Firefly Aerospace, après le succès historique de la mission Blue Ghost Mission 1, qui a réalisé au début de 2025 le premier atterrissage en douceur commercial entièrement réussi sur la Lune, prépare déjà une nouvelle avancée majeure. L'accent est mis sur Blue Ghost Mission 2 – une future mission vers la face cachée de la Lune – dont l'immense modèle d'ingénierie tremble, résonne et « cuit » littéralement ces mois-ci au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. Dans les mêmes halls historiques où les sondes Voyager furent jadis préparées pour leur voyage vers les confins du système solaire, on teste aujourd'hui si un nouveau vaisseau spatial lunaire commercial peut survivre en toute sécurité au voyage vers l'un des endroits les plus difficiles de la Lune.

De Voyager à Blue Ghost : le laboratoire qui goûte aux limites des engins spatiaux

Le Jet Propulsion Laboratory en Californie du Sud est depuis des décennies le centre de l'exploration robotique du système solaire de la NASA. Dans son Environmental Test Laboratory (ETL) – un complexe de chambres thermo-sous vide, de tables vibrantes et de chambres acoustiques – des générations d'engins spatiaux sont arrivées pour des tests : des premiers programmes Ranger et Mariner, en passant par les légendaires sondes Voyager, jusqu'aux missions Galileo et Cassini et aux projets plus récents Mars Exploration Rover, Mars 2020 avec le rover Perseverance et l'hélicoptère Ingenuity, ainsi que la sonde interplanétaire Europa Clipper qui est en route vers Jupiter. Dans ces mêmes chambres spatiales verticales, les conditions de l'espace – vide, températures extrêmes et rayonnement intense – sont reproduites aujourd'hui pour vérifier le comportement des engins avant le lancement.

Dans ces chambres, il est possible de simuler dans des conditions contrôlées presque toutes les phases du voyage spatial : des fortes vibrations et du choc acoustique lors du lancement, en passant par le vide et les cycles thermiques dans l'espace intermédiaire Terre–Lune, jusqu'aux charges thermiques et chocs mécaniques lors de l'entrée dans les atmosphères planétaires ou lunaires. L'ETL dispose d'une série de chambres thermo-sous vide pouvant atteindre un vide très poussé et des températures d'environ –185 à +150 degrés Celsius, ainsi que d'une grande chambre acoustique où des haut-parleurs alimentés par gaz comprimé sont utilisés pour créer un bruit jusqu'à environ 155 décibels – suffisamment puissant pour simuler entièrement l'onde de choc du lancement sur la structure du vaisseau spatial.

C'est précisément cette combinaison d'infrastructure et d'expérience qui fait de l'Environmental Test Laboratory du JPL un partenaire naturel pour la nouvelle génération de missions lunaires commerciales. Les ingénieurs qui préparent aujourd'hui Blue Ghost Mission 2 dans ces mêmes halls s'appuient sur les leçons apprises sur des projets comme Mars Exploration Rover, Mars 2020 et une série de missions interplanétaires, où ils ont corrélé les résultats de laboratoire avec ce qui s'est passé plus tard dans l'environnement spatial réel. Cette base de données historique – dans laquelle sont comparées les réponses vibratoires, les cycles thermiques et les charges acoustiques – profite aujourd'hui directement à Firefly Aerospace et à ses clients.

Blue Ghost Mission 1 : du hall de test au premier atterrissage privé entièrement réussi

Le premier atterrisseur lunaire de Firefly, Blue Ghost Mission 1, est passé par un régime similaire de tests environnementaux avant son lancement sur une fusée Falcon 9 en janvier 2025 dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA. Intégré avec dix instruments scientifiques et technologiques de la NASA, l'atterrisseur, après un voyage de plusieurs jours et une série de manœuvres orbitales, a atterri avec succès le 2 mars 2025 dans la zone de Mare Crisium, près de la formation Mons Latreille sur le bord nord-est de la face visible de la Lune.

L'atterrissage était entièrement automatisé et s'est déroulé avec une retransmission en direct, et les données publiées après la mission ont confirmé que Blue Ghost Mission 1 a réalisé le premier atterrissage en douceur commercial entièrement réussi sur la Lune : l'engin est resté debout, tous les systèmes ont fonctionné nominalement, et la communication a été stable pendant toute la période opérationnelle prévue. Les rapports de la NASA et de Firefly indiquent que la mission a rempli 100 % de ses objectifs, les dix instruments CLPS ayant effectué les campagnes scientifiques prévues.

