Le Gateway avec le véhicule Orion. © ESA
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Trois astronautes européens s'installeront dans la station orbitale lunaire

ActualitéClassé sous :Exploration humaine , Artemis , ESA

L'Agence spatiale européenne, qui a obtenu trois vols d'astronautes européens à bord du Gateway, devra choisir d'ici 2023 lesquels de ses astronautes elle enverra en mission à bord de cette station située à proximité de la Lune à l'horizon 2028. Le choix ne se fera pas seulement sur des critères d'aptitude physique et de compétence opérationnelle. D'intenses tractations politiques s'annoncent. Nos explications et nos hypothèses.

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[EN VIDÉO] Regardez à quoi ressembleront les lancements de la mission Artemis  Fin 2021, le nouveau lanceur lourd de la Nasa, le SLS (Space Launch System), lancera la première mission Artemis I à destination de la Lune. Voici à quoi ressemblera son premier vol. 

En attendant la prise de fonction du nouveau patron de la Nasa, en remplacement de Jim Bridenstine, nommé par Donald Trump, qui au final aura été un très bon directeur, et les directives de l'administration Biden concernant les grands programmes d'exploration, le programme Artemis de retour sur la Lune se poursuit. Avec l'arrivée du démocrate Joe Biden et le report attendu du premier vol du SLS, qui vient de rater le test de ses moteurs, le retour sur la Lune prévu en 2024 n'est plus possible. La Nasa pourrait revenir au calendrier initial qui prévoyait une mission habitée sur la Lune en 2028, voire 2026 si l'administration Biden ne remet pas en cause le budget de la Nasa de l'ère Trump.

Normalement, seul le calendrier des vols des missions Artemis devrait être revu avec un report prévisible de un à deux ans pour les cinq à six premières missions Artemis, ce qui laisse à penser que le Gateway ne devrait pas subir de retard et serait bien mis en service dès 2025. De 2025 à 2030, la Nasa a prévu au moins un vol Artemis annuel à destination de la Lune et du Gateway pour des missions d'une durée de 14 jours à un mois. Cette petite station spatiale, qui réunit les partenaires internationaux de la Station spatiale internationale, à l'exception de la Russie, hébergera des équipages internationaux composés d'Américains, d'Européens, de Canadiens et d'un Japonais si la négociation en cours aboutit.

Le Gateway : qui fera quoi ? © ESA

Des Européens à bord du Gateway

La Nasa, qui a ouvert son programme lunaire aux astronautes étrangers a déclaré qu'ils pourraient séjourner et voler à bord du Gateway, selon les contributions des pays partenaires. Cet accord permet d'avoir des Européens à bord du Gateway et une participation garantie à son utilisation à des fins de recherche scientifique, de développement technologique et de démonstration, et comme base-relais pour de futures missions d'exploration. L'ESA, principal contributeur au Gateway, a donc négocié et obtenu trois places pour ses astronautes.

Cela dit, le planning des rotations des équipages sera difficile à négocier. Il faut garder à l'esprit que les autres partenaires de la Nasa, le Japon et le Canada, souhaitent aussi envoyer des astronautes à bord du Gateway. Certes, leur niveau de participation est tout de même inférieur à celui de l'ESA qui, par ses contributions, sera le partenaire principal de la Nasa. Le Japon qui doit fournir essentiellement de la logistique (ravitaillement) ainsi que des fonctions liées à l'habitation a négocié le vol d'un astronaute japonais tandis que le Canada, qui fournira le système externe robotisé intelligent Canadarm3 pourra envoyer deux astronautes à bord du Gateway. Le premier astronaute étranger à voler dans ce cadre-là sera un Canadien. Il volera à bord de la mission Artemis 3 qui enverra deux Américains sur la Lune.

Maintenant, une question taraude les États membres de l'Agence spatiale européenne : quelle sera la nationalité des trois astronautes affectés à une mission Artemis et à quelle date. On peut augurer que l'ESA devrait attribuer ses places aux pays qui sont les plus grands contributeurs au programme, donc à un Italien, un Allemand et un Français. Nous sommes donc assez convaincus que Thomas Pesquet devrait y séjourner, peut-être lors d'Artemis 4 ou plus certainement d'Artemis 5.

Le Bureau des astronautes de l’ESA devrait annoncer en 2022 ou 2023 lesquels de ses astronautes voleront à bord du Gateway

Il faut savoir qu'il existe à l'ESA une règle non officielle qui prévoit que lorsqu'un module d'exploration est réalisé par un des pays membres, ce dernier fait pression sur l'agence pour qu'un de ses astronautes puisse voler à bord pour l'installer ou le mettre en service. Cela fut le cas, par exemple, quand le module Columbus a été arrimé à l'ISS en février 2008 : les astronautes de l'ESA de nationalité française, Léopold Eyhart, et de nationalité allemande, Hans Schlegel, faisaient partie de l'équipage de la navette Atlantis pour le mettre en service. Cette règle peut surprendre car normalement tous les astronautes de l'ESA devraient être choisis sur des critères partiaux. Elle s'explique tout simplement par le niveau de contribution de chaque pays au budget de l'ESA. Or, pour la période 2020-2024, avec 3,3 milliards l'Allemagne est devenue le premier contributeur de l'Agence, devant la France (2,66 milliards) et l'Italie (2,28).

