L’impressionnante liste de choses à faire de la NASA pour renvoyer des gens sur la Lune

Un demi-siècle après avoir fait atterrir les premiers humains sur la Lune, la NASA cherche à remettre des gens sur la surface lunaire, mais cette fois, l’agence a un délai encore plus ambitieux à respecter. L’objectif est de renvoyer des humains sur la Lune d’ici 2024, soit dans cinq ans à peine. La NASA a beaucoup plus de matériel à développer cette fois – ce qui laisse beaucoup de gens se demander si un retour lunaire aussi extrêmement ambitieux peut être fait.

Le plan de la NASA pour retourner sur la Lune est appelé Artemis, et comme Apollo, le programme nécessite une fusée géante ainsi que des atterrisseurs pour emmener les gens sur la surface lunaire. Ce qui distingue Artemis du programme Apollo, c’est que cette fois, l’accent est mis sur la durabilité. Plutôt que d’envoyer des personnes se promener sur la Lune pendant quelques heures, la NASA souhaite construire une sorte d’avant-poste durable près de la surface lunaire dans un avenir prévisible. C’est la raison pour laquelle Artemis comprend un composant distinct baptisé Gateway, une station spatiale destinée à être construite en orbite autour de la Lune. Au lieu que les gens voyagent directement vers la surface lunaire depuis la Terre, ils se rendraient d’abord à la Passerelle, puis voyageraient dans des atterrisseurs vers la Lune.

Certains des matériels nécessaires pour Artemis sont déjà profondément développés. Une fusée massive appelée Space Launch System et une capsule d’équipage pour l’espace lointain appelée Orion sont toutes deux en chantier depuis une dizaine d’années. Ensemble, ils sont censés voler pour la première fois en 2021. Mais la passerelle et les atterrisseurs nécessaires pour Artemis ne font que commencer.

Il ne suffit pas de construire ce matériel – il faudra aussi tout tester. C’est beaucoup à faire, et une grande partie du succès de ce projet dépend de la capacité de la NASA à obtenir l’argent dont elle a besoin pour le mener à bien. Le fait que l’administrateur de la NASA continue de bouleverser les affectations du personnel n’est pas non plus un bon signe. Trois hauts responsables de la NASA sont partis ou ont été réaffectés au cours des derniers mois. Les réaffectations au sein de l’agence sont généralement un grand drapeau rouge indiquant que la NASA n’est pas satisfaite de la façon dont les choses sont gérées, et l’administrateur de la NASA Jim Bridenstine a dit qu’il espérait obtenir de nouveaux dirigeants qui peuvent fournir de meilleures estimations des coûts et du calendrier.

Bridenstine insiste sur le fait que l’architecture d’Artemis reste la même pour le moment, malgré le remaniement du leadership. Tout changement drastique affecterait certainement les possibilités de réussite. Mais même sans changements majeurs, il sera très incroyable que cet ambitieux plan lunaire puisse être réalisé.

Le transport

Artemis est essentiellement construit autour du matériel de transport sur lequel la NASA travaille depuis plus d’une décennie. À l’époque où George W. Bush était président, la NASA essayait également de retourner sur la Lune – avec une initiative baptisée Constellation. Dans le cadre de ce programme, l’agence travaillait sur une capsule d’équipage pour l’espace lointain appelée Orion, ainsi que sur une fusée massive appelée Ares V. Lorsque Constellation a été annulée sous l’administration Obama, ces deux éléments ont survécu, Ares V devenant le SLS. La NASA a longtemps soutenu que le SLS est essentiel à toute initiative d’espace lointain, car ce sera la fusée la plus puissante du monde une fois terminée, capable de faire décoller entre 57 000 et 88 000 livres vers la Lune.

Mais même avec une telle avance, aucun des deux véhicules n’est prêt à voler. Le premier vol du SLS devait avoir lieu dès 2017, mais il semble maintenant que ce premier vol aura lieu en 2021, selon Bridenstine. Les deux programmes ont été en proie à des dépassements de coûts et des retards, ce qui leur a valu de nombreux détracteurs qui soutiennent que la NASA devrait s’appuyer sur des fusées commerciales qui volent déjà et sont moins chères à faire voler.

