quelle va être la mission d'Artemis I ?

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Lundi, la Nasa a réalisé une dernière revue d’aptitude au vol du SLS et d’Orion qui s’est bien déroulée. Ce système de lancement qui doit ramener les Américains sur la Lune a été déclaré apte au vol. Le lancement d’Artemis I a donc été confirmé pour le 29 août. Le décollage du SLS est prévu dès que possible à l’intérieur d’une fenêtre de tir de deux heures qui s’ouvrira à 14 h 33, heure de Paris (08 h 33, heure locale). En cas de report, les fenêtre de tir suivantes sont fixées au 2 et 5 septembre, puis le 20 septembre.

Ce premier vol d’Artemis est un vol de test sans équipage qui va servir à qualifier le lanceur SLS et le véhicule Orion. Ce vol a donc pour but de pousser dans ses retranchements le module de service d’Orion (ESM), fourni par l’Agence spatiale européenne et sous maîtrise d’œuvre d’Airbus Défense et Espace, afin de voir s’il est capable de réaliser toutes les manœuvres prévues.

Que sera capable de faire Orion avec son module de service ?

À proprement parler, le but de ce vol, ce n’est évidemment pas de pousser le véhicule à sa limite structurelle mais de le « tester à l’intérieur de son enveloppe de vol et voir dans quelles conditions et comment il peut fonctionner dans des configurations de vol très variées », nous explique Didier Schmitt, responsable de la Stratégie sur l’exploration humaine et robotique à l’ESA. L’objectif de cette mission de 42 jours est de tester Orion et son module de service au-delà de ce qu’il va devoir faire pour les missions suivantes. Il faut savoir qu’Orion n’est pas un véhicule à usage unique, son module d’équipage est réutilisable et conçu pour une multitude de missions différentes.

Pour comprendre la nécessité de tester le module de service d’Orion, il faut savoir que ce « module a été défini il y a 10 ans, à une époque ou Orion était destiné à des missions vers des astéroïdes », rappelle Didier Schmitt. Il n’était alors pas question de Gateway et encore moins de missions lunaires. Aujourd’hui, nous avons une « idée plus claire des missions d’Orion de sorte qu’il est nécessaire de vérifier en orbite que notre module sera en capacité de les réaliser ». Comme le précise Philippe Deloo, chargé du projet ESM à l’ESA, c’est la « première fois que le système sera testé dans l‘espace ». Certes, le module ESM a déjà « été testé au sol mais la représentativité des tests au sol n‘est jamais de 100 %. Là, on va pouvoir affiner nos modèles. On va apprendre énormément avec ce vol », indique-t-il.

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Le tester à l’intérieur de son enveloppe de vol et voir dans quelles conditions et comment il peut fonctionner dans des configurations de vol très variées

Parmi les missions qui n’étaient pas prévues à l’origine de la conception d’Orion, on citera en exemple celle d’Artemis IV. Lors de cette mission, Orion va servir de remorqueur pour arrimer le module I-HAB (International-Habitat, construit par Thales Alenia Space) au Gateway. Il est donc « nécessaire d’analyser ce scénario car le module de service n’a pas été développé pour cela. C’est tout l’intérêt d’Artemis I dont le vol de 42 jours permet de vérifier et tester ce type de phase de vol et de manœuvre », souligne Antoine Alouani, Responsable technique du sous-système de propulsion chez Airbus France.

Vigilance autour du bouclier thermique de la capsule

Le système de propulsion de l’ESM sera donc au cœur des tests que la Nasa espère réaliser, et particulièrement scruté. Comme le rappelle Antoine Alouani, ce « système de propulsion ne compte pas moins de… 33 moteurs ». Dont un moteur principal, « qui est un de ceux de la Navette spatiale et qui a déjà volé et fourni une poussée de 26 kilonewtons », 8 moteurs auxiliaires, « dérivés de ceux du véhicule de transfert automatique (ATV)», et 24 moteurs de contrôle d’attitude.

