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Espace : le succès chinois stimule le projet de station orbitale lunaire

La Chine a accompli une première mondiale avec son rover circulant depuis le 3 janvier 2018 sur la face cachée de la Lune. Mais ce succès n'est pas que scientifique, il est aussi politique. La NASA continue son projet de vaisseau spatial Terre-Lune "Orion", en partenariat avec des entreprises européennes et communique beaucoup à ce sujet. Le projet d'une base orbitale lunaire est toujours actif, avec des voyages habités pour Mars en ligne de mire. Explications.

La conquête spatiale est-elle (enfin) en train de redevenir une réalité ? Faute de participants, l'idée d'envoyer des êtres humains au delà de l'orbite terrestre ne semblait plus à la mode depuis les années 70. En 2004, il y eut bien une velléité américaine de reproduire l'exploit des missions Apollo, instiguée par le président George Walter Bush, avec son programme Constellation (financé et développé par les Etats-Unis seuls).

Mais celui-ci fut abandonné en 2010 : trop cher, trop de retards, pas assez innovant. La Chine, le Japon débutaient quand elles à cette époque leurs lancements de sondes spatiales en direction de la Lune : la première sonde chinoise Chang'e et la japonaise Kaguya sont toutes les deux mises en orbite lunaire en 2007. Puis en 2013, la Chine pose son fameux "Lapin de Jade" sur la Lune, un rover qui y circule durant 13 mois, démontrant que les Etats-Unis ou la Russie ne sont plus les seuls à être capables de poser des engins sur notre satellite naturel. Malgré l'arrêt du programme Constellation en 2010, le projet du vaisseau spatial Orion est lui repris officiellement par la NASA… en 2011. 

Un voyage vers la Lune… inhabité

A l'origine, le programme Constellation de Bush prévoyait d'envoyer des astronautes américains sur la Lune pour 2020 et ce, sans partenariat international. La somme de défis techniques de l'ensemble du projet semble avoir été trop importante pour permettre à la NASA de l'assumer seule : le lanceur lourd Ares V — un équivalent de la fusée Saturn V des années 60 était insuffisant pour le poids des nouveaux matériels, et reconstruire un module de service et de commande plus modernes que ceux des missions Apollo coûtait trop cher.

La NASA a donc décidé de conserver le seul projet Orion du programme Constellation : le vaisseau spatial dont le module d'équipage  — revenant sur Terre. Le module propulsant cette capsule est quant à lui désormais développé par l'Agences spatiale européeenne (ESA), en partenariat avec Airbus. 

Explication en images des différents systèmes du vaisseau Orion, grâce à une animation de la NASA de 2013 :
 
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©Nasa


La NASA a donc conçu ce vaisseau spatial en trois parties, dont la propulsion est prise en charge par l'ESA et Airbus. Un fusée de type "lanceur lourd" doit propulser le tout hors de la gravité terrestre  : 


Orion transportera les astronautes dans l'espace lointain, puis les ramènera chez eux sur Terre. Orion pourra se rendre sur un astéroïde ou même sur Mars. La NASA développe une énorme fusée appelée Space Launch System, ou SLS. Cette fusée est un lanceur lourd. Orion se lancera au sommet de cette fusée. Le lanceur lourd transportera Orion au-delà de l’orbite terrestre basse, où la Station spatiale internationale est en orbite, et au-delà de la lune. (Extrait de l'article en anglais de la  NASA de 2015 : "What is Orion ?")

Le premier lancement du vaisseau Orion et du lanceur SLS sont prévus pour le second semestre 2020. l'EM-1 (pour Exploration mission numéro 1) sera inhabitée et parcourera 64 000 km au delà de la lune pour ensuite revenir sur Terre. Cette mission doit valider les capacités du futur lanceur lourd tout comme la capsule d'équipage et le module de service d'Airbus. 

Explications de la mission d'exploration N°1 d'Orion, en images :

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La NASA prévoit qu'après l'EM-1, Orion pourrait participer à la construction d'une station spatiale lunaire. Et envoyer des hommes sur Mars ?

Une… ou deux stations spatiales lunaires ?

Orion doit permettre — dès sa mission 2 — d'apporter des éléments d'une petite station orbitale près de la Lune. La NASA mise sur la fin de ces "travaux" spatiaux à l'horizon 2026, avec à ce moment là le premier vol habité de 4 astronautes venant s'installer dans cette remplaçante de l'ISS. La station spatiale internationale doit en effet être abandonnée en 2024. Les agences spatiales canadiennes et européennes ont rejoint ce projet de la Nasa, et si les Russes sont les bienvenus — comme pour l'ISS — ils semblent pour l'heure ne pas être partants, expliquant que les Etats-Unis ne devraient pas être les seuls maîtres d'œuvre du projet. 

La Russie a en réalité déjà un programme d'exploration de la Lune, avec des robots et même une mission habitée programmée pour 2030, ainsi qu'un projet de station lunaire très proche de celui de la Nasa ! L'ESA collabore avec déjà la Russie pour ses futures missions robotiques. 
 

Le premier module de la station spatiale américaine lunaire sera construit par Thalès et porte le nom d’ESPRIT : European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications. Ce module, non habitable, est chargé du ravitaillement en carburant et assure une grande partie des télécommunications avec le sol lunaire. Un second module, nommé I-HAB est programmé pour rejoindre la station dès 2026, il devrait être alors régulièrement habité par des équipes techniques et scientifiques. 

Vidéo explicative : 

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De la Lune… à Mars

Le vaisseau Orion et la station lunaire Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) n'ont pas pour seul objectif de permettre l'exploration de la Lune et d'effectuer des expériences dans l'espace profond. La Nasa l'a bien expliqué : cette station devra être une sorte de laboratoire permettant de tester les technologies d'exploration, une aide à l'assemblage des futurs véhicules de transport qui feront le long trajet vers la planète Mars. Bien entendu, toutes les prévisions au sujet des voyages d'Orion et de la station LOP-G établies par la Nasa ne peuvent être prises comme définitives : de nombreux points sont encore soumis à validation. Dont celui des rayonnements cosmiques, comme le soulignait fin 2018 Franco Fenoglio, directeur des programmes de transport et de vol habités chez Thalès Alenia Space :

"Avec la Station spatiale Internationale, placée en orbite basse, nous sommes encore protégés de bon nombre de rayonnements cosmiques dont nous devons impérativement évaluer les effets avant d’envisager de longs voyages spatiaux habités". 

Le Space Launch System devrait en tout cas — selon les prévisions de la Nasa —  assurer — comme pour le vaisseau Orion —  la majorité des lancements d'éléments de la future station. Des cargos commerciaux pourraient aussi assurer des services logistiques en apportant de la nourriture, de l'eau ou des pièces de rechange. 

La Chine après son exploit du rover sur la face cachée de la Lune a déclaré vouloir envoyer des hommes sur la Lune, elle aussi autour de 2030, et laisse entendre qu'elle serait prête à participer à des projets internationaux. Le vaisseau Orion et la station LOP-G seront-ils le nouveau moteur de la coopération internationale spatiale ? 

> Espace : la Chine débarque un rover sur la face cachée de la Lune

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