Programme Artemis : la NASA recentre ses priorités vers une base lunaire
La mission Artemis II du retour d’Humains autour de la Lune est désormais terminée et désormais les regards sont tournés vers la suite.
Après les premières annonces le 27 février, quelques jours avant le lancement d’Artemis II, la NASA a dévoilé un peu plus sa stratégie pour son retour sur la Lune de façon permanente. L’objectif principal est de ramener des astronautes américains sur la surface lunaire avant que la Chine n’y fasse atterrir des taïkonautes d’ici 2030.
Lors de cette conférence nommée « Ignition » [allumage en anglais] le 24 mars, l’Administrateur de la NASA, Jared Isaacman a rappelé que la NASA doit se concentrer sur ses missions essentielles dans le cadre de la compétition géopolitique actuelle, et que l’objectif de se poser à nouveau sur la Lune en 2028 avec la mission Artemis IV est crucial pour les États-Unis.
Il a confirmé que la NASA va standardiser l’architecture du SLS pour un rythme de lancement plus élevé (au moins un lancement tous les 10 mois), des missions habitées fréquentes au-delà d’Artemis V avec des atterrissages tous les 6 mois. Ainsi, Artemis III est prévue pour mi-2027 comme vol d’essai en orbite terrestre avec démonstrations de rendez-vous entre le vaisseau Orion et les atterrisseurs lunaires.
La NASA collabore avec SpaceX et Blue Origin pour accélérer le développement des atterrisseurs lunaires. La NASA s’engage à travailler plus directement avec ses fournisseurs pour fournir un soutien si nécessaire et envisager de ramener une partie de la fabrication en interne.
Artemis IV est prévu pour un atterrissage habité début 2028, suivie par Artemis V.
La NASA retrouve une approche par étapes, inspirée des missions Apollo, afin de tester les systèmes critiques avec des équipages avant toute opération sur la surface lunaire, pour réduire les risques et augmenter le succès des missions.
Un appel d’offres a été lancé pour solliciter les fournisseurs commerciaux établis et de nouveaux entrants afin de façonner la stratégie à long terme de NASA vers un écosystème de transport lunaire commercial, comme l’Agence l’a fait pour les cargos de ravitaillement de l’ISS. La NASA prévoit désormais d’envoyer 30 atterrisseurs robotisés (10 par an en 2027, 2028 et 2029) pour commencer à établir des réseaux de communication et d’autres infrastructures lunaires.
La Gateway en pause pour se concentrer sur l’établissement d’une base lunaire
Pour arriver à ses objectifs, la NASA met en pause le projet de station spatiale lunaire Gateway afin de se concentrer sur l’infrastructure nécessaire pour soutenir des opérations continues sur la surface lunaire.
L’arrêt de la Lunar Gateway impact fortement l’Agence Spatiale Européenne, qui devait fournit plusieurs modules et systèmes, et d’autres partenaires comme le Canada (bras robotique) et le Japon. Jared Isaacman a suggéré que certains des modules soient réutilisés pour la base lunaire. Est-ce faisable techniquement car des modules prévus pour l’apesanteur peuvent-ils être adaptés pour la gravité lunaire ? L’ESA décidera-t-elle d’utiliser ces moyens pour une station spatiale en orbite terrestre ? Rien n’est moins sûr avec le budget ESA réduit dédié aux vols habités actuellement. L’ESA devrait annoncer en juin 2026 sa décision concernant l’utilisation des composants déjà construits ou en développement pour la Gateway, et préciser comment elle compte s’intégrer au nouveau programme lunaire de la NASA.
Environ 20 milliards de dollars seront investis par les États-Unis au cours des 7 prochaines années pour construire cette base lunaire via plusieurs missions collaboratives. Jared Isaacman a toutefois souligné qu’avec un investissement public dépassant 100 milliards de dollars, il y a une forte attente envers chaque partenaire impliqué dans le programme spatial américain.
Mais les défis sont nombreux pour tenir le planning.
Le projet de base lunaire sera réalisé par phases :
- Phase 1 : Construire, Tester et Apprendre, à atteindre la Lune régulièrement jusqu’en 2028
- Phase 2 : Établir des infrastructures préliminaires (2029 – 2032)
- Phase 3 : Établir une présence humaine permanente
Artemis III prévu pour mi-2027
Pour la mission Artemis III, l’étage central du lanceur SLS est en phase finale de construction au centre Michoud de la NASA. La plupart des autres composants du SLS pour la mission Artemis III sont déjà au Kennedy Space Center ou vont y arriver en avril. La NASA doit réparer la tour de lancement mobile du SLS légèrement endommagée pendant le décollage du SLS Artemis II.
