Artemis : le SLS et les combinaisons spatiales font l’actualité

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– Actualités du 22 octobre 2019 –

La NASA continue d’avancer sur les solutions techniques de son programme Artemis. L’agence spatiale américaine vient ainsi d’autoriser Boeing à étendre ses opérations pour la fabrication du SLS. Cela devrait permettre à la NASA de passer une commande de dix lanceurs à Boeing, probablement dès 2020. Cela permettra de supporter l’essentiel du programme Artemis pendant les années 2020.

La NASA a aussi commencé le travail sur les combinaisons spatiales que porteront ses astronautes sur la Lune. Le prototype d’une nouvelle combinaison spatiale appelée xEMU a été présenté. Elle apporte une plus grande liberté de mouvements aux astronautes et elle embarque plus d’électronique que les combinaisons spatiales actuellement utilisées sur la station spatiale internationale.





Un CubeSat en orbite lunaire pour préparer le programme Artemis

— Actualités du 24 septembre 2019 —

Alors que 2020 approche à grands pas, les premières échéances d’Artemis, le programme qui doit ramener des astronautes américains sur la lune, commencent à se rapprocher. On sait que l’agence spatiale américaine souhaite assembler une station spatiale en orbite lunaire, la LOP-G. Elle doit être construite sur une orbite qui n’a encore jamais servie et qu’on appelle NRHO. Cette orbite a la particularité d’offrir des transferts depuis la Terre et vers la surface de la lune relativement peu coûteux en delta V. Mais avant d’y envoyer les premiers modules de sa station spatiale, la NASA souhaite réaliser un test à échelle réduite. C’est pourquoi elle vient d’annoncer le financement de la mission Capstone, un CubeSat de 12 unités qui se placera sur l’orbite prévue pour la LOP-G et réalisera un certain nombre de tests.

Le premier test concernera évidemment le voyage et le maintien à poste sur une orbite NRHO. Le petit CubeSat tentera de s’insérer de la manière la plus économique possible en terme d’accélération fournie. Au cours de ses manoeuvres, il essaiera de déterminer sa position de manière autonome. Pour y parvenir, le CubeSat mesurera la distance le séparant de LRO, un satellite américain d’observation de la Lune lancé en 2009. Si cette méthode de navigation intersatellites fonctionne, elle pourrait servir au cours des missions suivantes. Capstone est aussi un test de la capacité des entreprises américaines à remplir un contrat dans des délais extrêmement brefs.

La mission financée il y a quelques jours doit décoller en décembre 2020. L’ensemble du programme Artemis est pensé avec des délais très courts. S’il s’avère impossible d’emmener un CubeSat vers la Lune en un an, il sera très compliqué d’y emmener des hommes d’ici 2024. La société Advanced Space située dans le Colorado a gagné les 13 millions de dollars du contrat. Ce sera par ailleurs un test supplémentaire des capacités d’un CubeSat à mener des missions au-delà de l’orbite basse. Capstone pourrait décoller en tant que charge secondaire sur un lanceur de forte capacité ou alors mobiliser un micro-lanceur.

Pour une mission lunaire, un CubeSat c’est bien mais c’est loin d’être suffisant pour ramener des hommes sur la Lune. Au fur et à mesure que les mois passent, la date de 2024 fixée par le président Trump apparaît comme un objectif de plus en plus difficile à tenir. Kenneth Bowersox, administrateur associé de la NASA, a ainsi avoué qu’il n’était pas prêt à parier que l’agence spatiale américaine allait y parvenir. En l’absence de financements importants et d’engagements forts de la part des partenaires internationaux, il va peut-être falloir rapidement réviser cette ambition. Le premier vol du SLS et du vaisseau spatial Orion pourrait ainsi être décalé en 2021, ce qui entraînerait logiquement un décalage de tout le programme Artemis.

La NASA détaille l’architecture de mission du programme Artemis

— Actualités du 23 juillet 2019 —

Pas une semaine ne passe sans qu’émergent de nouveaux détails et des nouveaux revirements concernant le programme Artemis. Le 19 juillet 2019, la NASA a publié un document à l’intention de ses partenaires industriels qui laisse entrevoir de nouveaux détails sur la manière dont la NASA envisage un atterrisseur lunaire pour les missions habitées. C’est un des éléments les plus critiques pour le programme Artemis. L’agence spatiale américaine a déjà un vaisseau spatial capable d’emmener des hommes en orbite lunaire, appelé Orion. Mais pour aller de l’orbite lunaire à la surface de la Lune, il va falloir concevoir un nouveau véhicule spatial avant 2024. Pour y parvenir, la NASA semble vouloir scinder le programme en deux étapes.

L’atterrisseur chargé de la première étape serait une version basique, une sorte de pré-développement. Il n’en mènerait que deux astronautes jusqu’à la surface lunaire. Il y resterait six jours et demi avant de reprendre la route vers la LOP-G, la station spatiale qui doit être assemblée en orbite lunaire. C’est elle qui servira de hub à tous les rendez-vous orbitaux de la mission Artemis. Le vaisseau spatial Orion ferait ainsi le voyage terre-LOPG lancé par une fusée SLS tandis que l’atterrisseur ferait ce même trajet sous la coiffe d’un lanceur commercial. Ces deux vaisseaux spatiaux viendraient se docker à la LOP-G en orbite lunaire pour laisser l’équipage transiter d’un véhicule spatial à l’autre.

