Cinquante ans après Apollo, la Nasa se prépare à retourner sur la Lune, pour y rester cette-fois-ci, et en associant des partenaires internationaux et commerciaux. © Nasa
Sciences

Le Falcon Heavy de SpaceX lancera les premiers modules de la station orbitale lunaire de la Nasa

ActualitéClassé sous :Nasa , lune , Gateway

[EN VIDÉO] Lancement du Falcon 9 et retour réussi pour la 6e fois : un record !  Revivez le lancement de Falcon 9 de Space X, et son 6e retour réussi : un record ! 

Le Falcon Heavy de SpaceX, qui a lancé une voiture à destination de Mars pour le fun, a été choisi par la Nasa pour le lancement des deux premiers modules du Gateway. Lancement prévu en mai 2024. Malgré ce contrat de lancement, l'incertitude demeure sur le calendrier du programme Artemis.

La Nasa a sélectionné SpaceX pour le lancement des deux premiers modules du Gateway, la future station spatiale située à proximité de la Lune. Ces deux modules, le module de propulsion et de production d'énergie (PPE, Power Propulsion Element) et le module d'habitation Halo (Habitation and Logistics Outpost), seront lancés en mai 2024. Pour cette mission, SpaceX utilisera le lanceur Falcon Heavy, qui compte à ce jour trois vols.

Le choix d'un lanceur commercial n'est pas une surprise. La Nasa avait expliqué ce choix il y a plusieurs mois. Le montant du contrat de lancement est d'environ 332 millions de dollars.

Les modules PPE et Halo, les deux premiers éléments du Gateway seront lancés ensemble en mai 2024. SpaceX réalisera le lancement avec un lanceur Falcon Heavy. © Nasa

Un avant-poste lunaire en soutien aux missions Artemis 

L'Élément de puissance et de propulsion, le PPE, est un module à propulsion électrique solaire de 60 kilowatts qui fournira de l'électricité, des communications à haut débit, un contrôle d'attitude et des capacités de transfert orbital pour la station spatiale lunaire. Quant à Halo (Habitation and Logistics Outpost), il s'agit d'un module d'habitation et de logistique, sorte de cabine d'équipage pour les astronautes visitant le Gateway. Son objectif premier est de fournir des espaces de vie pour les astronautes et de préparer leur voyage vers la surface de la Lune. Cette cabine sera dotée de capacités de commande, de contrôle et de traitement des données, de stockage et de distribution d'énergie associées à des fonctions de contrôle thermique, de communication et de localisation. Halo sera également doté de trois ports d'amarrage pour les véhicules de passage, dont Orion, et les futurs modules. Ce module ne doit pas être confondu avec I-HAB (International - Habitat), le module d'habitation du Gateway.

À proprement parler, le Gateway ne sera pas en orbite circulaire autour de la Lune mais sur une orbite de halo. C'est-à-dire sur une orbite rectilinéaire autour de la Lune avec un point au plus près à quelque 3.000 kilomètres et au plus loin à plus de 70.000 kilomètres. Chaque révolution prendra sept jours. Environ un sixième de la taille de la Station spatiale internationale, le Gateway fonctionnera comme un avant-poste de l'exploration humaine et robotique de la Lune. Cette station ne sera pas occupée en permanence. 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.

À noter

L'incertitude sur le calendrier du programme Artemis de la Nasa se poursuit. Le 4 février dernier, l'attachée de presse de la Maison Blanche Jen Psaki s'est exprimée pour la première fois sur le programme Artemis depuis l'entrée en fonction du président Biden. Jen Psaki a certes souligné le soutien de l'administration Biden au retour des astronautes américains sur la Lune mais n'a donné, en revanche, aucun détail sur le calendrier, le budget et autres orientations que le gouvernement souhaite donner au programme.

Pour en savoir plus

Nasa : la Station lunaire internationale aura du retard

Article de Rémy Decourt publié le 12/06/2020

En raison de dépassements de coûts et de manque de temps, la Nasa a décidé de se passer de l'avant-poste lunaire qu'elle prévoyait d'utiliser pour faire atterrir deux astronautes sur la Lune en 2024. Une décision qui la contraint à modifier également le scénario prévu pour faire atterrir ses deux astronautes.

