Missions privées à l’ISS, station spatiale et scaphandres lunaires, comment Axiom Space est devenue incontournable dans les vols habités
L’entreprise américaine Axiom Space est devenue en quelques années incontournable dans le futur proche des vols habités : première mission 100% privée à la Station Spatiale Internationale avec 4 astronautes privés, une station spatiale en construction et des scaphandres lunaires en développement.
Découvrez Axiom Space et pourquoi la NASA la soutient.
Une équipe expérimentée
Axiom Space est basée à Houston au Texas, et a été fondée en 2016 par Kam Ghaffarian, qui dirigeait auparavant la société de services d’ingénierie de l’industrie spatiale Stinger Ghaffarian Technologies, et cofondateur d’Intuitive Machines (à qui la NASA a confié des projets de CLPS d’Artemis), et Michael Suffredini, qui était directeur de programme pour l’ISS à la NASA de 2005 à 2015.
La société compte plusieurs anciens astronautes à des postes de direction :
- L’ancien administrateur de la NASA Charles Bolden, et avec 4 missions en Navette à son actif, comme consultant en développement commercial,
- Rex Walheim, vétéran de 3 vols (36 jours dans l’espace) en Navette Spatiale, dont STS-135, le dernier vol en 2011 et plus de 36 heures en 5 sorties spatiales, est responsable de la sécurité [au sens de prévention des accidents et des mesures d’urgence].
- Michael Lopez-Alegria, comme chef astronaute, détenteur actuel du record de la NASA pour le nombre de sorties spatiales (10) et en temps cumulé en EVA (Extra Vehicular Activity) avec 67 heures et 40 minutes dans l’espace.
- Peggy Whitson, l’astronaute américaine de tous les records, avec 3 séjours de longue durée dans l’ISS, dont elle a été 2 fois commandante, et le record actuel américain de jours cumulés dans l’espace avec 665 jours, et 10 sorties spatiales (60 heures cumulées). Elle a été notamment chef du bureau des astronautes à la NASA avant de quitter l’agence en 2018. Elle est directrice des vols habités chez Axiom Space.
Une stratégie de la NASA pour rester en orbite basse et stimuler l’économie américaine
La Station Spatiale se fait vieillissante, le premier élément, le module russe Zarya, a été lancé en 1998, et la fin de son exploitation est prévue vers 2030. La NASA a déjà les « yeux » tournés vers la Lune avec son programme Artemis et l’agence spatiale américaine ne construira pas la prochaine station spatiale en orbite terrestre.
Dans le cadre du programme Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP), la NASA développe plusieurs projets de « partenariat public-privé visant à développer commercialement des capacités d’exploration de l’espace lointain pour soutenir les missions de vol spatial habité« .
Dans le cadre de l’annexe I « Commercial Destinations in LEO« , les principaux objectifs sont de « développer avec succès les marchés commerciaux en démontrant des produits et services dans un ou plusieurs éléments commerciaux habitables rattachés à la Station spatiale internationale (ISS) et effectuer la transition vers une entreprise à long terme, durable, commerciale des vols spatiaux habités en orbite basse (LEO pour Low Earth Orbit) où la NASA est l’un des nombreux clients ».
En clair, l’objectif long terme de la NASA est de devenir l’un des clients achetant des services dans des stations spatiales indépendantes et commerciales en orbite terrestre basse. Pour l’agence américaine, il y a un marché économique LEO en devenir pour des recherches scientifiques et la fabrication de nouvelles technologies ou de nouveaux produits en microgravité. A travers la NASA, c’est aussi une façon pour les Etats-Unis de stimuler les entreprises spatiales américaines ou d’autres secteurs.
Dans un premier temps, la NASA a décidé de mettre à disposition un port d’amarrage de la Station Spatiale internationale pour que l’industrie puisse y attacher un module commercial pour y commencer ses activités commerciales pendant une période de temps limitée.
La NASA a ainsi donné à Axiom Space en janvier 2020 l’accès à un port d’amarrage sur le module Harmony de l’ISS (ou Node 2), et son accord de principe d’y installer un module.
Au-delà de l’aspect commercial de ce projet, c’est aussi un moyen pour les Etats-Unis de maintenir une présence américaine forte et continue sur l’orbite terrestre basse [« occuper le terrain »] après la désorbitation de l’ISS et pour la NASA la possibilité d’économiser des milliards par an tout en ayant accès à une nouvelle installation ultramoderne (l’entretien de l’ISS coûterait 3,5 milliards de dollars par an à la NASA).
Des modules avant une station spatiale privée
Axiom Space a dévoilé très vite son projet, que voici dans sa version actuelle : attacher un premier module d’habitation pour un équipage de 4 astronautes, puis un second, pour agrandir l’équipage. Un module « Research & Manufacturing Facility » dédié à la recherche de pointe et comme usine de fabrication dans l’espace sera ajouté ultérieurement, tout comme un « Observatoire de la Terre », une version plus grande de la coupole de l’ISS (ou Cupola). Enfin, un module équipé de panneaux solaires, le Power Thermal Module (PTM) pour fournir une zone de stockage supplémentaire et surtout une source d’électricité autonome de celle de l’ISS.
