Traduit par Lydie
La NASA mènera une répétition générale à grande échelle pour le retour des astronautes sur la Lune lorsque la mission Artemis III sera lancée en 2027, testant les opérations de rendez-vous et d’amarrage entre le vaisseau Orion et les atterrisseurs lunaires commerciaux en orbite terrestre basse avant de s’engager dans un atterrissage habité l’année suivante.
La mission de démonstration, annoncée en détail par la NASA le 15 juillet, verra quatre astronautes décoller à bord de la fusée Space Launch System et s’entraîner à l’amarrage avec des versions d’essai des atterrisseurs lunaires construits par SpaceX et Blue Origin. Contrairement au plan original d’Artemis III qui prévoyait un atterrissage lunaire, la mission révisée maintient l’équipage en orbite terrestre pour valider les systèmes et procédures critiques avant l’atterrissage Artemis IV prévu pour 2028.
« Ce sera une danse hautement chorégraphiée avec une séquence de lancement exigeante sur plusieurs pas de tir et des opérations de mission tout aussi exigeantes pour nos équipes au sol et en vol, ce qui en fait l’une des missions les plus complexes et ambitieuses que la NASA ait jamais entreprises », a déclaré Jeremy Parsons, responsable du programme Artemis à la NASA. « La mission de démonstration préparera le terrain pour notre prochain bond de géant. »
Deux atterrisseurs, une mission
La mission implique trois lancements de fusées distincts depuis plusieurs pas de tir dans un laps de temps court. Le véhicule d’essai de Blue Origin décolle en premier sur une fusée New Glenn et peut stationner en orbite jusqu’à 30 jours pendant que les équipes au sol effectuent des vérifications. L’équipage de quatre personnes décolle ensuite à bord d’Orion sur la Space Launch System depuis le complexe de lancement 39B du Kennedy Space Center. Après la conclusion de la phase d’amarrage Blue Origin, l’article d’essai Starship de SpaceX décolle sur une fusée Super Heavy pour rejoindre Orion et effectuer une deuxième série de tests d’amarrage.
SpaceX fera voler une version d’essai de son Starship Human Landing System basée sur la dernière conception Version 3, avec un système d’amarrage monté sur le nez du vaisseau de 52 mètres (171 pieds). Les astronautes n’entreront pas dans l’article d’essai Starship durant Artemis III, mais la NASA et SpaceX évalueront comment l’ensemble intégré d’Orion et Starship se comporte, y compris les tests de contrôlabilité et de communications.
L’atterrisseur d’essai Blue Moon Mark 2 de Blue Origin est plus proche d’un véhicule d’équipage entièrement opérationnel. Il embarque l’avionique, le logiciel de vol, les systèmes de contrôle, un système de contrôle environnemental et de support de vie (ECLSS) et une cabine d’équipage. Jusqu’à deux membres d’équipage, portant des combinaisons oranges Orion Crew Survival System, ouvriront la trappe et entreront dans l’atterrisseur d’essai Blue Origin pour évaluer l’environnement intérieur. L’atterrisseur transporte également un simulateur de masse de combinaison spatiale instrumenté similaire au mannequin Moonikin qui a volé sur Artemis I, fournissant des retours en temps réel sur les conditions à l’intérieur de la cabine d’équipage.
« Les conceptions des prototypes d’atterrisseurs éclaireront les futurs efforts de développement et continueront de mûrir au cours de l’année à venir », a déclaré Steve Creech, responsable du programme Human Landing System de la NASA au Marshall Space Flight Center à Huntsville, en Alabama.
Une étape critique de réduction des risques
La NASA décrit Artemis III comme une mission de réduction des risques conçue pour éliminer les incertitudes techniques avant que les astronautes ne s’engagent dans un atterrissage lunaire. Les données recueillies lors des démonstrations en orbite terrestre compléteront les vols d’essai sans équipage prévus par les deux entreprises, renforçant la confiance dans les vaisseaux et les lanceurs.
Les tests d’amarrage reproduisent la même configuration opérationnelle prévue pour les futurs atterrissages lunaires habités, Orion agissant comme vaisseau poursuivant et les atterrisseurs comme cibles. Durant la première phase, Orion s’amarrera le long de l’atterrisseur d’essai Blue Moon adjacent à la cabine d’équipage, le logiciel de vol d’Orion contrôlant l’ensemble amarré. Après séparation, Orion s’amarrera nez-à-nez avec l’article d’essai Starship, beaucoup plus grand, et le logiciel de SpaceX prendra le contrôle pour cette partie de la mission.