Malgré l’agitation qui entoure les programmes, cette étape de l’initiative Artemis est peut-être la plus avancée que tout autre. La NASA a même envisagé de faire voler Orion autour de la Lune en utilisant des fusées commerciales, comme la fusée Falcon Heavy de SpaceX et Delta IV Heavy d’ULA, mais l’agence a finalement décidé de s’en tenir au SLS, arguant qu’il aurait été plus complexe à ce stade de faire le changement. La fusée et la capsule sont pratiquement garanties de survivre, en raison de législateurs bien placés qui veulent que la production des véhicules se poursuive dans leurs États.

Une fois que le SLS et Orion voleront sur leur première mission ensemble – un lancement d’essai baptisé Artemis 1 – leur prochaine mission transportera l’équipage sur un autre vol d’essai autour de la Lune appelé Artemis 2. Le troisième vol de la paire, astucieusement nommé Artemis 3, emmènera les gens vers la passerelle que la NASA prévoit de construire, une station de passage qu’ils visiteront avant de descendre à la surface de la Lune.

L’avant-poste

La passerelle est le seul aspect du programme Artemis qui est censé rendre l’ensemble du projet plus durable qu’Apollo. Il s’agit essentiellement d’une version réduite de la station spatiale internationale qui résidera en orbite autour de la Lune. L’objectif est que la Gateway serve de plateforme où les astronautes pourront vivre, s’entraîner et faire des recherches pendant de courtes périodes, avant de descendre sur la surface lunaire pour l’explorer.

La NASA a d’abord présenté le concept de Gateway en mars 2017, après l’élection récente du président Trump et avant que la campagne pour le retour des humains sur la Lune ne prenne toute son ampleur. L’agence concevait le Gateway comme une chaîne de modules enfilés les uns aux autres, avec des habitats liés à des laboratoires, des soutes et des centrales électriques. Tout comme la station spatiale internationale a été assemblée au fil du temps, les modules proviendraient de plusieurs partenaires différents, qu’il s’agisse d’entreprises commerciales ou d’autres agences spatiales internationales. L’idée était que la passerelle se mette en place lentement, avec des humains visitant d’abord l’avant-poste en 2024, puis voyageant sur la Lune en 2028.

Puis l’administration Trump a jeté ce plan par la fenêtre. Non seulement la Maison Blanche voulait que les astronautes visitent la Porte pour la première fois en 2024, mais l’administration a également dit à la NASA que les humains devraient voyager à la surface de la Lune lors de ce voyage, aussi. Cette accélération s’est traduite par une version allégée du concept de la passerelle. Plutôt que de créer une station spatiale complète avant le début des alunissages, la NASA s’efforce désormais de préparer le plus petit avant-poste possible d’ici 2024. Informellement surnommée la Gateway « maigre », cette station ne serait constituée que de deux modules, formant un endroit où les astronautes peuvent s’amarrer et être transférés dans un atterrisseur sans s’attarder trop longtemps.

Le concept de Gateway a été un ajout assez controversé à l’architecture lunaire de l’agence, même avant la poussée pour 2024. Certains experts, dont un ancien administrateur de la NASA, affirment que la construction de la passerelle est une étape coûteuse et inutile du programme Artemis, qui rendra la mission plus complexe et l’ensemble de l’effort moins sûr. Au lieu de cela, des partisans comme Robert Zubrin, de la Mars Society, ont demandé que l’on se rende directement sur la surface lunaire, en envoyant à l’avance l’équipement nécessaire au voyage vers la Lune. En utilisant le Gateway à la place, la NASA dépensera beaucoup d’énergie supplémentaire juste pour construire la station et amener les gens là-bas, argumente Zubrin.