Les craintes d’un dérapage planning se situent sur l’étage supérieur du SLS. On ne sait pas encore si le modèle restant d’ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) sera utilisé ou non sur Artemis III, et du coup il pourrait voler sur Artemis IV.
Le vaisseau Orion est en cours d’assemblage au Kennedy Space Center mais le planning avant « Ignition » le finalisait à janvier 2028. Le planning doit être accéléré. Lockheed Martin, maître d’œuvre du vaisseau, en sera-t-il capable ? Le module de service d’Orion fournit par l’ESA, l’ESM, est arrivé en septembre 2024 en Floride et est en phase de test et d’intégration. Toutefois une anomalie vue lors d’Artemis II sur le système de pressurisation en hélium pourrait induire des modifications significatives sur l’ESM, et donc retarder le planning. La fabrication du bouclier thermique (nouveau design) est terminée et il devrait être intégré au module d’équipage prochainement.
La grande incertitude concerne évidemment le développement des atterrisseurs lunaires. Le Starship de SpaceX n’a toujours pas effectué de vol orbital. On attend le prochain vol (suborbital) pour mai.
Blue Origin devrait tester son Blue Moon Mk1 à l’été 2026, puis passer à l’échelle supérieure pour démontrer sa maîtrise des opérations spatiales, à l’heure actuelle, limitées.
Enfin, les 2 atterrisseurs doivent démontrer qu’ils peuvent s’amarrer au vaisseau Orion avec l’équilibre des pressions de part et d’autre, un contrôle thermique équilibré et la compatibilité d’autres systèmes comme la communication. Un beau défi en l’espace de moins de 18 mois.
Un des défis reste aussi la coordination entre plusieurs lancements afin que tous les éléments se rejoignent dans l’espace simultanément.
Artemis IV et V pour des alunissages habités en 2028
Le planning semble très ambitieux pour Artemis IV : l’atterrissage d’un équipage pour 2028. Les 2 astronautes seront transférés du vaisseau Orion vers le HLS. Ils devront faire une démonstration des opérations de surface avec notamment le déploiement d’instruments scientifiques. Le pôle sud sélène, originalement prévu comme site d’atterrissage, pourrait ne plus être envisagé pour ce premier alunissage.
LA NASA explore des orbites lunaires alternatives à l’orbite polaire rétrograde lointaine (Near-Rectilinear Halo Orbit, NRHO) initialement prévue pour la station lunaire Gateway, afin de réduire les risques pour l’équipage et améliorer la flexibilité dans la planification des missions.
Côté SLS, la NASA prévoit de passer de l’étage supérieur ICPS au Centaur V sur Artemis IV ou V, afin de standardiser la production.
Les autres composants du lanceur sont déjà en fabrication à des stades différents d’avancement.
Le module d’équipage Orion est en phase d’assemblage final au Kennedy Space Center (KSC), tandis que le module de service Orion pour Artemis V, fourni par les partenaires européens, est bien avancé dans son intégration en Allemagne.
Côté scaphandre lunaire, Axiom Space en charge du développement de l’AxEMU, est aussi en retard, et la NASA y apporte son support.
Selon la NASA, SpaceX envisage des alternatives à son design actuel de Starship HLS tout en cherchant à simplifier ses missions. Blue Origin veut utiliser ses capacités existantes comme tremplin vers une architecture complète. Les deux équipes ont exprimé un besoin de simplification des exigences de la mission.
Et ensuite, la base lunaire
La NASA a donc choisi de réorienter sa stratégie de retour durable sur la Lune par la construction d’une base lunaire et d’abandonner [officiellement « mise en pause »] de la station orbitale lunaire « Gateway ».
Pour la NASA, la création d’une habitation permanente sur la Lune nécessite une collaboration étroite avec l’industrie américaine et les partenaires internationaux. La NASA a évoqué la réutilisation de sous-systèmes de la Gateway en cours de fabrication, comme le module d’habitation et de logistique, pour des modules lunaires.