L’autre point fort de ce vol et principal point de vigilance de la mission concerne le bouclier thermique de la capsule. La vitesse de rentrée dans l’atmosphère d’une mission de retour de la Lune étant bien supérieure à une mission de retour d’orbite, onze kilomètres par seconde contre « seulement » sept kilomètres par seconde, la Nasa veut s’assurer de son bon comportement lors de la phase de rentrée atmosphérique. Ce bouclier sera l’unique protection des astronautes durant cette phase cruciale.

Les panneaux solaires sont aussi un sujet de préoccupation majeur. Ces panneaux sont orientables autour de leur axe et peuvent s’incliner vers l’avant et l’arrière pour des raisons structurelles et thermiques. Il faut savoir que la poussée du moteur principal est telle que si les panneaux restaient déployés à 90 degrés, ils n’y résisteraient pas, d’où la nécessité de les incliner. Autre point de vigilance, et non des moindres, les panneaux ont une certaine fréquence de résonance. Or, les moteurs de l’ESM sont pulsés à une certaine fréquence pour pouvoir contrôler la direction et l’attitude. Airbus souhaite « vérifier ces interférences de fréquences afin de vérifier que les panneaux n’entrent pas en résonance, ce qui pourrait les amener à se disloquer », précise Antoine Alouani.

Sans l’Europe, pas de retour sur la Lune

Vous l’aurez compris, sans ce module de service européen, la Nasa ne peut pas retourner sur la Lune. Cela dit, sans la Nasa, l’ESA ne peut pas aller bien haut non plus !

Pour l’Agence spatiale européenne, les enjeux sont énormes. Il faut savoir que la fourniture des modules ESM à la Nasa s’est faite dans le « cadre d’un accord historique à l’intérieur duquel nous avons négocié trois vols d’astronautes de l’ESA à bord du Gateway », rappel Didier Schmitt. Or, la prochaine étape est de négocier un « astronaute européen sur la surface de la Lune » !

Afin de convaincre la Nasa d’en amener un avec elle lors d’une mission Artemis, il « faudra autre chose qu’un module de service. Cela pourrait être l’atterrisseur lunaire polyvalent EL3 ». Cet atterrisseur lunaire polyvalent, autonome et de forte capacité pourrait « servir à la logistique des missions Artemis et donc de contrepartie proposée à la Nasa pour faire atterrir sur la Lune un de nos astronautes, et d’autres par la suite ». Encore faut-il que les États membres de l’ESA donnent leur feu vert à son développement lors du prochain conseil ministériel prévu en novembre 2022.

Artemis I : le lanceur a été transféré sur son pas de tir

Article de Rémy Decourt publié le 17/08/2022

Le lanceur SLS, avec à son bord la capsule Orion et son équipage de mannequins, a été transféré sur son pas de tir. À quelques jours du vol, tous les voyants sont au vert pour la mission Artemis I qui donne le coup d’envoi à l’ambitieux programme de retour sur la Lune des États-Unis.

« Les quatre premiers kilomètres qui nous mèneront sur la Lune ont été parcourus ». Ce sont dans ces termes que s’est exprimé Michael Bolger, responsable des systèmes terrestres d’exploration au Centre spatial Kennedy, lors d’un point de presse, pour saluer le transfert du lanceur SLS et la capsule Orion.

Ce transfert a eu lieu deux jours plus tôt que prévu, ce qui laisse à penser que la Nasa est en avance sur son planning de préparation de la mission Artemis I. Bien qu’il existe de nombreuses possibilités de report, tous les voyants sont au vert pour un décollage le 29 août, à suivre en direct sur Futura. La mission est prévue pour durer 42 jours.

