Comment fonctionnent les atterrisseurs lunaires commerciaux – et pourquoi sont-ils importants

La nouvelle course à l'espace est commerciale

Pendant des décennies, se poser sur la Lune impliquait un projet gouvernemental de plusieurs milliards de dollars nécessitant des années de développement. Ce modèle change rapidement. Grâce à un programme appelé Commercial Lunar Payload Services (CLPS), la NASA engage désormais des entreprises privées pour construire, lancer et faire atterrir des engins spatiaux sur la Lune, livrant des instruments scientifiques comme un coursier livre des colis.

Il en résulte une nouvelle génération d'atterrisseurs lunaires compacts et relativement abordables, exploités par des startups américaines, avec des missions lancées presque chaque année plutôt qu'une fois par décennie.

Qu'est-ce que le CLPS et comment fonctionne-t-il ?

Créé en 2018, CLPS est un contrat à exécution indéfinie de 2,6 milliards de dollars qui comprend actuellement 14 fournisseurs éligibles. Plutôt que de concevoir son propre engin spatial, la NASA identifie les charges utiles qu'elle souhaite sur la Lune (instruments scientifiques, démonstrations technologiques, capteurs environnementaux) et émet des ordres de mission à des entreprises concurrentes. Chaque fournisseur est responsable de l'ensemble de la chaîne : construction de l'atterrisseur, organisation d'un lancement, navigation vers la Lune et atterrissage en toute sécurité.

Ce modèle inverse le fonctionnement traditionnel des missions planétaires. La NASA ne spécifie plus la conception de l'engin spatial ; elle définit simplement ce qui doit atterrir et où. Les entreprises obtiennent des contrats à prix fixe d'une valeur typique de 77 millions de dollars à 200 millions de dollars par mission, une fraction de ce que coûterait un atterrisseur traditionnel géré par la NASA. À titre de comparaison, un atterrisseur lunaire dirigé par le gouvernement et de portée similaire pourrait coûter jusqu'à 2 milliards de dollars, selon des analyses de l'industrie citées par Payload Space.

La mécanique d'un atterrissage lunaire

Chaque atterrisseur CLPS doit résoudre le même défi d'ingénierie fondamental : parcourir environ 385 000 kilomètres jusqu'à un monde sans atmosphère, sans GPS et sans seconde chance.

Le voyage dure généralement plusieurs jours, voire plusieurs semaines. Après le lancement sur une fusée commerciale, l'engin spatial entre sur une trajectoire vers la Lune, effectue une manœuvre de freinage pour se mettre en orbite lunaire, puis exécute une descente motorisée minutieusement chronométrée. Sans air pour le ralentir, l'atterrisseur s'appuie entièrement sur la poussée des fusées, en allumant les moteurs principaux à contre-sens du déplacement pour réduire la vitesse de la vitesse orbitale à une vitesse quasi nulle au moment de l'atterrissage.

L'atterrisseur Blue Ghost de Firefly Aerospace, par exemple, utilise un moteur bipropergol LEROS 4-ET capable de fournir plus de 1 000 newtons de poussée pour l'insertion en orbite et la descente. L'atterrisseur transporte jusqu'à 240 kg de charge utile à la surface et fournit aux charges utiles plus de 400 watts de puissance, ainsi qu'une imagerie HD à 360 degrés et des communications directes avec la Terre.

Missions à ce jour : succès et quasi-échecs

L'ère CLPS a débuté au début de 2024. L'atterrisseur Peregrine d'Astrobotic a été lancé en janvier 2024, mais a subi une fuite de propergol peu après le lancement et n'a jamais atteint la Lune, rentrant dans l'atmosphère terrestre après dix jours. Odysseus (IM-1) d'Intuitive Machines a suivi en février 2024 et est devenu le premier engin spatial américain à se poser en douceur sur la Lune en plus de 50 ans, mais il s'est incliné sur le côté à l'atterrissage, limitant ses opérations scientifiques. Une deuxième mission d'Intuitive Machines ciblant le pôle sud lunaire a également connu une inclinaison à l'atterrissage.

Le succès le plus évident du programme à ce jour est survenu en mars 2025, lorsque Blue Ghost de Firefly a effectué un atterrissage impeccable à Mare Crisium, a exploité les 10 charges utiles de la NASA pendant une durée record de 346 heures à la surface et est devenu le premier atterrisseur commercial à suivre les signaux GPS depuis la distance lunaire, selon Spaceflight Now. Il a également foré robotiquement plus profondément dans le sol lunaire que toute mission commerciale précédente.

À quoi sert la science

Les charges utiles CLPS ne sont pas choisies au hasard. Elles comblent des lacunes spécifiques dans les connaissances de la NASA nécessaires avant que les humains ne retournent sur la Lune dans le cadre du programme Artemis. Les missions actuelles testent :

• L'informatique tolérante aux radiations : l'électronique qui survit à l'environnement particulaire hostile de la Lune
• L'atténuation de la poussière lunaire : la poussière obstrue les mécanismes et dégrade les panneaux solaires ; comprendre son comportement est essentiel
• Le forage souterrain et l'échantillonnage du régolithe : sondage sous la surface à la recherche de glace d'eau et de ressources minérales
• Les systèmes de navigation : démonstration que le positionnement de type GPS lunaire est réalisable pour les futures missions habitées

Les données thermiques de Blue Ghost, par exemple, éclaireront directement la conception des habitats et des équipements pour les futurs astronautes.

Pourquoi le modèle commercial change tout

L'approche CLPS fait plus que réduire les coûts. Elle permet une cadence de missions lunaires (plusieurs vols par an de différents fournisseurs) qui était impossible dans le cadre de l'ancien modèle de programmes gouvernementaux sur mesure, d'une durée de dix ans. Chaque mission renforce les connaissances institutionnelles des entreprises qui développent simultanément des atterrisseurs pour des clients commerciaux payants au-delà de la NASA.

La Planetary Society note que le programme accueille également des charges utiles internationales et commerciales aux côtés des instruments de la NASA, jetant ainsi les bases d'une économie lunaire plus large. Les prochains vols CLPS de Firefly, Blue Origin, Draper et Astrobotic cibleront des emplacements allant de la face visible de la Lune à la face cachée et aux régions polaires, construisant ainsi une carte des sites scientifiquement et stratégiquement importants avant que les premières bottes ne touchent la surface.