ou dans le coin éloigné du réseau, qui se trouvent à des distances légèrement différentes et en constante évolution par rapport au sol en raison du léger mouvement de va-et-vient de la Lune par rapport à la Terre. Le fait de n'avoir qu'un seul miroir élimine toute incertitude, explique Currie.
Le nouveau dispositif aura également l'avantage d'être neuf et brillant. Bien qu'il soit toujours fonctionnel, des éléments suggèrent que le réseau de la mission Apollo 11 est considérablement bloqué par la poussière lunaire ; les calculs suggèrent que le nouveau dispositif sera 10 fois plus brillant que les réseaux actuels, explique Stephen Merkowitz, qui supervise la télémétrie laser lunaire en tant que responsable du projet de géodésie spatiale au Goddard Space Flight Center de la NASA.
La résolution de ces problèmes contribuera toutefois à en résoudre un autre. Le gros morceau de verre qui constitue le nouveau miroir rétroréflecteur unique absorbe et évacue davantage de chaleur pendant les nuits lunaires glaciales et les journées brûlantes, ce qui crée un risque accru de gradients de température et de réflexions déformées. Currie et ses partenaires des laboratoires nationaux de Frascati en Italie ont travaillé pour minimiser ce problème grâce à la conception du boîtier du rétroréflecteur.
« Une grande partie de ce que nous cherchons à faire aujourd'hui s'appuie directement sur ce qui a été fait il y a plus de 50 ans, donc l'expérience de Doug sur Apollo est précieuse aujourd'hui », déclare Merkowitz.
Currie rit en regardant une photo qu'il garde dans son bureau du bâtiment de physique : on y voit Aldrin se promener sur la lune, balançant le réseau de miroirs de l'UMD d'origine dans une main et une autre expérience inestimable dans l'autre. Les temps ont changé.
« On nous dit maintenant que les astronautes doivent le porter à deux mains, même s'il ne pèse qu'une fraction de ce que portait Buzz », explique-t-il. « Ils veulent que vous fassiez une chose à la fois, j'imagine ».
Par Chris Carroll, Université du Maryland
Fourni par l'Université du Maryland
Quelques jours plus tard, le pilote du module lunaire Buzz Aldrin suivrait le commandant de mission Neil Armstrong sur la surface de la Lune pour déployer une expérience menée par l'UMD. L'ensemble de rétroréflecteurs de la taille d'une valise - des morceaux de verre minutieusement fabriqués capables de renvoyer la lumière directement vers sa source sous n'importe quel angle - servirait de cible pour de puissants lasers sur Terre et fournirait les premières mesures précises de la distance entre la planète et son satellite. Lors d'une réunion avec Aldrin, le professeur adjoint de l'époque, Douglas Currie, expert en lumière laser, a demandé à l'ancien pilote de chasse titulaire d'un doctorat en astronautique s'il avait des questions.
Lors d'un atelier lunaire ultérieur, se souvient Currie, Aldrin s'est moqué des instructions de procédure : « Ah, c'était si facile que j'ai décidé que je pouvais le donner à Armstrong ».
Mais l'astronaute farceur avait fait ses devoirs, et au cours des 55 dernières années, ce réseau et deux autres placés par les missions Apollo successives ont fourni une richesse de données pour l'expérience de télémétrie laser lunaire de la NASA, aidant les scientifiques à détecter le noyau liquide de notre lune, renforçant la théorie de la relativité générale d'Einstein et fournissant une meilleure compréhension de l'évolution du système Terre-Lune, entre autres découvertes.
L'université a récidivé avec le lancement tôt mercredi 15/01/2025 du rétroréflecteur lunaire de nouvelle génération dans le cadre d'une mission qui doit atterrir sur la Lune le 2 mars. Cette fois, Currie est le chercheur principal du projet de rétroréflecteur, un poste occupé sur le projet Apollo 11 par le regretté professeur de physique Carroll Alley.
Il n'y a pas d'astronautes pour s'entraîner à cette mission ; le gros rétroréflecteur « en coin de cube » arrivera à bord d'un engin sans équipage lancé par la société Firefly Aerospace dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA et restera au sommet de l'atterrisseur pendant toute sa durée de vie opérationnelle. (Les réflecteurs ultérieurs qui seront développés par la NASA avec l'aide de l'UMD, basés sur la conception générale de Currie, devraient être installés par les astronautes du programme Artemis de la NASA, qui vise à retourner sur la Lune plus tard dans la décennie).
« Lorsque la NASA a annoncé en 2004 qu'elle retournerait sur la Lune, j'ai dit qu'au lieu d'un ensemble de 100 sondes, nous devrions en avoir une seule grande, et j'ai joué avec ça depuis lors », explique Currie, aujourd'hui professeur émérite et chercheur principal au département de physique.
Lui et la NASA espèrent que l'appareil de nouvelle génération améliorera la précision des mesures de distance d'un facteur 30, passant de quelques centimètres d'incertitude à moins d'un millimètre.
L'imprécision du dispositif actuel vient du fait que les observateurs au sol ne savent pas si une impulsion laser rebondit sur un réflecteur situé dans le coin proche ou dans le coin éloigné du réseau, qui se trouvent à des distances légèrement différentes et en constante évolution par rapport au sol en raison du léger mouvement de va-et-vient de la Lune par rapport à la Terre. Le fait de n'avoir qu'un seul miroir élimine toute incertitude, explique Currie.
Le nouveau dispositif aura également l'avantage d'être neuf et brillant. Bien qu'il soit toujours fonctionnel, des éléments suggèrent que le réseau de la mission Apollo 11 est considérablement bloqué par la poussière lunaire ; les calculs suggèrent que le nouveau dispositif sera 10 fois plus brillant que les réseaux actuels, explique Stephen Merkowitz, qui supervise la télémétrie laser lunaire en tant que responsable du projet de géodésie spatiale au Goddard Space Flight Center de la NASA.
La résolution de ces problèmes contribuera toutefois à en résoudre un autre. Le gros morceau de verre qui constitue le nouveau miroir rétroréflecteur unique absorbe et évacue davantage de chaleur pendant les nuits lunaires glaciales et les journées brûlantes, ce qui crée un risque accru de gradients de température et de réflexions déformées. Currie et ses partenaires des laboratoires nationaux de Frascati en Italie ont travaillé pour minimiser ce problème grâce à la conception du boîtier du rétroréflecteur.
« Une grande partie de ce que nous cherchons à faire aujourd'hui s'appuie directement sur ce qui a été fait il y a plus de 50 ans, donc l'expérience de Doug sur Apollo est précieuse aujourd'hui », déclare Merkowitz.
Currie rit en regardant une photo qu'il garde dans son bureau du bâtiment de physique : on y voit Aldrin se promener sur la lune, balançant le réseau de miroirs de l'UMD d'origine dans une main et une autre expérience inestimable dans l'autre. Les temps ont changé.
« On nous dit maintenant que les astronautes doivent le porter à deux mains, même s'il ne pèse qu'une fraction de ce que portait Buzz », explique-t-il. « Ils veulent que vous fassiez une chose à la fois, j'imagine ».
Par Chris Carroll, Université du Maryland
Fourni par l'Université du Maryland