A ce jour, le premier module devrait être mis sur orbite fin 2024/début 2025. Le module de recherche et fabrication devrait être lancé en 2026.
Ce «segment Axiom» finalisé avec le module PTM se détachera de l’ISS lorsque la Station Spatiale arrivera en fin de vie et pourra fonctionner comme une station spatiale commerciale en vol libre.
Les 2 premiers modules sont actuellement en cours de construction chez Thales Alenia Space à Turin en Italie. [Mais ça j’en parlerai dans une vidéo en cours de montage…]
Des missions entièrement privées pour initier le mouvement
Dans le cadre de cette stratégie de commercialisation de l’orbite basse, la NASA a autorisé les missions privées d’astronaute à l’ISS, comme une sorte de « publicité » de ce qui peut se faire en LEO et dans l’ISS pour des partenaires privés. L’agence spatiale américaine a autorisé jusqu’à 2 missions de courte durée d’astronautes privés par an à l’ISS.
La NASA a cependant stipulé dans son programme qu’il fallait utiliser un vaisseau spatial américain développé dans le cadre du programme Commercial Crew de la NASA, c’est-à-dire un Crew Dragon de SpaceX ou un Starliner de Boeing.
Elle a aussi précisé que « l’entité commerciale qui élabore la mission déterminera la composition de l’équipage et s’assurera que les astronautes privés répondent aux normes médicales de la NASA et aux procédures de formation et de certification pour un équipage de la Station spatiale internationale. Un astronaute privé affecté à une mission sur l’ISS aura la capacité de remplir des tâches qui relèvent du commerce et du marketing approuvées dans une directive de la NASA »… » De plus, la NASA encouragera les gouvernements étrangers à travailler avec des entreprises américaines. »
Ainsi, en 2020, Ax-1 est devenue la première mission commerciale entièrement privée à s’être rendue dans l’ISS à bord d’un Crew Dragon, où auparavant des astronautes non professionnels étaient venus avec des vaisseaux Soyouz donc toujours avec des pilotes cosmonautes.
La seconde mission d’Axiom Space est prévue pour partir, à ce jour, début mai avec Peggy Whitson en tant que commandante, et John Shoffner en tant que pilote. Les 2 spécialistes de mission sont les Saoudiens, Rayyanah Barnawi et Ali AlQarni [lire aussi L’Arabie Saoudite annonce ses 4 nouveaux astronautes et une première mission à l’ISS].
Le 14 mars, la NASA a annoncé avoir signé un ordre de mission avec Axiom Space pour la troisième mission d’astronautes privés à l’ISS, qui devrait être lancée au plus tôt en novembre 2023.
Et aussi concepteur des scaphandres lunaires !
Au-delà de l’orbite basse, Axiom Space a été sélectionnée par la NASA en septembre 2022 pour l’étude des nouveaux scaphandres lunaires de nouvelle génération, les scaphandres des missions Apollo ayant été conçus dans les années 1960 et les unités de mobilité extra-véhiculaire (EMU, Extravehicular Mobile Unit) actuelles de la NASA n’ayant pas été conçues pour l’exploration planétaire.
La NASA a défini les exigences techniques et de sécurité. Axiom Space est responsable de la conception, du développement, de la qualification, de la certification et de la production de ses combinaisons spatiales et de ses équipements de support en réponse à ces exigences pour la mission Artemis III, la première qui doit voir le retour d’Humains sur la Lune depuis les missions Apollo. Axiom Space devra tester les combinaisons dans un environnement spatial avant Artemis III.
Axiom Space est vu comme un partenaire de la NASA car l’entreprise a investi son propre argent dans le développement. Axiom sera propriétaire des combinaisons spatiales développées et est encouragé à explorer d’autres applications commerciales non NASA pour les données et technologies qu’ils co-développent avec la NASA [tout comme SpaceX avec les Crew Dragon par exemple et des missions privées comme Inspiration].
Le 15 mars dernier, Axiom a dévoilé son prototype de scaphandre lunaire.
L’AxEMU semble beaucoup plus flexible que les scaphandres des missions Apollo. Ce « MoonSuit » a été conçu pour permettre des sorties sur le sol lunaire d’une durée allant jusqu’à huit heures environ et peut s’adapter à la fois aux hommes et aux femmes, dans une large gamme de tailles. Il doit favoriser le même type de mouvements naturels qu’un géologue ramassant des roches sur Terre : s’agenouiller, se plier, se tourner, etc… On y rentre par l’arrière, à la manière des scaphandres de sorties spatiales russes Orlan.
En plus de fournir une élimination du dioxyde de carbone et assurer la fourniture d’air respirable, les combinaisons doivent protéger les astronautes contre la poussière fine qui peut se frayer un chemin dans les tissus, fournir un environnement confortable pour le travail à des températures ultra basses, et protéger les astronautes du rayonnement solaire et même des impacts micrométéoroïdes.
La couche externe noire est destinée à cacher des éléments de conception exclusive Axiom et sera remplacée à terme par une couche blanche pour mieux rejeter la chaleur du Soleil.
Axiom Space est donc une entreprise dont il faudra bien suivre les activités à venir.