De la Lune à Mars

Cette nuit, le lanceur SLS (Space Launch System) a quitté le bâtiment d’assemblage (Vehicle Assembly Building VAB) pour rejoindre son pas de tir du Centre spatial Kennedy, le 39B. Ce pas de tir historique a été utilisé pour les trois missions Skylab, le vol Apollo-Soyouz et les navettes spatiales jusqu’en 2007. Il est aujourd’hui utilisé pour les missions Artemis qui ramèneront les Américains sur la Lune et les enverront sur Mars.

Comme tient à le préciser Reid Wiseman, le chef des astronautes au Centre spatial Johnson de la Nasa, « quand nous pensons à Artemis, nous nous concentrons beaucoup sur la Lune. Mais je veux juste que tout le monde sache et se souvienne que nos yeux ne sont pas fixés sur la Lune. Nos yeux sont clairement tournés vers Mars ».

Trois mannequins pour préparer l’arrivée des hommes et des femmes sur la Lune

À bord du puissant lanceur construit par Boeing, le véhicule Orion et son équipage de trois mannequins dont deux « féminins », baptisés Helga et Zohar. Ces deux « cobayes » seront utilisés pour plusieurs expériences dont Mare (Matroshka AstroRad Radiation Experiment) qui doit mesurer les effets du rayonnement spatial sur les femmes astronautes afin de les préparer au mieux à vivre et travailler sur la Lune.

Fournis par l’ESA, ces mannequins féminins sont fabriqués à partir de matériaux imitant les os, les tissus mous et les organes d’une femme adulte. L’un des mannequins voyagera sans protection tandis que l’autre portera un gilet de radioprotection spécial, appelé AstroRad (gilet noir). Quant au troisième mannequin, il est américain. Livré par la Nasa, il a été baptisé Commander Moonikin Campos. Ce mannequin est bardé de capteurs de façon à enregistrer tout ce que subiront les femmes et les hommes en route vers la Lune, du décollage au retour sur la terre ferme.

Save the date ! On sait quand aura lieu le premier vol vers la Lune de la mégafusée de la Nasa

Article de Léa Fournasson publié le 24/07/2022

À l’occasion d’une conférence de presse ce mercredi 20 juillet 2022, la Nasa a annoncé la date du premier vol du SLS, son plus puissant lanceur et première étape du retour vers la Lune. La mission consistera en un vol inhabité de la capsule Orion autour de la Lune.

Dans une conférence de presse le 20 juillet, la Nasa a annoncé pile 53 ans après le premier atterrissage lunaire d’Apollo 11 la date de lancement de la mission Artemis I : le décollage se fera le 29 août ! Elle a aussi annoncé deux autres dates alternatives, le 2 et le 5 septembre. Ce tout premier vol marquera le début du grand programme Artemis, qui vise à renvoyer des humains sur la Lune dès 2025, plus de 50 ans après la dernière mission Apollo en 1972. Ce premier vol consistera en un vol inhabité d’une capsule Orion qui se mettra en orbite autour de la Lune avant de revenir sur Terre.

Au total, la mission devrait durer entre 39 et 42 jours, d’après la Nasa. Le lancement aura lieu au Kennedy Space Center, en Floride, et sera le tout premier décollage du lanceur Space Launch System (SLS) de la Nasa, conçu spécialement pour le programme Artemis. Il pourrait aussi servir à envoyer des humains sur Mars, objectif à long terme de l’Agence spatiale américaine.

Deux autres fenêtres de tir

Mais la date n’est pas certaine, comme le précise la Nasa. Tout comme elle l’avait annoncé précédemment, le décollage se fera entre le 23 août et le 6 septembre, avec trois dates possibles. Parmi les objectifs d’Artemis I, le test du bouclier thermique d’Orion : c’est en effet lui qui protègera l’équipage lors des prochaines missions habitées à venir. Trois mannequins seront d’ailleurs intégrés dans la capsule, criblés de capteurs afin d’étudier les conditions physiques réelles dans lesquelles serait un véritable équipage humain. Les systèmes de navigation seront aussi dans la ligne de mire de la Nasa, avec en particulier un test sur leur capacité à utiliser l’énergie solaire et leur résilience face aux rayonnements cosmiques. La prochaine mission, Artemis II, n’aura pas lieu avant 2024, et transportera des humains mais seulement pour effectuer une orbite autour de la Lune. L’atterrissage lunaire ne sera pas avant 2025, dans le cadre de la mission Artemis III.