Pour soutenir l'exploration robotique et humaine de la Lune et préparer les premières missions habitées à destination de Mars, la Nasa et ses partenaires internationaux ont prévu la réalisation d'une petite station habitable à proximité de la Lune. La construction de cet avant-poste servira de base au soutien des robots et des astronautes explorant la surface lunaire, et de tremplin vers d'autres destinations comme Mars ou vers un astéroïde proche de la Terre, par exemple. Elle devait être progressivement mise en service dès 2024 pour soutenir la première mission du retour de l'Homme sur la Lune.

Mais, si l'on se fie aux propos de Douglas Loverro, responsable des vols spatiaux habités de la Nasa, et rapportés par le site d'informations spatiales spacenews.com, la Nasa serait moins pressée de la construire, suggérant même qu'elle serait inutile pour cette mission habitée sur la Lune qui verra un homme et une femme fouler le sol lunaire, 55 ans après Apollo 11.

La Nasa a décidé de modifier la configuration de l'avant-poste lunaire (Gateway) sans modifier les modules que réaliseront ses partenaires européens, canadiens, japonais et russes. © Nasa, ESA

L'avant-poste lunaire sera modifié 

Si la Nasa ne remet pas en cause son utilité pour les prochaines étapes de l'exploration humaine du Système solaire, notamment quand il s'agira de s'installer de façon « durable » sur la Lune et de s'enfoncer plus loin dans le Système solaire, ce décalage dans le temps de la mise en service de l'avant-poste lunaire s'explique aussi par le souhait de la Nasa d'apporter quelques modifications à la conception de l'avant-poste. La Nasa, qui n'a pas précisé de quelles modifications il était question, a néanmoins reconnu que, en l'état, le projet ne pouvait pas être réalisé avec le budget prévu.

Ce report au-delà de la première mission habitée sur la Lune contraint la Nasa a trouvé un nouveau scénario pour atterrir sur la Lune. Le scénario, qui semble donc aujourd'hui abandonné, prévoit que les  astronautes en provenance de la Terre s'amarreront au Gateway à partir de 2024 avant de descendre sur la Lune à bord d'un lander préalablement livré à l'avant-poste. Ce lander sera tracté jusqu'à l'orbite basse lunaire par un remorqueur spatial, puis utilisera son propre système de propulsion pour descendre les cents derniers kilomètres et pour se poser sur la Lune. À la fin de la mission, une partie du lander restera sur la Lune, et un « ascender » leur permettra de redécoller afin de rejoindre le Gateway, d'où les astronautes pourront remonter dans le vaisseau Orion et revenir sur Terre.

Le nouveau schéma de la Nasa n'a pas été communiqué mais il pourrait être dévoilé lors du prochain Conseil national de l'espace, toujours prévu le 24 mars malgré l'épidémie de coronavirus.


Station lunaire internationale : qui réalisera quoi ?

Article de Rémy Decourt publié le 16/03/2019

50 ans après Apollo, la Nasa se prépare à retourner sur la Lune, pour y rester cette-fois-ci, et en associant des partenaires internationaux et commerciaux. Pour soutenir l'exploration robotique et humaine de la Lune, elle prépare une petite station lunaire qui servira également de tremplin pour voyager vers Mars et des astéroïdes proches de la Terre. Cet avant-poste sera réalisé avec les partenaires de l'actuelle Station spatiale internationale. Sa configuration est aujourd'hui figée et l'on sait qui fera quoi.

La future petite station spatiale lunaire prend forme. Ce Gateway, que l'on peut traduire par passerelle ou avant-poste (terme que nous avons choisi), dont le début de la construction est prévu avant 2025, est un avant-poste qui servira de base au soutien des robots et des astronautes explorant la surface lunaire, et de tremplin vers d'autres destinations comme Mars ou vers un astéroïde proche de la Terre, par exemple.

Il y a quelques jours le Comité de coordination multilatérale qui supervise la gestion de cette station spatiale a approuvé la poursuite de son développement et figé son architecture ainsi que le nombre et le type de module qui le composera.

