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Retour à la Lune : le programme Constellation remis en cause

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On s'attend sous peu à ce que la Maison Blanche réclame à la Nasa un rapport de viabilité complet sur le programme Constellation, eu égard aux nombreux écueils rencontrés par le programme devant aboutir au remplacement de la flotte de navettes spatiales.

Jupiter 120 sur son pas de tir (vue d'artiste). Crédit DirectLauncher

Instigué le 15 janvier 2004 par le président W. Bush, l'ambitieux programme Constellation poursuit un double objectif. Il s'agit d'abord de pallier l'abandon de la flotte de navettes spatiales américaines, jugée peu sûres et trop coûteuses à exploiter, par un véhicule habitable plus conventionnel. La conception du projet met ensuite l'accent sur la nouvelle directive dont la Nasa devrait s'inspirer en ce début de millénaire, à savoir réduire l'importance de la part consacrée à l'observation et à l'expérimentation, pour se tourner vers l'exploration et la colonisation de l'espace.

Ce dernier volet n'aurait pu se satisfaire de la navette actuelle. Bien qu'extrêmement complexe, elle reste condamnée à l'environnement terrestre en raison de ses faibles performances balistiques la cantonnant à l'orbite basse. Son bouclier thermique, entre autres, lui interdit une rentrée atmosphérique à haute vitesse, excluant toute mission au-delà de l'orbite terrestre.

Aussi avait-il été décidé d'un programme comprenant de nouveaux lanceurs consommables, c'est-à-dire non récupérables, dérivés du matériel existant, et un véhicule spatial habité inspiré des anciennes cabines Apollo, en version agrandie.

Orion, véhicule habité destiné à remplacer les navettes spatiales à l'horizon 2015. Crédit Nasa

Difficultés en cascade et délais impossibles à tenir

Mais aujourd'hui, la Nasa peine à concrétiser ce projet. La réalisation du lanceur Ares-1 s'annonçait pourtant très simple (sur le papier...). Il est en effet constitué d'un accélérateur à propergol solide emprunté à la navette, seulement légèrement agrandi, et surmonté d'un deuxième étage à hydrogène et oxygène liquides propulsé par un moteur J-2, un vétéran qui a fait ses preuves sur le deuxième étage de la fusée lunaire Saturne 5. Mais aujourd'hui, Ares-1 est à la peine.

Les simulations font craindre l'apparition de secousses et de vibrations particulièrement violentes au moment de la mise à feu et durant la première phase d'ascension du lanceur, entraînant une déviation de la trajectoire avec toutes les conséquences possibles sur le vaisseau et son équipage (y compris sa destruction...). En outre, l'estimation du coût total de ce lanceur est en proie à une inflation jugée inquiétante, passant de 28 milliards de dollars en 2006 à 44 milliards de dollars à l'horizon 2015.

Lancement d'Ares-1 (vue d'artiste). Crédit Nasa

Aussi, le président Obama a-t-il réclamé à l'agence américaine un rapport complet sur la situation actuelle du projet, dont la teneur devrait être rendue publique dans les prochains jours, et qui pourrait être à la source d'un remaniement complet du programme spatial américain.

Au sujet de ces modifications, il paraît déjà acquis que l'équipage du futur vaisseau Orion, dont la conception soulève aussi quelques difficultés, serait revu à la baisse, avec quatre occupants au lieu de six. Cela aurait pour effet de réduire le poids de l'ensemble, et de simplifier la mise au point de lanceur Ares-1, auquel on demanderait alors moins de performances.

Cette mesure de simplification aurait aussi une autre conséquence, sans doute considérée comme plus importante. Elle procurerait une meilleure garantie aux Etats-Unis de s'assurer un accès autonome dès 2015 comme prévu à la Station Spatiale Internationale. Considérant les difficultés de mise au point actuelles, la mise en service d'Orion a en effet tendance à glisser vers 2016, voire 2017. Or, à partir de 2010, heure de la retraite pour les navettes, la Nasa ne pourra plus dépendre que des véhicules spatiaux russes pour les apports d'équipages.

Le projet Jupiter 120

Une étude parallèle, effectuée durant leurs propres temps de loisirs par une équipe de 57 ingénieurs volontaires de la Nasa, du Centre de vol Marshall et de retraités de l'agence, démontre la possibilité de construire un lanceur habitable basé sur le concept actuel de la navette... sans la navette.

Baptisé Jupiter 120, ce projet particulièrement évolué comprend une paire d'accélérateurs à poudre entourant un réservoir central, celui-ci étant lui-même équipé de deux moteurs RS-68 actuellement utilisés sur le lanceur Delta-IV, et surmonté d'un véhicule habité de type Orion ou d'une soute.

Dans sa configuration de base, qui reprend l'architecture générale d'Ares-5 tout en évitant la coûteuse adaptation d'un simple booster en véhicule de lancement habitable, l'ensemble serait capable de délivrer 49 tonnes sur l'orbite de l'ISS, une performance largement hors de portée de la navette actuelle. Cerise sur le gâteau, selon les estimations des experts, le coût de développement de Jupiter 120 serait réduit à 14,4 milliards de dollars, soit la moitié des premières estimations du prix d'Ares-1.

Le binôme Jupiter, en version habitée et simple cargo, à la fois plus performantes et économiques car ne nécessitant la mise au point que d'un seul type de lanceur élaboré sur du matériel existant. Crédit DirectLauncher

Le concept même autorise une évolution simplifiée vers un modèle à capacité lunaire (Jupiter 232). Au lieu de construire à cette fin deux fusées fondamentalement différentes (Ares-1 et Ares-5 selon le projet actuel), il suffirait d'ajouter un étage supplémentaire et éventuellement un troisième moteur au premier étage, pour un surcoût de 12,5 milliards de dollars.

Pour l'heure, les responsables de la Nasa qualifient ce programme de « bricolage », se contentant de dire que ça ne pourra jamais voler... Et se préparent au premier lancement d'une version allégée d'Arès-1 (Ares 1-X Flight Test Vehicle - FTV), comprenant un premier étage dérivé d'un accélérateur à poudre de la navette augmenté à cinq segments mais dont seuls les quatre premiers seront réels, une maquette de deuxième étage et enfin une maquette de vaisseau équipée de sa tour de sauvetage. Le tir est prévu courant août 2009.

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