La mégafusée de la Nasa est prête pour son premier vol vers la Lune : voici les dates

Article de Rémy Decourt publié le 28/06/2022

La Nasa a été convaincue par l’ensemble des essais WDR réalisés avec le SLS. Vendredi, elle a déclaré que le lanceur était prêt pour son premier vol d’essai qui pourrait avoir lieu à l’intérieur d’une fenêtre de tir qui s’ouvrira le 23 août et se fermera le 6 septembre. Cette mission, Artemis I, consistera en un vol inhabité de la capsule Orion autour de la Lune.

Les différents essais et répétitions de chronologie de lancement avec remplissage du lanceur SLS (WDR, Wet Dress Rehearsal) sont terminés. Dans un communiqué, la Nasa se satisfait de la tournure des événements et s’est dite convaincue que le lanceur géant, construit par Boeing, est fin prêt pour son vol d’essai et la mission Artemis I. Les équipes de Boeing et de la Nasa vont maintenant procéder aux préparatifs du lancement de ce vol qui donnera le coup d’envoi des missions du programme lunaire Artemis qui doit ramener les Américains sur la surface lunaire.

Cela dit, une petite fuite d’hydrogène a tout de même empêché la Nasa et Boeing de réaliser des répétitions jusqu’à l’instant T moins 9 secondes, juste avant l’allumage des quatre moteurs principaux RS-25 de l’étage principal. Au plus loin, le compte à rebours s’est arrêté à T moins 29 secondes. Bien que la durée des répétitions ne soit pas allée aussi loin que les responsables du programme le souhaitaient, la Nasa et Boeing ont tout de même déclaré que la réception WDR avait atteint suffisamment d’objectifs pour passer aux préparatifs finaux du lancement.

Pas de lancement ces prochains jours

Le SLS (Space Launch System), dont plusieurs sont en cours de production, ne va évidemment pas décoller ces prochains jours. Vendredi 1^er juillet, la Nasa ramènera le lanceur dans le bâtiment d’assemblage (Vehicle Assembly Building ou VAB) pour une période de six à huit semaines où il sera préparé à son vol inaugural. La Nasa doit également procéder à plusieurs vérifications et réparations dont cette fuite d’hydrogène localisée au bas de l’étage principal.

Au regard du travail à effectuer, la Nasa et Boeing sont confiants. Le lanceur sera prêt à être lancé entre le 23 août et le 6 septembre. Si cette fenêtre de tir était ratée, l’opportunité suivante aurait lieu entre le 19 septembre et le 4 octobre. La date de lancement ne sera pas connue avant plusieurs semaines. La Nasa n’a pas suffisamment de visibilité sur la durée du travail et des tâches qui sont à effectuer sur le SLS.

Vol d’Artemis vers la Lune : pourquoi les dates de lancement sont difficiles à déterminer ?

Article de Rémy Decourt publié le 12/06/2022

La Nasa qui se prépare pour une nouvelle tentative de répétition de chronologie de lancement avec remplissage du lanceur SLS (WDR, Wet Dress Rehearsal) prépare aussi la mission Artemis I qui sera réalisée lors du vol inaugural du SLS. Artemis I, qui doit ouvrir la voie au retour des Américains sur la Lune à l’horizon 2028, pourrait être lancée au cours de l’été. Mais à quelle date ? Étonnamment, malgré la proximité de la Lune à la Terre, les opportunités de lancement ne sont pas aussi nombreuses que l’on pourrait le penser. Explications.