Cette station sera donc composée d'un module de propulsion et de production d'énergie (PPE, Power Propulsion Element) qui sera fourni par la Nasa. Ce sera le premier élément de cette station à être lancé avec un lanceur privé. Son lancement est prévu durant la seconde moitié de 2022 et est confirmé dans la proposition de budget de la Nasa pour 2020. Elle comptera aussi deux modules d'utilisation dont l'un sera réalisé par la Nasa et l'autre par l'ESA (Esprit), et deux modules d'habitation (d'un volume global de 125 m3, à comparer avec le volume habitable de 388 m3 de la Station spatiale internationale). La Nasa en réalisera un et l'ESA, le module International Habitation Module. Cette station comprendra également un sas permettant les activités extravéhiculaires et l'amarrage d'engins visiteurs, un module logistique multi-usage que réalisera Roscosmos, et le système robotisé intelligent Canadarm3 que fournira le Canada (Lire notre article ci-dessous). Quant à la Jaxa (la Japan Aerospace Exploration Agency), elle fournira le module de ravitaillement.

Cette station pourra accueillir un maximum de quatre astronautes, pour des séjours d'une durée d'un à trois mois. Du fait du coût élevé de sa desserte, elle n'a pas vocation à être habitée en permanence. Cependant, pour amortir l'investissement, la Nasa n'exclut pas l'occupation de cette station par des équipages étrangers ou commerciaux. Les rotations d'équipages seront réalisées par le véhicule Orion de la Nasa, dont le premier vol d'essai est prévu dès le début des années 2020. La plupart des éléments seront lancés par le lanceur SLS (Space Launch System) de la Nasa et des lancements commerciaux sont également prévus, notamment des cargos pour des services logistiques (nourriture, eau, pièces, etc.).

Configuration retenue de l'avant-poste lunaire (Gateway) qui sera lancé et mis en service à l'horizon 2025. © Nasa, ESA

Configuration retenue de l'avant-poste lunaire (Gateway) qui sera lancé et mis en service à l'horizon 2025. © Nasa, ESA

Une orbite inédite à tout faire

Cet avant-poste sera installé sur une orbite NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) dans le système Terre-Lune, ni circulaire ni elliptique, et liée aux points de Lagrange L1 et L2. Sur cette orbite, les distances minimale et maximale de la Gateway, par rapport à la Lune, seront respectivement de 1.500 km et de 70.000 km (pour mémoire, la distance moyenne entre la Terre et la Lune est de 384.000 km). La période de rotation sera de six jours, à l'extérieur de la zone d'ombre lunaire, ce qui permet des communications ininterrompues avec la Terre.

Cette position, à proximité de la Lune, offre suffisamment d'orbites stables et proches de la Terre pour permettre une rentrée relativement rapide en cas d'urgence. Elle se situe aussi dans un environnement spatial représentatif de l'espace profond. C'est donc un bon compromis trouvé entre proximité de la Terre et de la Lune, banc d'essai pour les technologies d'exploration et station d'assemblage pour les futurs véhicules de transport qui feront le long trajet vers Mars, par exemple. Ce choix d'orbite permet d'envisager des missions de ravitaillement avec des lanceurs commerciaux et l'acheminement de charges utiles d'une masse comprise entre trois et quatre tonnes, selon le lanceur.

L’Europe réalisera deux éléments

À ce jour, seul le Canada a officialisé sa participation, avec l'annonce de la fourniture du système robotisé intelligent Canadarm3. Bien que la participation de l'Agence spatiale européenne soit décidée fin 2019, lors de la session de son conseil au niveau ministériel, l'ESA et ses partenaires industriels ont débuté les études de conception préliminaire du sas scientifique Esprit et du module I-HAB, les deux éléments du programme qu'elle fournira.

  • Esprit est un petit sas scientifique. Il comprend des systèmes de stockage et de ravitaillement en propergol (xénon et hydrazine) de l'élément de propulsion électrique (premier élément américain du LOP-G), des systèmes de communication avec la Lune, des points d'interface pour les charges utiles externes et un sas pour déployer des charges utiles scientifiques.
  • I-HAB est un module pressurisé de 7 mètres de long avec un diamètre de 4,5 mètres. Il est doté de fonctions d'habitabilité et de maintien de la vie, offrant des capacités d'amarrage pour fournir des interfaces et des ressources aux véhicules de passage.
Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !