Artemis II : dans le compte à rebours final, entre essais grandeur nature et fenêtres de lancement vers la Lune

Les dernières étapes avant le prochain vol du SLS et du vaisseau Orion dans le cadre du vol Artemis II vont commencer dans les prochains jours avec le roulage du lanceur sur le pas de tir.

La NASA a également dévoilé ce 9 janvier les fenêtres de tir pour le décollage de la mission qui va voir le retour d’humains autour de la Lune depuis 1972 et Apollo 17.

Les prochaines étapes avant le décollage

Le lanceur SLS doit être roulé vers le pas de tir LC 39B au Kennedy Space Center en Floride au plus tôt le samedi 17 janvier (heure locale). Le trajet d’environ 6,5 km sur le Crawler-Transporter-2 prendra jusqu’à 12 heures.

La NASA a dévoilé que les équipes de la mission ont résolu quelques soucis ces dernières semaines sur le vaisseau et le lanceur : un câble impliqué dans le système de terminaison de vol [le système permettant l’évacuation du vaisseau en toute sécurité en cas d’incident grave lanceur au décollage] était déformé par rapport aux spécifications, une vanne associée à la pressurisation de la trappe d’Orion a dû être remplacée. Il y a eu des réparations sur les fuites de matériel de support au sol nécessaires pour charger de l’oxygène gazeux dans Orion.

Une fois arrivé sur le pas de tir, il y aura la connexion de tous les systèmes sols nécessaires au remplissage en carburants du lanceur, des systèmes de contrôle environnemental, des systèmes d’alimentation électrique,…

Une dernière répétition avec l’équipage d’Artemis II, Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch et Jeremy Hansen est prévue ensuite.

Fin janvier, la NASA organisera une « répétition générale humide » ou Wet Dress Rehearsal (WDR), sans l’équipage à bord du lanceur. Il s’agit d’un test où les équipes démontrent leur capacité à charger les carburants cryogéniques dans les réservoirs du lanceur, à effectuer un compte à rebours de lancement et à s’entraîner à retirer les ergols de la fusée en toute sécurité. Il y aura plusieurs séquences à cette répétition avec des arrêts pour tester les procédures de reprise.

L’équipe de soutien aux astronautes, ou Closeout Crew, en charge des dernières activités avec l’équipage comme la fermeture de l’écoutille du vaisseau Orion, en profitera pour faire une dernière répétition des procédures de sécurité.

Des répétitions supplémentaires pourraient être nécessaires pour garantir que le lanceur est complètement vérifié et prêt pour le vol, en fonction des anomalies rencontrées pendant les essais. Si nécessaire, la NASA peut ramener SLS et Orion au VAB pour des travaux supplémentaires.

Après une répétition générale réussie, la NASA organisera un examen de l’état de préparation au vol au cours duquel il y a une évaluation de l’état de préparation de tous les systèmes (matériel de vol, l’infrastructure et les équipes de lancement, de vol et de récupération), avant de s’engager sur une date de lancement.

Les fenêtres de lancement du SLS Artemis II

Les missions spatiales sont soumises à plusieurs paramètres pour déterminer la fenêtre de décollage. Dans le cadre d’une mission lunaire comme Artemis II, cela implique à la fois la trajectoire vers la Lune mais aussi le retour de la capsule d’équipage dans une zone de récupération déterminée, mais aussi plein d’autres paramètres :

• Le jour et l’heure du lancement doivent permettre à SLS de pouvoir transporter Orion sur une orbite terrestre haute où l’équipage et les équipes au sol évalueront les systèmes de survie du vaisseau spatial avant que l’équipage ne s’aventure vers la Lune.
• Orion doit également être dans le bon alignement avec la Terre et la Lune au moment de l’allumage des moteurs pour l’injection translunaire, puis pour le survol de la Lune et pour placer le vaisseau sur une trajectoire de retour libre, dans laquelle Orion utilise la gravité de la Lune pour renvoyer la capsule sur Terre sans manœuvres propulsives majeures supplémentaires.
• La trajectoire d’un jour donné doit garantir qu’Orion ne reste pas dans l’obscurité pendant plus de 90 minutes à la fois 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. Les planificateurs de mission éliminent les dates de lancement potentielles qui enverraient Orion dans des éclipses prolongées pendant le vol.
• La date de lancement doit prendre en charge une trajectoire permettant le profil d’entrée approprié prévu lors du retour d’Orion sur Terre.

Les fenêtres de lancement sont du coup (en heure locale), mais susceptibles d’être modifiées par une analyse mise à jour environ deux mois avant leur début :

• Période de lancement 31 janvier – 14 février : Opportunités de lancement les 6, 7, 8, 10 et 11 février
• Période de lancement 28 février – 13 mars : Opportunités de lancement les 6, 7, 8, 9 et 11 mars
• Période de lancement 27 mars – 10 avril : Opportunités de lancement les 1er, 3, 4, 5 et 6 avril

Les doutes levés sur le bouclier thermique ?

Plusieurs mois après le vol Artemis I, la NASA avait dévoilé que le bouclier thermique du vaisseau Orion présentait des fissures au retour sur Terre, ce qui constituait un gros risque que l’écran thermique puisse ne pas protéger suffisamment les systèmes et l’équipage de la capsule de la chaleur extrême de la rentrée sur de futures missions. Cela avait entraîné un premier report de la mission Artemis II de novembre 2024 à septembre 2025 [à lire dans La mission lunaire Artemis 2 est retardée suite aux soucis rencontrés lors de la première mission].

Dans un article d’Ars Technica, on apprend que la NASA a levé les doutes sur le bouclier, dont la conception n’a pas été remise en question pour Artemis II. Des essais exhaustifs ont été menés, dont certains simulant la perte d’un gros morceau de bouclier pendant la rentrée. La structure en titane du vaisseau résisterait à la chaleur extrême pendant 10 minutes, soit plus longtemps que la période de chauffage.

Au final, la NASA a décidé de modifier le profil de rentrée d’Orion pur Artemis II : le vaisseau va revenir à travers l’atmosphère terrestre à un angle plus raide, Réduisant le temps de passage dans l’environnement où ce dégazage s’est produit pendant Artemis I de 14 minutes à 8 minutes. Le profil d’entrée d’Orion sera similaire pendant les deux premières minutes et demie, mais par la suite, l’entrée Artemis II subira une charge thermique un peu plus élevée qu’Artemis I pendant quelques minutes.

Des changements sur le bouclier thermique sont prévus pour Artemis III pour rendre la couche de protection plus perméable notamment.