Aller au contenu

Cap sur la Lune : pourquoi la NASA veut d’abord tout tester dans l’espace

En bref

La NASA change son plan pour retourner sur la Lune. En 2027, quatre astronautes testeront des véhicules dans l’espace avant une tentative d’alunissage prévue en 2028. L’agence prépare aussi plusieurs solutions pour les fusées, les véhicules et les combinaisons, afin de repérer les problèmes à l’avance et de rendre les prochains voyages plus sûrs.

Le retour sur la Lune avec le programme Artemis ne se résume plus à lancer une fusée, puis à attendre que des astronautes se posent sur le sol lunaire. Selon le plan présenté par la NASA lors d’une séance d’information le 23 octobre, la mission habitée prévue en 2027 sera consacrée à une vaste série d’essais en orbite terrestre, avant une tentative d’alunissage que l’agence vise pour 2028. L’objectif est de tester les différentes étapes du voyage et de vérifier que les systèmes fonctionnent ensemble avant que la sécurité de l’équipage ne dépende de leur réussite, loin de la Terre.

Ce changement s’inscrit dans une réorientation plus générale, dont l’agence avait présenté certaines priorités plus tôt dans l’année avec l’initiative Ignite. La nouvelle approche vise à réduire les risques techniques, à accélérer la préparation des missions et à tirer parti de l’expérience de la NASA comme des entreprises spatiales privées. Mais elle ne fait pas disparaître les difficultés : les véhicules d’alunissage, le ravitaillement en carburant en orbite et la préparation des fusées doivent tous s’intégrer dans une même chaîne opérationnelle.

La mission de 2027 : une répétition générale avec équipage, loin de la Lune

La mission Artemis 3 embarquera quatre astronautes à bord d’Orion, lancée par la fusée Space Launch System, ou SLS. Plutôt que de se poser sur la Lune, l’équipage effectuera des essais de rendez-vous et d’amarrage avec deux véhicules d’alunissage expérimentaux, développés par Blue Origin et SpaceX. La mission devrait durer 14 jours.

Le rendez-vous consiste à amener deux véhicules à proximité l’un de l’autre en orbite. L’amarrage permet ensuite de les relier, afin que l’équipage puisse passer de l’un à l’autre ou que des opérations soient menées entre les deux. Ces manœuvres peuvent sembler relever de procédures courantes, mais elles sont essentielles : lors d’un voyage lunaire, Orion devra rejoindre un autre véhicule dans l’espace, puis les astronautes dépendront du système d’alunissage pour atteindre la surface et en repartir.

Les essais se dérouleront en deux temps au cours de la même mission. Blue Origin lancera d’abord une version d’essai de son véhicule Blue Moon en orbite terrestre. Orion décollera ensuite avec ses quatre astronautes, s’approchera de Blue Moon et réalisera une manœuvre d’amarrage. Une fois cette étape achevée, Orion se séparera du véhicule, puis procédera à un essai similaire avec le véhicule lunaire Starship de SpaceX, après le lancement en orbite d’une version expérimentale de celui-ci.

En réunissant les deux essais au cours d’un seul vol habité, la NASA pourra examiner deux façons différentes d’utiliser un véhicule d’alunissage, au lieu de tester chaque système séparément. L’équipage s’exercera aussi à s’approcher de deux véhicules de conceptions différentes et à s’y amarrer, avant qu’une mission ultérieure ne s’appuie sur l’un d’eux pour se poser sur la Lune. Selon le plan, l’expérience acquise lors de ces manœuvres doit réduire les incertitudes opérationnelles avant la tentative d’alunissage de 2028.

De l’orbite à la Lune : deux options pour l’alunissage

La NASA prévoit que la mission Artemis 4 conduira des astronautes sur la surface lunaire en 2028. Le voyage débutera par le lancement de l’équipage à bord d’Orion, au sommet d’une fusée SLS, depuis le Kennedy Space Center, en Floride. Pour passer d’Orion à la surface de la Lune, l’équipage dépendra d’un véhicule d’alunissage développé par l’une des deux entreprises : SpaceX ou Blue Origin.