La zone visée pour cette station lunaire est le pôle sud sélène, mais c’est un environnement difficile. Les missions doivent tenir compte des ombres permanentes qui affectent l’éclairage. Les systèmes doivent survivre aux gradients thermiques extrêmes et aux conditions lumineuses variées. La communication sera complexe en raison des terrains accidentés et des ombres prolongées.
Pour surmonter ces défis, la NASA prévoit 25 lancements et 21 atterrissages, avec un total de cargaison de 4 tonnes, pour la plupart des missions robotiques dans le cadre de programme CLPS (Commercial Lunar Payload Services) qui va être étendu avec de nouveaux appels d’offres. La Nasa va déployer une constellation de satellites en orbite lunaire pour une communication fiable (visant un débit supérieur à 500 Mbp) et elle veut accélérer les démonstrations technologiques comme les unités de chauffage radio-isotopiques pour faire face aux nuits glaciales sur la Lune. Des solutions alternatives à l’énergie solaire sont explorées pour assurer le fonctionnement continu.
Il pourrait y avoir jusqu’à 12 lancements en 2028 pour cette première phase.
La phase 1 inclut plusieurs rovers de petite taille avec différentes charges utiles pour la prospection et l’expérimentation, ainsi qu’un véhicule lunaire pour la mobilité des astronautes (LTV, Lunar Terrain Vehicle). Le LTV aura une fiabilité accrue et une capacité de charge utile améliorée en phase 2.
Des drones, appelés « Moonfall », inspiré par l’hélicoptère Ingenuity sur Mars, seront utilisés pour surveiller le terrain et effectuer des relevés dans des zones difficiles d’accès. Ils pourraient être capables de plusieurs sauts propulsifs jusqu’à 50 km.
Le rover Viper, un temps abandonné par la NASA et dont la fabrication a été reprise par Blue Origin, pourrait décoller en 2027 avec son deuxième modèle d’atterrisseur Blue Moon MK, afin de cartographier la glace d’eau au pôle sud lunaire, et préparer la phase 2.
La phase 2 se concentre sur la construction d’infrastructures nécessaires à l’habitation humaine sur la Lune, avec l’augmentation des capacités de charges utiles des atterrisseurs, jusqu’à 5 voire 8 tonnes. L’objectif serait de permettre une rotation tous les semestres de la présence humaine sur la Lune.
Les habitats seront au centre des préoccupations, visant à permettre une présence humaine continue sur la Lune avec plusieurs modules interconnectés.
Il faut y ajouter des infrastructures en support pour la fourniture en énergie, en communications à la surface lunaire et toute la logistique nécessaire afin de gagner en indépendance de la Terre.
Les rovers devront permettre une plus grande autonomie et fonctionner sous différentes conditions climatiques lunaires, comme les périodes prolongées à l’ombre où ils doivent maintenir leur température. La NASA compte sur le rover pressurisé de la JAXA pour permettre aux astronautes d’explorer dans un environnement confortable. Ce rover aura une durée de vie prévue de dix ans et pèsera environ 15 tonnes. Il peut traverser des pentes importantes et survivre jusqu’à 150 heures à l’ombre.
Pour la phase 2, il est prévu 6 lancements avec 5 atterrissages et 2 rovers en 2029. Un système de navigation par satellites en orbite lunaire est également envisagé.
Pour la phase 3, la NASA prévoit l’utilisation in situ des ressources, comme l’impression 3D avec le régolithe lunaire. Un investissement d’environ 10 milliards de dollars est prévu pour cette phase, avec l’ajout progressif d’habitats, de rovers et de nœuds de communication jusqu’en 2035.
La NASA a un objectif ambitieux avec de nombreux défis technologiques, mais aussi des défis logistiques (chaîne d’approvisionnement) et de ressources en personnel, tout en faisant appel aux industriels privés.
De plus, le nouveau budget proposé par la Maison Blanche pour 2027 pour le fonctionnement de la NASA prévoit à nouveau des coupes drastiques du budget (-23%). Qu’est-ce qui en fera les frais ? Une coupe de près de 47% est prévue pour les missions scientifiques. Ce budget 2027 va être soumis aux votes du Congrès américain.
Les années à venir vont être passionnantes à suivre !
Durant l’évènement Ignition, la suite de la Station Spatiale Internationale et d’autres projets ont ét éabordés et feront l’objet d’autres articles.