Pendant plus de 14 jours d'opérations de surface – la plus longue mission commerciale sur la Lune à ce jour – les instruments ont collecté des données sur la structure et la composition du régolithe, le comportement thermique du sol lunaire, l'environnement radiatif et l'interaction du vent solaire avec la surface de la Lune. Des scènes spectaculaires de coucher de soleil sur la Lune et d'éclipse solaire totale vue depuis Mare Crisium ont également été enregistrées, apportant aux scientifiques de nouvelles perspectives sur le comportement de la poussière lunaire et le phénomène dit de « lunar horizon glow » – une lueur le long de l'horizon associée aux particules de poussière chargées flottant au-dessus de la surface.

Pour Firefly Aerospace, ce succès signifiait plus qu'un trophée symbolique dans la nouvelle course aux missions privées. Blue Ghost Mission 1 a démontré qu'une combinaison d'un atterrisseur développé commercialement, d'instruments de la NASA et d'une fusée Falcon 9 peut fournir un service complet – du lancement à l'atterrissage et aux opérations scientifiques – à un niveau de fiabilité comparable aux missions gouvernementales classiques, mais à un coût moindre et avec un cycle de développement plus rapide. C'est précisément sur les expériences et les données de cette première mission que sont construits l'architecture et la planification de Blue Ghost Mission 2.

Blue Ghost Mission 2 : architecture à deux étages pour la face cachée de la Lune

La deuxième mission, Blue Ghost Mission 2, est une suite logique, mais nettement plus ambitieuse de l'histoire. Au lieu d'un seul atterrisseur, Firefly introduit une configuration à deux étages : au sommet se trouve l'atterrisseur lunaire Blue Ghost, chargé de l'atterrissage et du travail sur la surface, tandis qu'en dessous se trouve Elytra Dark – un véhicule orbital qui assume le rôle d'étage de transfert, de relais de communication et de plateforme pour instruments scientifiques en orbite lunaire. En configuration complète, haute d'environ 6,9 mètres, l'ensemble est plus de trois fois plus haut que l'atterrisseur de la première mission et conçu pour soutenir simultanément des opérations en orbite et au sol.

Blue Ghost Mission 2 fait partie d'une tâche CLPS de la NASA par laquelle sont envoyés sur la face cachée de la Lune des instruments clés pour la radioastronomie, la géophysique et le développement de la future infrastructure lunaire. La charge utile scientifique clé de la NASA est LuSEE-Night (Lunar Surface Electromagnetics Experiment – Night), un radiotélescope avancé développé par les laboratoires nationaux américains et des institutions partenaires. Situé sur la face naturellement silencieuse en radio de la Lune, LuSEE-Night prévoit de mesurer des ondes radio à très basse fréquence (en dessous de ~50 MHz) pour étudier ce qu'on appelle les « âges sombres » de l'univers – la période avant la formation des premières étoiles et galaxies.

Outre les instruments de la NASA, la mission inclut une série de charges utiles internationales et commerciales. Parmi elles se trouve le Lunar Pathfinder de l'Agence spatiale européenne (ESA), un satellite de communication et de navigation qui fournira en orbite lunaire des services de transmission de données et de positionnement aux futures missions aux alentours de la Lune. Elytra Dark, en tant qu'étage inférieur du système, est chargé d'amener l'atterrisseur Blue Ghost et le satellite Lunar Pathfinder sur les orbites appropriées, et restera ensuite actif en orbite pendant au moins cinq ans. Durant cette période, il fournira également des services d'étalonnage de radiofréquences pour LuSEE-Night et d'autres expériences, sur la base d'un contrat CLPS distinct de la NASA.

Elytra Dark porte aussi sur elle des instruments optiques qui constituent le cœur du service d'imagerie lunaire Ocula de Firefly, destiné à la prise de vue systématique de la surface de la Lune dans le spectre ultraviolet et visible. Les images ainsi créées seront utilisées pour l'identification de gisements minéraux potentiels, la cartographie précise des futurs sites d'atterrissage et itinéraires de rovers ainsi que pour la conscience situationnelle cislunaire – une meilleure surveillance du trafic des engins spatiaux à proximité de la Lune. Grâce à l'architecture à deux étages, Blue Ghost Mission 2 combine en une seule mission le rôle d'atterrisseur, de nœud de communication et de plateforme d'observation à long terme.

À quoi ressemble la « thérapie de choc » pour Blue Ghost dans le laboratoire du JPL

Avant que Blue Ghost Mission 2 ne reçoive le feu vert pour le lancement, ses modèles d'ingénierie doivent passer une série de tests épuisants à l'Environmental Test Laboratory du JPL. Pour cela, on utilise ce qu'on appelle une structural qualification unit – un modèle d'ingénierie à l'échelle réelle qui imite fidèlement par sa masse, sa rigidité et sa répartition de charge le futur matériel de vol. Bien que ce modèle ne quittera jamais la Terre, il doit supporter, et souvent dépasser, les charges attendues lors du lancement réel, afin de laisser une marge de sécurité pour le système de vol.