SpaceX compte utiliser Starship. Son plan prévoit que le véhicule soit ravitaillé en carburant supplémentaire alors qu’il se trouve en orbite autour de la Terre. Une fois le ravitaillement terminé, Starship rejoindra Orion et poursuivra le trajet avec elle en direction de la Lune. Le transfert de carburant en orbite est un élément central de cette approche : il faut ajouter du carburant au véhicule après son départ de la rampe de lancement pour le préparer à la suite du voyage.

Blue Origin développe de son côté le véhicule Blue Moon Mark 2. Son plan prévoit le recours à des étages de propulsion supplémentaires en orbite terrestre pour envoyer le véhicule d’alunissage vers la Lune. Une fois arrivé, celui-ci rejoindra Orion sur une orbite lunaire relativement basse, puis transportera les astronautes jusqu’à la surface. Les deux entreprises poursuivent donc le même objectif, mais avec des véhicules et des procédures différentes.

La possibilité de choisir entre deux systèmes donne à la NASA davantage de marge de manœuvre pendant le développement et les essais. En poursuivant le travail sur les deux options, l’agence évite de faire dépendre tout le plan d’alunissage d’un seul véhicule. Elle peut aussi comparer leur niveau de préparation et gérer les difficultés propres à chaque conception. Cela ne dispense toutefois pas de démontrer que le véhicule retenu pourra fonctionner en toute sécurité avec Orion et répondre aux exigences d’une mission habitée.

Modifier la fusée pour ne pas dépendre d’une seule option

La NASA ne cherche pas à conserver plusieurs possibilités uniquement pour les véhicules d’alunissage. Elle étudie également deux options pour l’étage supérieur qui pourrait équiper la fusée SLS lors d’Artemis 4. L’étage supérieur continue de fournir de la poussée une fois que les étages précédents ont achevé leur travail, afin de diriger le véhicule vers sa destination.

La première option est l’étage de propulsion cryogénique provisoire déjà utilisé avec la SLS. La seconde est une version allongée de l’étage Centaur 5, développé par United Launch Alliance, qui peut embarquer davantage de carburant. En étudiant les deux solutions, la NASA veut conserver plusieurs possibilités et éviter de faire reposer ses préparatifs sur une seule option technique.

Envisager deux solutions ne signifie pas qu’elles seront toutes deux utilisées pendant la mission. Cela permet plutôt de faire face à d’éventuels problèmes d’ingénierie sans que tout le calendrier dépende d’une seule voie. Dans une mission composée d’étapes interdépendantes, le choix de l’étage supérieur peut influer sur la manière dont le véhicule est envoyé vers sa destination. Garder des solutions de rechange peut donc rendre la planification plus souple.

Accélérer les préparatifs et renforcer les compétences de la NASA

La NASA affirme que le matériel nécessaire à Artemis 3 reste conforme au calendrier prévu. L’amélioration des procédures de préparation des véhicules et des fusées aurait réduit le temps de traitement d’environ 50 %. Ce gain compte, car préparer un lancement ne consiste pas seulement à construire le véhicule : il faut aussi achever des inspections, des assemblages et d’autres opérations avant que le matériel soit prêt pour la mission.

L’agence a également fait état d’une réalisation technique portant sur un élément essentiel d’une conduite de carburant de la fusée. Au lieu d’attendre un fournisseur extérieur, les ingénieurs de la NASA ont repensé cette pièce, l’ont fabriquée et l’ont testée eux-mêmes en cinq mois. Selon l’agence, cette opération a coûté environ un dixième de l’estimation initialement fournie par un prestataire extérieur.

Cette réalisation s’inscrit dans un effort plus vaste visant à reconstituer les compétences techniques au sein de la NASA et à renforcer la capacité de ses équipes à intervenir sur les composants et les systèmes des fusées. Jeremy Parsons, responsable du programme Artemis à l’agence, a expliqué que l’investissement dans ces compétences devait permettre de créer des équipes spécialisées dans différents domaines techniques, plutôt que de continuer à recourir systématiquement à des prestataires extérieurs pour ce type de travail.