Si la seconde tentative de répétition de chronologie de lancement avec remplissage du lanceur SLS (WDR, Wet Dress Rehearsal) se déroule bien, la Nasa et Boeing devraient ensuite accélérer sur la préparation du vol inaugural du SLS lors de la mission Artemis I à une date qui n’a pas encore été communiquée. Mais, trouver une date de lancement s’apparente à un petit casse-tête car la Nasa doit tenir compte de plusieurs paramètres.

Un grand huit autour de la Lune

Pour rappel, Artemis I consistera en un vol d’essai inhabité autour de la Lune suivant une trajectoire similaire à celle de la mission Apollo 8, en utilisant la gravité lunaire pour gagner de la vitesse et pour se propulser à près de 70.000 kilomètres au-delà de la Lune, à près d’un demi-million de kilomètres de la Terre – plus loin qu’aucun humain n’a jamais voyagé. Lors de son voyage de retour, Orion effectuera un survol de la Lune avant de retourner sur Terre. La mission durera environ 20 jours et se terminera par un plongeon dans l’océan Pacifique sans le module de service qui sera séparé du véhicule et brûlera dans l’atmosphère.

L’incertitude sur la date de lancement de cette mission ne s’explique pas seulement par la date de fin des essais WDR et le feu vert à l’utilisation du SLS. Il y a tout un tas d’autres paramètres à prendre en compte. En effet, étonnamment, malgré la très proche proximité de la Lune à la Terre, dans le cadre de cette mission les opportunités de lancement ne sont pas aussi nombreuses que l’on pourrait le penser.

Ces fenêtres de tir tiennent principalement compte de la mécanique orbitale complexe qu’implique le lancement sur une trajectoire précise vers la Lune alors que la Terre tourne sur son axe et que la Lune tourne autour de la Terre chaque mois dans son cycle lunaire. Mais pas seulement.

Quatre paramètres principaux qui détermineront la date de lancement

Sans surprise, la date de lancement doit tenir compte de la position de la Lune afin que l’étage supérieur du lanceur SLS puisse programmer la combustion d’injection translunaire avec suffisamment de performance pour intercepter la « rampe d’accès » à l’orbite lunaire rétrograde. À l’avenir, cet étage sera remplacé par l’étage supérieur d’exploration EUS (Exploration Upper Stage) plus puissant, qui permettra des lancements quasi quotidiens, voire quotidiens vers la Lune, en fonction de l’orbite souhaitée. À cela s’ajoute que la trajectoire résultante pour un jour donné doit garantir qu’Orion ne reste pas dans l’obscurité pendant plus de 90 minutes d’affilée, afin que ses panneaux solaires puissent recevoir et convertir la lumière du soleil en électricité et que le vaisseau spatial puisse maintenir une plage de température optimale. Enfin, la date de lancement doit permettre une trajectoire de retour qui autorise la technique d’entrée, dite par saut. Cette technique consiste en une manœuvre au cours de laquelle le vaisseau spatial plonge dans la partie supérieure de l’atmosphère terrestre et utilise cette atmosphère, ainsi que la portance de la capsule, pour ralentir simultanément et sortir de l’atmosphère, puis revenir pour la descente finale et l’amerrissage. Cette technique permet aux ingénieurs de déterminer avec précision l’emplacement de l’amerrissage d’Orion et, lors des futures missions, elle contribuera à réduire les charges de rupture aérodynamique que subiront les astronautes à l’intérieur du vaisseau et à maintenir les charges structurelles du vaisseau dans les limites de conception. Enfin, la date de lancement doit permettre l’amerrissage d’Orion en journée, afin d’aider le personnel de récupération à localiser, sécuriser et récupérer l’engin spatial dans l’océan Pacifique.

En tenant compte de tous ces paramètres et contraintes, la Nasa a identifié et déterminé 73 dates de lancement potentielles entre le 26 juillet et le 23 décembre 2022. Il en résulte un calendrier avec environ deux semaines de possibilités de lancement, suivies de deux semaines sans possibilités de lancement.