derniers préparatifs pour la nouvelle fusée lunaire de la Nasa

De notre envoyé spécial en Floride,

« C’est une chance incroyable d’être ici. C’est l’histoire : c’est le nouveau programme Apollo. » Nous sommes encore à plusieurs jours du lancement, mais Ryan a déjà les yeux qui brillent. Lunettes de soleil sur le nez, un T-shirt Nasa sur les épaules, ce trentenaire passe son dimanche les pieds dans l’eau de l’océan Atlantique, sur la plage de Cocoa Beach à quelques encablures du centre spatial Kennedy. C’est ici, sur ce qu’on appelle la « Space Coast » floridienne, qu’il est venu depuis le lointain Colorado pour assister au lancement du Space Launch System (SLS), la nouvelle fusée lunaire de la Nasa. Comme lui, plus de cent mille Américains avaient fait le déplacement fin août lors de la première tentative de lancement. Une autre, tout aussi infructueuse, avait eu lieu fin septembre. Celle-ci sera la troisième campagne, et malgré les échecs précédents, les Américains se déplacent toujours en nombre : tous les hôtels de la région affichent complets malgré les prix stratosphériques. 

Il faut dire que le spectacle promet. Fièrement dressé sur le pas de tir 39-B du centre spatial, haut de 98,3 mètres, SLS impressionne, conformément à son statut de fusée la plus puissante jamais construite. « SLS, c’est tout simplement le système de propulsion du programme Artémis », explique avec un sourire Chris Cinciola, responsable adjoint du programme à la Nasa. Dans la mythologie grecque, Artémis est la sœur jumelle d’Apollon. Elle est également associée à la Lune. 

Un nom tout trouvé pour l’ambitieux programme américain qui vise à poser à nouveau des astronautes sur notre satellite en 2025. Et pour cela, il faut une fusée puissante: « Nous allons mille fois plus loin que l’orbite basse terrestre où se trouve la Station spatiale internationale (ISS), et on doit tout embarquer : le vaisseau et tout ce dont ont besoin les astronautes », détaille Chris Cianciola. 

Une histoire de moteurs 

Voici donc le SLS, un des programmes les plus ambitieux de la Nasa, dont la filiation avec la Saturn 5 des missions Apollo et la navette spatiale saute aux yeux. « Les équipes qui avaient construit Saturn 5 avaient compris beaucoup de choses. D’ailleurs, ils sont allés sur la Lune ! », rigole le responsable du programme. Cela se voit dans le design général des deux engins, dont les ressemblances sont frappantes. 

Mais par son principe même, SLS se devait d’être plus puissant que son prédécesseur: « Ils sont allés sur la Lune, mais pour quelques jours. Nous voulons être des pionniers au sens propre. Nous voulons y rester. » Il faut donc emporter plus de choses. Dans le spatial, c’est une contrainte à faire fuir un ingénieur : plus de choses signifie que cela sera plus lourd, donc plus de puissance au décollage. C’est pour cette raison qu’il y a également eu des emprunts du côté de la navette spatiale. « Ça a été l’un des défis lors de la conception du SLS : on avait besoin des meilleurs moteurs, des meilleurs propulseurs et on s’est rendu compte qu’on les avait déjà, les RS-25. » 

Ces moteurs, parmi les plus puissants jamais construits, Doug Bradley les connaît bien, puisqu’il fait partie des gens qui les ont conçus chez l’industriel Aerojet Rocketdyne. « Le principe est simple, c’est un moteur fusé, il utilise de l’hydrogène et de l’oxygène et les mélange dans la chambre de combustion pour obtenir la poussée. » Il se trouve que le RS-25 fait ça particulièrement bien, et c’est pour cette raison que la Nasa l’avait utilisé pour équiper sa navette spatiale. « Au moment de définir les besoins du SLS, nous nous sommes demandé : “Qu’est-ce qui est requis pour cette mission”. Cela nous a renseignés sur la capacité du moteur. Dans ce cas-là, la chose la plus sensée est de regarder s’il existe déjà plutôt que d’en développer un nouveau. Le RS-25 était parfait. » 

Autre avantage, la navette étant réutilisable à l’époque, tous ont déjà volé. L’un d’entre eux a ainsi réalisé douze séjours dans l’espace avant d’être installé à la base du SLS. Les ingénieurs les connaissent donc déjà sur le bout des doigts et savent exactement comment ils vont se comporter. Les adaptations à réaliser pour les monter sur leur nouveau véhicule ont également été raisonnablement minimes, mis à part les ordinateurs de bord qu’il a fallu mettre à niveau. « Cela aurait été bête de ne pas prendre en compte le passé lors de la conception de cette nouvelle fusée lunaire », poursuit Doug Bradley. « Ce qui a été fait sur Saturn 5 nous a aidés à construire la navette. Ce qui a été fait sur la navette nous aide pour le SLS. Ce sont ces fondations qui nous permettent d’aller plus loin. » 

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Tout tester 

On considère généralement que sans bons moteurs, une fusée n’est qu’un empilement de tôles de métal qui ne sert pas à grand-chose. C’est donc important pour la Nasa d’avoir des moteurs fiables au comportement connu. Cependant, l’empilement de tôles de métal au-dessus n’est pas accessoire non plus, et il convient également de le tester. « On a testé au sol, on a fait des simulations, on a testé le corps central, les propulseurs, on a fait tous les tests que l’on pouvait », explique Chris Cianciola. « Mais à un moment, pour complètement tester la fusée avant de mettre des astronautes à bord, il faut la faire voler. » C’est précisément l’objet de cette mission Artémis 1. 