Dans la première phase, des tests de vibration sont effectués. L'ensemble à deux étages est fixé sur une table « shaker » massive dans une salle blanche, où de puissants actionneurs électromécaniques le secouent selon trois axes – avant-arrière, gauche-droite et haut-bas. Le profil vibratoire est conçu pour reproduire en peu de temps les chocs puissants et les tremblements que la structure subira pendant que la fusée traversera les couches les plus denses de l'atmosphère et consommera ses étages. Des centaines d'accéléromètres et de jauges de contrainte répartis sur la structure surveillent comment les pièces individuelles se plient, où naissent les résonances et à quels points elles s'approchent des limites de contraintes autorisées. Si des amplifications de réponse inattendues sont observées pendant les tests, les ingénieurs peuvent affiner les modèles numériques ou renforcer les parties critiques de la structure.

Suivent les tests acoustiques dans une chambre spéciale aux murs de béton de plus de 40 centimètres d'épaisseur. Dans les murs sont encastrées d'immenses « trompes » acoustiques qui, alimentées par de l'azote comprimé, augmentent en une seconde la pression sonore à des niveaux supérieurs à 150 décibels. Ce choc sonore global simule l'action simultanée du bruit des moteurs, de l'écoulement aérodynamique et de la réflexion depuis le pas de tir sur toute la structure de l'atterrisseur et du véhicule orbital. Dans de telles conditions, on observe attentivement le comportement des panneaux solaires, des antennes, des réservoirs de carburant, des liaisons mécaniques et de l'électronique sensible – tout ce qui, lors d'un lancement réel, pourrait être exposé à des vibrations inattendues ou des résonances acoustiques.

Parallèlement aux tests dynamiques, des tests thermo-sous vide sont menés dans des chambres pouvant imiter des conditions allant du vide presque complet aux atmosphères raréfiées, avec une large gamme de températures. Bien que Blue Ghost Mission 2 fonctionnera dans un environnement lunaire sans atmosphère significative, l'engin entre et sort de l'ombre de la Terre pendant le voyage, passe par différentes géométries d'éclairage par le rayonnement solaire et subit de forts gradients thermiques entre les parties éclairées et ombragées. Les cycles de chauffage et de refroidissement, durant lesquels est mesuré le comportement de la structure, de l'électronique et des systèmes de propulsion, sont conçus pour simuler les combinaisons de conditions les plus critiques en vol.

Un savoir transmis à des générations d'ingénieurs

Derrière l'idée apparemment simple de « secoue le vaisseau et vois s'il tient » se cache une discipline d'ingénierie sophistiquée. La manière dont on définit le profil de test, où l'on place les capteurs de référence, jusqu'où l'on va dans la marge de sécurité – tout cela s'apprend depuis des décennies au JPL sur des exemples de missions réelles. Dans les rapports sur des programmes comme Mars Exploration Rover sont documentées en détail les corrélations entre les tests de laboratoire et le comportement des engins en vol, ainsi que les situations où il a fallu réviser les protocoles de test après des phénomènes inattendus dans l'espace.

Les équipes de l'Environmental Test Laboratory appliquent aujourd'hui cet ensemble de connaissances aux missions commerciales comme Blue Ghost. Leur tâche est de combiner les modèles numériques de structure de Firefly, les normes de la NASA pour les tests environnementaux et les limites réelles de l'équipement en laboratoire. Si le test est effectué trop doucement, il y a un risque que des problèmes non « attrapés » par le laboratoire apparaissent lors du vol réel. Si le test est trop agressif, on peut endommager inutilement du matériel coûteux et provoquer des retards. Trouver l'équilibre entre ces deux extrêmes est une partie clé du travail – et quelque chose qui ne s'apprend pas dans les manuels, mais par le travail sur des missions dont on se souvient pendant des décennies.

Pour Firefly, travailler avec l'équipe du JPL signifie que les mêmes personnes et les mêmes procédures qui préparaient les missions gouvernementales aident aujourd'hui à la qualification d'un système commercial. Les expériences recueillies sur Blue Ghost Mission 1, où les tests ont montré que l'engin se comporterait en vol réel dans les limites attendues, sont maintenant comparées aux résultats pour l'ensemble à deux étages plus haut et plus complexe de Blue Ghost Mission 2. Si les schémas de réponse sont similaires, cela confirme davantage la robustesse de l'architecture de base ; si des différences sont observées, les ingénieurs obtiennent l'occasion de renforcer à temps les parties critiques ou d'adapter les conditions de test.