Les deux entreprises ont déjà qualifié leurs systèmes d’amarrage au sol. SpaceX a validé son système d’amarrage Starship en 2023, tandis que Blue Origin a achevé les essais au sol de développement de son système d’amarrage pressurisé plus tôt cette année. La NASA effectuera une vérification approfondie des deux atterrisseurs d’essai avant d’autoriser l’équipage à s’approcher, garantissant que les véhicules répondent aux exigences fonctionnelles, de performance et de sécurité.
« Chaque fournisseur de système d’atterrissage humain a adopté une approche différente pour la mission Artemis III », a déclaré Creech. « En fin de compte, SpaceX et Blue Origin ont présenté une liste d’objectifs et de buts agressifs destinés à compléter les prochaines missions de démonstration sans équipage sur la Lune afin que nous puissions acquérir à la fois compréhension et confiance dans les vaisseaux et les lanceurs avant un atterrissage habité. »
Mise à l’épreuve de l’équipe au sol
Au-delà des manœuvres orbitales, Artemis III sert de test de stress complet pour les opérations au sol de la NASA. La campagne de double lancement met à l’épreuve les équipes de traitement au sol, les équipes de pas de tir, les centres de contrôle, les réseaux et les échanges de données sur plusieurs sites à travers le pays. Lancer trois des fusées les plus puissantes du monde à quelques jours d’intervalle depuis différents pas de tir représente un défi logistique que la NASA n’a pas connu depuis l’ère Apollo.
Les trois fusées bénéficient d’opportunités de lancement plus fréquentes qu’une mission lunaire ne le permettrait. Orion volera sur une orbite circulaire à une altitude d’environ 430 kilomètres (230 milles nautiques), un profil qui permet aux deux atterrisseurs commerciaux d’atteindre l’altitude désignée en un seul lancement. Cette orbite offre également une plus grande flexibilité en cas de retard d’un véhicule.
L’équipage d’Artemis III comprend le commandant Randy Bresnik, le pilote Luca Parmitano de l’Agence spatiale européenne, et les spécialistes de mission Andre Douglas et Frank Rubio. Les quatre astronautes passeront environ deux semaines en orbite à effectuer les opérations d’amarrage avant de revenir pour un amerrissage dans l’océan Pacifique.
Ouvrir la voie à Artemis IV
La mission de démonstration de 2027 soutient directement Artemis IV, actuellement prévue comme le premier atterrissage lunaire habité du programme Artemis en 2028. Les leçons tirées des tests en orbite terrestre alimenteront la conception finale et l’exploitation des deux systèmes d’atterrissage commerciaux, contribuant à garantir que lorsque les astronautes descendront sur la surface lunaire, ils le feront à bord de véhicules qui se sont déjà prouvés dans l’espace.
Pour SpaceX, l’article d’essai Starship offre une opportunité précoce de valider l’ensemble intégré Orion-Starship à une échelle et une complexité impossibles au sol. Pour Blue Origin, l’opportunité de faire entrer l’équipage et d’évaluer la cabine Blue Moon marque une étape significative vers la certification du véhicule pour sa première mission d’atterrissage lunaire.
La stratégie de double fournisseur de la NASA, attribuant des contrats Human Landing System à la fois à SpaceX et Blue Origin, garantit la redondance et la validation croisée. Si un système rencontre des retards de développement, l’autre offre une voie vers la Lune. La démonstration Artemis III est la première fois que les deux véhicules voleront ensemble avec un équipage, testant l’interopérabilité qui définira l’ère Artemis de l’exploration lunaire.
Comme l’a dit Parsons : « L’expertise de la NASA en ingénierie des systèmes et en intégration, ainsi qu’en opérations de lancement et de mission en orbite terrestre basse, rassemblera la mission. »
Alors que le matériel s’accumule déjà au Kennedy Space Center et que les deux fournisseurs commerciaux affinent leurs articles d’essai, les pièces se mettent en place pour ce que la NASA appelle l’une des missions de vol spatial habité les plus complexes jamais tentées. Si Artemis III réussit en 2027, la voie vers la Lune en 2028 devient nettement plus claire.
Image vedette : Concept d’artiste de l’article d’essai du système d’atterrissage humain Blue Moon Mark 2 de Blue Origin en orbite terrestre, amarré au vaisseau Orion de la NASA dans le cadre de la mission de démonstration Artemis III. Crédit : NASA