Malheureusement, faire voler le SLS s’avère plus compliqué que prévu. Cela fait désormais près de trois mois que la Nasa tente sans succès de le lancer. Ce n’est pas tant la fusée elle-même qui a causé des soucis, mais plutôt ce qu’on appelle le segment sol, les installations de la base de lancement. En l’occurrence, ce sont les systèmes permettant le remplissage des réservoirs qui ont connu quelques ratés, annulant le décollage prévu fin-août début septembre. Trois semaines plus tard, alors que tout semblait permettre une mise à feu des moteurs, c’est la tempête Ian qui a contraint la Nasa à rentrer l’engin au VAB, le bâtiment d’assemblage. Désormais mi-novembre, une troisième opportunité se profile, la fusée est de nouveau installée sur son pas de tir, et c’est la tempête Nicole qui surgit. Cette fois, les équipes n’ont pas eu le temps de rentrer le lanceur qui a dû affronter les vents violents dehors, mais sans casse à en croire les ingénieurs de l’agence spatiale américaine. À quelques heures du lancement prévu, tous les voyants sont au vert pour Artémis 1. 

La mission est simple : faire une répétition générale pour qualifier tous les systèmes. SLS va donc allumer ses moteurs à 1h04 du matin ce mercredi en Floride. Deux minutes et 12 secondes plus tard, ses propulseurs d’appoint à poudre seront vides et seront éjectés. Le lanceur sera alors à 50 kilomètres d’altitude. Après 8 minutes 30 de vol, c’est l’étage principal qui se séparera après avoir accompli son office. SLS sera alors dans l’espace à 167 kilomètres d’altitude, filant à une vitesse de 28 000 kilomètres par heure. Enfin, après deux heures de mission, à 4 000 kilomètres d’altitude, le vaisseau Orion sera libéré et propulsé vers sa trajectoire lunaire. Il mettra six jours à atteindre notre satellite, autour duquel il orbitera deux semaines, avant de rentrer sur Terre.

Un nouveau vaisseau spatial 

Orion, c’est le vaisseau qui transportera les astronautes du programme Artémis, le successeur de la capsule Apollo. Il est conçu pour se rendre à des distances encore jamais atteintes tout en protégeant son équipage, qui pourra comporter jusqu’à quatre personnes, et les ramener sur Terre sans encombre. Le véhicule a déjà été testé. Il a été placé au sommet d’une fusée Delta IV Heavy, qui l’a propulsé en orbite. Après deux tours de Terre, sa capacité à résister au choc de la rentrée atmosphérique et à correctement déployer ses parachutes a été validée. Mais voilà, un retour sur notre planète depuis la Lune se fera à une vitesse bien plus élevée. Sa capacité à se placer en orbite et à faire le retour constitue l’un des enjeux majeurs de cette mission. 

Le comportement d’un autre élément d’Orion sera également analysé de très près : son module de service. Développé par l’Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre d’un partenariat avec la Nasa, il joue un rôle essentiel pour le vaisseau spatial. « C’est comme le moteur d’une voiture : Orion est la voiture, le module de service fournit sa propulsion. Il fournit également tous les systèmes de régulation qui permettent à la capsule de voyager dans l’espace en fournissant une atmosphère convenable aux astronautes », explique Philippe Deloo, responsable du programme à l’ESA. Là aussi, le but est de tout vérifier : « Il faut s’assurer que tous les systèmes que nous avons développés fonctionnent comme nous l’avons anticipé, qu’il n’y ait ni surprise ni anomalie. Le prochain vol sera avec des astronautes et on ne veut évidemment pas risquer leur vie. » 

Génération Artémis 

En effet, après cette mission, viendra Artémis 2 en 2023 si tout se passe bien. Un premier équipage s’installera au sommet des 98 mètres du SLS pour une réplique d’Artémis 1 ou d’Apollo 8 à l’époque : quelques tours de Lune pour vérifier une nouvelle fois l’ensemble des systèmes, mais avec des astronautes à bord cette fois. Viendra ensuite Artémis 3 en 2025 au plus tôt, ou pour la première fois depuis Apollo 17 en 1972, deux humains fouleront le sol lunaire. Les noms des deux astronautes ne sont pas encore connus mais déjà la Nasa annonce son intention qu’une femme et un Afro-Américain composent l’équipage. « Nous allons retourner sur la Lune, et c’est simplement cool », sourit Doug Bradley. « Ça me fait penser à la fin d’Apollo 13, le film avec Tom Hanks. Il réfléchit à la fin du programme Apollo, et se demande quand on retournera sur la Lune et avec qui. C’est avec nous, notre fusée est sur le pas de tir ! »  

Pour beaucoup, Artémis est une histoire de legs. De par ses technologies et son approche, mais également par l’imaginaire qu’elle emporte : le programme Apollo d’une nouvelle génération. Chris Cianciola approuve : « J’étais un jeune enfant quand on a lancé Apollo 11 en 1969. Avec ma famille, nous nous étions garés à Titusville, à trois miles du centre spatial, et on a regardé le lancement depuis la route. Après, nous sommes rentrés à la maison et on a vu les premiers pas sur la Lune. C’est toujours dans ma mémoire. Aujourd’hui, je travaille avec une équipe qui fait la même chose. Et lors du lancement mercredi, il y aura sûrement un enfant qui regardera depuis la route, comme je l’avais fait. Dans 40 ans, cet enfant aura repris le flambeau. C’est ce qu’il faut si on veut aller encore plus loin dans l’espace et explorer ! »

►À écouter aussi: Pourquoi veut-on absolument retourner sur la Lune maintenant?