Missions lunaires privées et la place de Blue Ghost dans la nouvelle course à la Lune

Blue Ghost Mission 1 et 2 font partie d'une vague plus large de tentatives privées d'atterrissage sur la Lune. Le japonais ispace a perdu l'engin Hakuto-R lors de la phase finale de freinage en 2023, tandis que l'américain Intuitive Machines a réalisé en 2024 avec l'atterrisseur Odysseus un atterrissage en douceur, mais pas des opérations entièrement nominales, en raison de problèmes d'orientation au contact du sol. Le Blue Ghost de Firefly, qui a atterri précisément et de manière stable dans Mare Crisium le 2 mars 2025, s'est ainsi imposé comme le premier atterrisseur commercial ayant entièrement rempli l'objectif – de l'atterrissage au programme scientifique complet – et ce dans le cadre du contrat CLPS de la NASA.

Le succès de la première mission ne garantit pas automatiquement le succès de la seconde, mais donne une base statistique et technique solide. Blue Ghost Mission 2 sera opérationnellement plus complexe : elle devra coordonner le travail de deux véhicules spatiaux, maintenir une liaison radio fiable avec la face cachée de la Lune via un relais orbital, soutenir des expériences scientifiques exigeantes comme LuSEE-Night et intégrer simultanément les besoins de plusieurs agences spatiales et partenaires commerciaux. Chaque donnée collectée lors des tests actuels – des minuscules décalages de la réponse fréquentielle de la construction au comportement de l'électronique sensible dans des conditions extrêmes – entre dans un fonds commun de connaissances qui profitera aussi à Blue Ghost Mission 3 ainsi qu'aux missions ultérieures vers le pôle sud de la Lune.

Pour le programme Artemis de la NASA, qui prévoit dans la seconde moitié de la décennie des missions humaines plus longues et plus régulières aux alentours et sur la surface de la Lune, les « services de livraison » commerciaux fiables ont un double rôle. D'une part, les missions CLPS comme Blue Ghost assurent un flux constant de données scientifiques et de démonstrations de nouvelles technologies à un coût nettement inférieur aux missions gouvernementales classiques et importantes. D'autre part, chaque nouvel orbiteur, atterrisseur, rover ou satellite de communication devient une partie de l'infrastructure lunaire croissante – un réseau d'engins et de systèmes qui permettra aux futurs astronautes une communication plus fiable, une navigation plus précise et une meilleure compréhension des ressources sur la Lune.

Ce qui suit pour Blue Ghost et les halls de test du JPL

Alors que 2025 approche de sa fin, Firefly achève la qualification des sous-systèmes clés pour Blue Ghost Mission 2 et prépare la transition du modèle d'ingénierie au matériel de vol. En parallèle, les missions suivantes sont développées, y compris Blue Ghost Mission 3, qui devrait atterrir à la fin de la décennie dans la zone de Gruithuisen Domes près du pôle sud lunaire dans le cadre d'une nouvelle tâche CLPS de la NASA d'une valeur d'environ 179 millions de dollars. Pendant que de nouvelles structures sont assemblées dans les installations de Firefly et que sont intégrés les instruments de partenaires des États-Unis, d'Europe, d'Australie, du Canada et des Émirats Arabes Unis, de nouvelles configurations de tests sont planifiées à Pasadena au JPL qui devront confirmer chaque nouvelle combinaison de charges utiles et de trajectoires.

Pour l'Environmental Test Laboratory du JPL, cela signifie que l'infrastructure historique des années 1960, avec des modernisations constantes, s'implique de plus en plus fort dans l'économie spatiale commerciale. Au lieu de sondes exclusivement gouvernementales, des atterrisseurs privés, des orbiteurs et des ensembles entiers comme Blue Ghost–Elytra Dark passent aujourd'hui par ses chambres. C'est dans ce mélange d'ancienne et de nouvelle ère spatiale que réside le cœur de l'histoire de Blue Ghost Mission 2 : d'un côté il y a une entreprise privée agile qui veut voler régulièrement vers la Lune et offrir des services de livraison, de communication et de prise de vue, et de l'autre un laboratoire de la NASA avec sept décennies d'expérience dans le test de matériel pour les missions les plus exigeantes. Si les tests à l'Environmental Test Laboratory confirment que le système à deux étages Blue Ghost–Elytra Dark peut supporter tous les chocs du lancement, du vide et des températures extrêmes, Blue Ghost Mission 2 aura l'occasion de continuer là où la première mission s'est arrêtée – mais cette fois sur la face lointaine et silencieuse en radio de la Lune.