Le directeur de la NASA, Jared Isaacman, a pour sa part relié ces changements à la volonté de l’agence d’atteindre ses objectifs rapidement, tout en préservant la sécurité et en maîtrisant les coûts. À l’échelle du programme, il ne suffit pas que le matériel finisse par arriver sur la rampe de lancement. Réduire les délais et les dépenses liés aux préparatifs pourrait rendre l’enchaînement des missions plus viable, à condition de ne pas sacrifier les essais nécessaires.

Une combinaison plus légère pour les premiers pas sur la Lune

Les préparatifs évoluent aussi du côté des équipements que les astronautes porteront sur la Lune. La NASA travaille avec Axiom Space à la conception d’une deuxième combinaison, plus légère, appelée combinaison d’excursion. Destinée aux premières sorties sur la surface lunaire, elle devrait peser environ la moitié de la combinaison principale, plus imposante, que développe Axiom.

Il ne s’agit pas de remplacer la combinaison la plus performante, mais de proposer un modèle plus léger pour les premières missions nécessitant des sorties à la surface. Cela pourrait simplifier la préparation des premiers voyages et aider les astronautes à commencer l’exploration plus rapidement. La combinaison principale restera, elle, prévue pour les futures missions qui exigeront de passer plus de temps à l’extérieur du véhicule ou d’effectuer des activités plus exigeantes sur le sol lunaire.

La présence de deux combinaisons rappelle que préparer un voyage vers la Lune ne consiste pas seulement à mettre au point une fusée et un véhicule spatial. L’équipage a besoin d’équipements adaptés à chaque étape, du voyage et de l’amarrage aux déplacements sur la surface. Le choix d’une combinaison dépend donc des exigences de la mission : le modèle plus léger n’est pas conçu comme une solution universelle pour tous les voyages ou toutes les activités à venir.

D’une visite brève à une présence humaine durable

Pour la NASA, le programme ne vise pas seulement à renvoyer des astronautes sur la Lune pour une visite unique. À mesure que le programme Artemis avance, l’agence souhaite organiser des missions plus complexes près du pôle Sud lunaire, une région centrale pour les prochaines explorations. L’objectif est d’élargir les zones que les humains pourront étudier directement et d’acquérir une expérience pratique au fil des missions.

Chaque voyage apportera de nouvelles connaissances opérationnelles : comment les véhicules fonctionnent ensemble, quels moyens sont nécessaires pour soutenir l’équipage et comment mener des activités plus complexes à la surface. C’est pourquoi, selon le plan, les essais de 2027 doivent permettre de tester les systèmes avant la tentative d’alunissage de 2028. Ils ne constituent pas un objectif isolé du reste du programme. La réussite de ce programme dépendra de l’achèvement des étapes de développement, d’essai et de préparation dans les délais prévus.

La NASA estime que les missions lunaires pourraient ouvrir la voie à des découvertes scientifiques, à des retombées économiques et au développement de technologies utiles à l’exploration de destinations plus lointaines. À terme, l’agence vise l’envoi d’astronautes vers Mars, un objectif historique pour lequel l’expérience acquise près de la Lune servira de base à la préparation de voyages plus difficiles. Ce projet reste toutefois lointain : la priorité immédiate est de démontrer que les systèmes peuvent mener une mission lunaire à bien en toute sécurité.

Conclusion

La NASA réorganise le programme Artemis : une mission habitée en orbite terrestre en 2027 doit précéder la tentative d’alunissage prévue en 2028. Pendant 14 jours, quatre astronautes s’exerceront à s’amarrer aux véhicules de Blue Origin et de SpaceX, tandis que l’agence poursuit la préparation d’Orion, de la fusée SLS, de plusieurs options d’étage supérieur et de nouvelles combinaisons. La NASA indique aussi avoir réduit d’environ 50 % le temps de préparation et fabriqué en cinq mois une pièce de conduite de carburant pour un coût proche d’un dixième de l’estimation extérieure. L’enjeu est de transformer ces essais et ces gains en missions successives, capables de soutenir une présence humaine plus durable sur la Lune et de préparer des voyages encore plus lointains.