Pour l’instant, la NASA va de l’avant avec le Gateway et a déjà chargé la société aérospatiale Maxar de créer le premier élément clé de la station. Ce module sera équipé de panneaux solaires et de propulseurs pour fournir de l’énergie et de la mobilité à l’ensemble de la passerelle. Cette pièce est censée être achevée et lancée sur une fusée commerciale d’ici 2022. Cependant, le nouveau chef temporaire de l’exploration humaine de la NASA, Ken Bowersox, a laissé entendre que les changements dans la conception finale de la passerelle pourraient être à l’horizon, il est donc possible que cet élément d’Artemis soit révisé.

L’atterrissage

L’atterrisseur, la pièce la plus cruciale nécessaire pour aller réellement sur la Lune, est toujours un peu un point d’interrogation pour la NASA. L’agence n’a pas encore pris de décision quant à la société spatiale commerciale qui créera le matériel. Et la NASA espère choisir jusqu’à deux conceptions d’atterrisseur pour Artemis, selon Bridenstine.

La NASA a commencé sa recherche et est déjà fortement sollicitée sur les concepts d’atterrisseur. En avril, Lockheed Martin a dévoilé son idée d’atterrisseur lunaire qui s’inspire fortement du design de la capsule d’équipage Orion (que Lockheed Martin construit pour la NASA). Et en mai, Blue Origin a dévoilé son concept d’atterrisseur humain Blue Moon. La société travaille sur Blue Moon depuis trois ans déjà, et a mis à feu le moteur développé pour l’atterrisseur pour la première fois en juin.

Qu’importe qui la NASA choisit, l’agence spatiale va essayer des choses un peu différentes avec ce projet. Habituellement, lorsque la NASA confie à des entrepreneurs la conception de gros matériels, l’agence a beaucoup de contrôle sur la conception et supervise une grande partie du processus de production. Mais récemment, la NASA a expérimenté un nouveau mode de fonctionnement qui donne aux entreprises un plus grand contrôle sur ce qu’elles construisent. Dans le cadre d’un contrat à prix fixe, la NASA donne simplement à une entreprise une somme forfaitaire pour développer un véhicule, et l’entreprise est responsable de la conception, avec moins de participation de la NASA. C’est le même modèle que la NASA a utilisé pour ses programmes Commercial Crew et Cargo, où des entreprises comme SpaceX, Boeing et d’autres ont développé des systèmes pour transporter des fournitures – et éventuellement des astronautes – vers la Station spatiale internationale.

En fin de compte, l’objectif est d’économiser de l’argent et de donner aux entreprises plus de liberté pour créer des véhicules de la façon dont ils le souhaitent. Mais bien sûr, l’horloge tourne et la NASA doit prendre une décision rapidement si l’agence veut avoir un espoir de respecter 2024. Blue Origin affirme avoir une longueur d’avance, ce qui peut aider. Mais il est probable que des tonnes de tests seront nécessaires pour cet atterrisseur, étant donné son importance pour l’ensemble de la mission. Reste à savoir si cinq ans sont suffisants pour que tout cela se produise.

Les combinaisons

Le matériel qui transporte les astronautes n’est pas la seule chose à être redessinée. Créer de nouvelles combinaisons spatiales peut ne pas sembler aussi intimidant que de construire de nouveaux atterrisseurs et une station spatiale, mais ces ensembles interplanétaires sont cruciaux pour tout futur alunissage. Malheureusement, la NASA a eu du mal à développer ses combinaisons de nouvelle génération. Un rapport de 2017 du Bureau de l’inspecteur général de la NASA a révélé que l’agence est encore loin d’avoir de nouvelles combinaisons prêtes pour l’exploration de l’espace profond.

Une partie du problème entourant le développement des combinaisons spatiales a été un manque de clarté sur la destination de la NASA. « En ce qui concerne les considérations de conception pour les combinaisons spatiales, l’un des facteurs clés qu’ils doivent savoir est : où nous allons, et quelles missions allons-nous effectuer », explique à The Verge Letisha Antone, le responsable de programme du rapport de l’OIG sur les combinaisons spatiales de la NASA. Le programme Constellation de Bush serait retourné sur la Lune, Obama aurait envoyé les astronautes de la NASA soit à la surface d’un astéroïde, soit sur Mars, soit – provisoirement – à proximité de la Lune. Chacune de ces destinations présente des facteurs environnementaux différents qui pourraient nécessiter des modifications de la combinaison.

