Comment la Nasa et l’ESA préparent le lancement d'Orion vers la Lune, avec Mars en ligne de mire

Répétition générale les 2 et 3 avril pour l’agence spatiale européenne (ESA), qui collabore avec la Nasa pour lancer le vaisseau d’exploration Orion en orbite autour de la Lune, probablement début juin, dans le cadre de la mission Artemis I. Si celle-ci est un succès, Artemis III verra des astronautes fouler le sol lunaire pour la première fois depuis 1972, et à terme, peut-être le sol martien.

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Vaisseau orion images de synthèse
Lancé par une fusée SLS de Boeing depuis le pas de tir de la Nasa à Cap Canaveral, en Floride (Etats-Unis), Orion se séparera de ses deux moteurs RS-25 huit minutes après son lancement, puis de son premier étage peu après.

Objectif Lune pour Orion - ou plutôt, objectif Mars. Une répétition générale est prévue les 2 et 3 avril avant le lancement, probablement début juin, de ce vaisseau d’exploration spatiale élaboré par la Nasa, en partenariat avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et ses homologues canadienne et japonaise. Orion doit se placer cet été sur l'orbite lunaire, avant de se poser en 2025 sur la Lune, d'où il pourrait s'élancer un jour vers Mars. « Pour les précédentes missions, le but était simplement de prouver qu’on pouvait se rendre sur la Lune. Cette fois, nous voulons montrer que nous disposons d’un plan crédible pour nous rendre sur Mars », explique Philippe Deloo, le chef d’étude du module de service de l’Orion.

La mission Artemis III, qui n’aura pas lieu avant 2025 au moins, prévoit d'emmener des astronautes dans un vaisseau en orbite autour de la Lune, qui marcheront ensuite sur son sol, soit la première mission habitée à la surface de l’astre depuis Apollo 17, en 1972. Notre satellite intéresse les puissances spatiales en cela qu'il pourrait servir de base de lancement vers Mars, grâce à ses ressources en eau et sa fine atmosphère.

En attendant, les missions non-habitées Artemis I et II devront s’assurer de la fiabilité du vaisseau. « Artemis I est un test de vol, nous allons tester le système de propulsion du module de service européen (ESM), décrit Didier Radola, chef de projet Orion ESM chez Airbus. Artemis II est comparable à la mission Apollo 8 : un survol de la Lune et un retour sur Terre. Cette mission servira à examiner les capsules. » Si la capsule Orion destinée aux astronautes est de fabrication américaine, le module de service européen (ESM) qui le propulse et l’alimente en eau, air et électricité vient, lui, d'Europe - et plus précisément d'Airbus. « Sans lui, il n’y a pas d’Orion ni aucun moyen d’exploration de notre système solaire », assure Philippe Deloo. L'Usine Nouvelle vous en avait d'ailleurs raconté la fabrication dans une série d'été, à retrouver ici.

Le retour de la capsule sur Terre, le défi le plus important

Lancé par une fusée SLS de Boeing depuis le pas de tir de la Nasa à Cap Canaveral, en Floride, Orion se séparera de ses deux moteurs RS-25 huit minutes après son lancement, puis de son premier étage peu après. Après deux heures de vol, il en fera de même pour le second étage de la fusée, qui lui aura permis de se propulser vers la Lune. Orion restera deux semaines en orbite autour de notre satellite, avant de revenir sur Terre où il devrait atterrir dans l’océan Pacifique, au large de San Diego (Californie). 

Mission Artemis I Orion NASA ESA LuneESA
Mission Artemis I Orion NASA ESA Lune Mission Artemis I Orion NASA ESA Lune

C’est cette partie-là qui inquiète le plus les équipes de l’ESA. « Le défi le plus important, c’est le retour, qui se fera à 11 km par seconde. Pour supporter cela, il faut un bouclier thermique qui puisse s’adapter aux très hautes températures », souligne Philippe Deloo. Au préalable, le module habitable se sera séparé du module de service, qui sera détruit en rentrant dans l'atmosphère. « Nous ne prévoyons pas de récupérer de matériel de l’ESM, il sera brûlé après la séparation », confirme Didier Radola. 

Entre 28 et 32 jours de mission, en fonction du jour de lancement

Outre le test des différents modules du vaisseau Orion, Artemis I doit également servir à mener quelques expériences scientifiques dans l’espace. 13 microsatellites CubeSats seront ainsi déployés durant le vol afin d’améliorer « notre connaissance de l’environnement spatial », précise l’ESA sur son site. Deux mannequins recouverts de capteurs permettront de mesurer les rayonnements, vibrations et accélérations ressenties à bord d’Orion, pour mieux en protéger les astronautes envoyés sur la Lune lors de la future mission Artemis III.

Le lancement d’Orion pour sa mission Artemis I est prévu soit entre le 7 et le 21 mai, soit entre le 6 et le 16 juin. Si la date du 6 juin reste pour l’instant privilégiée, le jour précis doit être choisi pour que l'atterrissage de la capsule ait lieu en journée, et puisse ainsi être correctement observé. En fonction de la date, la mission durera au total 28 ou 32 jours : « Si c’est 28 jours, nous pourrons couvrir seulement une partie de l’orbite lunaire ; si c’est 32, nous pourrons couvrir une orbite complète, et même un peu plus », ajoute Philippe Deloo.

Les équipements du vaisseau Made in France

Parmi les partenaires européens, si l’Allemagne et l’Italie fournissent le plus gros des équipements (notamment l’électronique de propulsion et le système de contrôle thermique), la France assure la pressurisation du réservoir et fournit les filtres à hélium, les équipements électroniques et contrôle le sous-système thermique du vaisseau. Les scientifiques français et leurs collègues belges et italiens travaillent également sur le module d’habitation et le port d’amarrage du la future station lunaire Gateway, qui servira de base aux astronautes allant marcher sur la Lune lors de la mission Artemis III. 

Gateway Orion NASA ESA LuneESA
Gateway Orion NASA ESA Lune Gateway Orion NASA ESA Lune

L'atterrisseur logistique européen, qui livrera des instruments scientifiques et du fret pour les prochaines missions habitées sur la Lune, est aussi développé par la France, avec l’Italie et l’Allemagne.

Un impact modéré de la guerre en Ukraine

La coopération internationale n’est pas gênée par la guerre en Ukraine, précisent les scientifiques, puisque la Russie ne fait pas partie du programme Artemis, « bien que certains approvisionnements se fassent en Russie », reconnaissent-ils. Moscou prépare sa propre station lunaire avec la Chine, qui ne devrait pas voir le jour avant 2035 au plus tôt.

Durant toute la mission Artemis I, une équipe de l’ESA sera présente aux Etats-Unis pour suivre les opérations. Ce sera également le cas pour Artemis III, cette fois depuis le Johnson Space Center (Texas), qui gère les missions habitées de la Nasa. « Ce sera vraiment très spécial de se trouver dans ce bâtiment, en sachant qu’il y a cinquante ans, Neil Armstrong s’entretenait avec les scientifiques de la Nasa qui s’y trouvaient », reconnaît Didier Radola. Envoyer des astronautes vers la Lune, un petit pas pour les Américains, mais un grand bond pour les Européens.

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