Dans le cadre de sa participation au Gateway, l'ESA fournira deux modules qui seront réalisés par Thales Alenia Space (TAS) : le module d'habitation international Ihab sera construit par TAS-Italie et Esprit par TAS-France. Il s'agit pour ce dernier d'un module cylindrique comprenant plusieurs éléments dont un système de communication, un module de ravitaillement, un espace de travail pour les astronautes et également un observatoire à 360°. Ces deux modules seront livrés à la Nasa entre 2026 et 2027.

Thomas Pesquet lors d'une sortie dans l'espace dans le cadre de sa mission Proxima (janvier 2017). © Nasa, ESA

En réalisant ces deux modules, la France et l'Italie peuvent s'attendre à ce que deux des trois astronautes européens qui séjourneront à bord du Gateway soient un de leurs ressortissants. Ce ne sera pas un des astronautes de la nouvelle promotion qui sera présentée le 16 février prochain mais trois de ceux qui ont déjà réalisé au moins une mission à bord de la Station spatiale internationale. Pour la France, sans surprise, ce sera Thomas Pesquet. Quant aux Italiens, le choix sera difficile entre Lucas Parmitano et Samantha Cristoforetti qui devrait voler une deuxième fois à bord de l'ISS à la fin 2022. Cela dit, on imagine mal l'ESA choisir Samantha Cristoforetti dont la préparation à une mission lunaire débuterait seulement moins d'un an après la fin de sa deuxième mission à bord de l'ISS (fin 2022-mi 2023).

« Étant donné que l'ESA a obtenu trois places pour des astronautes européens à bord de vols à destination de la Station Gateway, j'espère -- dans un avenir pas si lointain --, être l'un de ces trois astronautes et avoir l'opportunité de travailler à bord du module Esprit et d'utiliser ses équipements pour communiquer avec la Lune. Les premiers éléments de ce module sont en ce moment même en cours de construction à Cannes, où j'ai effectué un stage ingénieur au tout début de ma carrière ! », précise Thomas Pesquet.

La surface de la Lune en point de mire

Cela dit, rien n'est perdu pour l'Italienne qui pourrait être la première européenne à marcher sur la Lune. À moins que l'ESA décide d'envoyer un astronaute de la nouvelle promotion et très vraisemblablement de nationalité allemande. Intenses tractations politiques en prévision pour désigner l'État membre de l'ESA qui pourra envoyer un de ses astronautes.

L'ESA réfléchit à la contrepartie qu'elle pourrait proposer à la Nasa pour faire atterrir sur la Lune un astronaute européen. Cette monnaie d'échange devrait être l'atterrisseur lunaire polyvalent, baptisé European Large Logistics Lander (EL3), et qui peut servir à la logistique de support des missions Artemis ou à des programmes purement scientifiques. Dans un prochain article, nous vous expliquerons pourquoi cela fait sens.

Revenons à nos astronautes européens. La première opportunité de vol est prévue avec Artemis 4 en 2026 ou 2028, si l'on tient compte du report prévisible des missions Artemis. Cette mission a pour but de mettre en service le module I-Hab et l'élément de communication du module Esprit (le module de ravitaillement sera prêt au lancement en 2026/27). Son équipage sera donc sûrement composé de trois astronautes de la Nasa et d'un de l'ESA, vraisemblablement un Italien. Si, officiellement aucune décision n'a été prise à ce sujet, il faut savoir que l'Italie réalisera le module I-Hab ce qui laisse à penser que le premier des Européens à voler sur le Gateway serait l'Italien Lucas Parmitano, plutôt que Samantha Cristoforetti pour les raisons expliquées précédemment. Dans ce schéma, Thomas Pesquet pourrait voler lors d'Artemis 5 qui devrait être la mission qui mettra en service le module de refueling d'Esprit.

Quant à l'Allemagne, qui fournira les trois premiers modules de service européen développés par Airbus du véhicule Orion, elle devrait obtenir la troisième place réservée à un astronaute européen. Cette place sera attribuée soit à Alexander Gerst, qui a déjà volé deux fois ou Matthias Maurer, qui volera à bord de la Station spatiale internationale cet automne (mission Cosmic Kiss). Cette troisième mission d'un astronaute européen sera certainement réalisée lors d'Artemis 7. Si ce schéma se confirme, nous sommes assez convaincus qu'il y a de très fortes chances que le premier astronaute européen à marcher sur la Lune soit de nationalité allemande. Pour Artemis 6, on suppose que la place réservée à un astronaute étranger sera occupée par un Japonais. Quant au second vol d'un astronaute canadien, il pourrait avoir lieu lors d'Artemis 8.

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