Tout comme le futur atterrisseur, l’agence doit se mettre rapidement au travail sur les combinaisons pour respecter l’échéance de 2024. Mais même avec une destination ferme fixée sous l’administration Trump, il n’est pas clair comment la NASA va avancer avec les combinaisons spatiales. La détermination de ce que les astronautes d’Artemis veulent faire sur la Lune sera un facteur de conception important. Aucun plan n’a été révélé, mais M. Bridenstine affirme que les combinaisons seront compatibles avec de multiples emplacements spatiaux. « Ce que nous recherchons, c’est une architecture de combinaison spatiale flexible, qui puisse être utilisée aussi bien en orbite terrestre basse que sur la Lune », a-t-il déclaré devant la commission sénatoriale du commerce le 17 juillet. Il a également déclaré que l’objectif était de tester certaines parties des combinaisons spatiales sur la Station spatiale internationale d’ici 2020, puis de disposer de combinaisons entièrement opérationnelles pour la mission Artemis d’ici 2023. « Si nous devions obtenir le financement d’Artemis, nous pourrions accélérer ceux-ci pour construire une marge dans le calendrier », a-t-il dit.

La situation

La NASA peut avoir les côtelettes techniques pour réussir, mais l’agence aura besoin d’un coup de pouce financier pour compléter l’ensemble du programme Artemis dans un délai aussi serré. La Maison Blanche a demandé 1,6 milliard de dollars supplémentaires pour la NASA pour l’année prochaine, en plus de la demande budgétaire régulière de l’agence, pour aider à financer Artemis. Bridenstine a récemment déclaré que l’ensemble du programme Artemis au cours des cinq prochaines années nécessitera 20 à 30 milliards de dollars supplémentaires, en plus du budget annuel moyen de la NASA. (Bien qu’il se soit couvert à quelques reprises en disant que cela pourrait coûter moins que cela puisque l’agence s’associera fortement avec l’industrie spatiale commerciale.)

C’est une augmentation substantielle, semblable aux augmentations que la NASA a obtenues pendant la guerre froide pour Apollo. Mais le Congrès d’aujourd’hui peut être réticent à accorder des fonds à une administration qui a été émaillée de controverses. Cela n’aide pas non plus politiquement que le 1,6 milliard de dollars initial que la Maison Blanche a demandé pour la NASA a été tiré d’un surplus de Pell Grants, qui fournit des bourses aux étudiants universitaires ayant besoin d’une aide financière.

De plus, il y a une chance très réelle que la NASA n’obtienne pas de nouveau budget d’ici la fin de l’année, mais qu’elle soit plutôt financée par une résolution continue – une mesure temporaire qui fournira de l’argent à l’agence pendant qu’un budget complet sur toute l’année est décidé. Pendant les résolutions permanentes, les programmes de la NASA sont financés aux niveaux les plus bas proposés, ce qui pourrait bloquer le développement. « La réalité est que nous ne faisons alors pas les investissements que nous devons faire », a déclaré Bridenstine lors de l’audition du 17 juillet sur la possibilité d’une résolution continue. « Mais pire encore, nous continuons à faire des investissements que nous n’avons pas besoin de faire. Et donc c’est, en fait, un gaspillage d’argent lorsque nous nous retrouvons dans un , et c’est l’une de mes plus grandes préoccupations. »

Pour l’instant, cette incertitude de financement combinée aux délais très courts pour le matériel du programme – qu’il s’agisse de la fusée, de l’atterrisseur, de la station spatiale ou même des combinaisons – donne l’impression que l’ensemble de l’architecture Artemis est fragile pour le moment. Si tout va bien, le système pourrait tout simplement fonctionner dans les délais prévus, mais un retard sur l’un des principaux composants du processus pourrait nuire davantage aux chances de la NASA de respecter son échéance de 2024, et repousser une fois de plus un compte à rebours vers l’histoire.

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