Une fois cette première étape effectuée, un deuxième atterrisseur beaucoup plus massif sera mis en service à partir de 2026. Il serait capable d’emmener quatre astronautes et un peu plus de cargo jusqu’à la surface de la Lune. Il serait conçu pour des missions de longue durée et donc capable de survivre aux très froides nuits lunaire.

Parmi les nombreux prétendants au développement d’un de ces modules, la NASA pense en sélectionner deux. Ils commenceraient à recevoir des financements importants de la part de l’agence spatiale américaine assez rapidement. Aucun chiffre n’a été communiqué concernant le coût de développement de cet atterrisseur. Lancer le programme Artemis pour 2024 semble toujours aussi irréaliste, mais il est encourageant de noter que si la NASA parvient à mobiliser les quelques dizaines de milliards de dollars nécessaires à l’aventure, elle sait déjà comment elle les dépensera.

Deux hauts-responsables de la NASA ont dû quitter leur poste pour accélérer le programme Artemis

— Actualités du 16 juillet 2019 —

Le 10 juillet, l’administrateur général de la NASA Jim Bridenstine a annoncé le remplacement de deux des plus hauts responsables de l’agence spatiale américaine : Bill Gerstenmaier en charge des vols habités, et Bill Hill en charge du développement des systèmes d’exploration ont été invités à quitter leur poste. Jim Bridenstine a par la suite expliqué que ces changements organisationnels doivent permettre à la NASA de mieux se positionner pour tenir les délais d’Artemis, le programme spatial américain qui vise un retour de l’homme sur la Lune en 2024.

Cette décision est cependant loin de faire l’unanimité. Artemis paraissait déjà bien compliquée en conditions normales, il va maintenant en plus falloir trouver et former des hauts-responsables en un temps record. A 5 ans d’une première mission lunaire, l’architecture de mission d’Artemis n’est elle non plus toujours pas fixée. Un administrateur associé de la NASA a déclaré le 11 juillet qu’on pouvait encore s’attendre à des changements au fur et à mesure que la négociation avec les partenaires industriels et internationaux avance.

Maxar fabriquera le module de propulsion de la LOP-G

— Actualités du 28 mai 2019 —

Artemis est le nouveau nom du programme lunaire de la NASA. Espérons que cela ne va pas leur porter malheur, car dans la mythologie grecque Artemis tue accidentellement Orion. Orion est le nom du vaisseau spatial qui doit servir de véhicule aux astronautes entre la Terre et la Lune. Avant d’aller jusqu’à la surface de la Lune, l’agence spatiale américaine veut assembler une station spatiale en orbite de la Lune, la LOP-G.

Dès 2024, la LOP-G sera une étape pour l’équipage en route vers le sol lunaire. On sait que la NASA va diminuer le budget alloué à cette station spatiale. En effet, elle n’est plus la destination du voyage mais une simple étape. Alors qu’il ya un an on parlait de quatre modules, la version actuellement étudiée pour la LOP-G n’en a plus que deux : un module de propulsion et d’alimentation, et un module d’habitat. Le premier de ces modules doit être lancé dans trois ans et la NASA vient d’annoncer qui a gagné l’appel d’offres pour sa fabrication. La NASA a choisi l’entreprise Maxar, connue pour la conception de satellites ou des bras robotisés Canadarm installés sur les navettes spatiales et sur la station spatiale internationale.

Maxar a proposé une solution technologique sensée et surtout bien moins chère que celles de ses concurrents. Boeing, Sierra Nevada, Lockheed Martin et Northrop Grumman ont estimé qu’il leur fallait plus d’un demi-milliard de dollars pour construire le PPE, le module de propulsion et d’alimentation de la LOP-G. Maxar pense pouvoir le faire pour seulement 375 millions de dollars. Ce contrat inclut la fabrication, le lancement et le test dans l’espace du module. Si la NASA est satisfaite du résultat, elle prendra alors le contrôle de ce module.

La NASA a été séduite par le fait que Maxar est prête à commencer à travailler sans attendre, alors que les autres participants à l’appel d’offres semblaient d’abord vouloir négocier chaque terme du contrat. Pour une fois, les coûts et les délais semblent prioritaires pour la NASA. L’agence spatiale américaine privilégie l’efficacité et le réalisme, mais ce ne sera peut-être pas suffisant pour retourner sur la Lune en 2024. Cependant, c’est une attitude plus productive que celle qui a mené à la conception du SLS. Espèrons que le choix de l’atterrisseur lunaire et d’autres éléments de la mission seront sélectionnés avec la même philosophie .

On ne connaît pas encore tous les détails de l’architecture de modules proposés par Maxar, mais l’entreprise s’appuiera certainement sur son expérience dans la fabrication de satellites. Les rares illustrations qui ont été communiquées montrent un PPE rectangulaire. Le module devrait être capable de produire au moins 60 kilowatts de puissance électrique grâce à ses panneaux solaires déroulables. Maxar a justement l’habitude de travailler sur des satellites de télécommunications nécessitant une forte puissance électrique.

Le module devra par ailleurs propulser l’ensemble de la LOP-G grâce à des moteurs ioniques. Il faudra donc qu’il ait un réservoir de xénon assez grand pour maintenir la LOP-G en orbite de la Lune pendant au moins 15 ans. L’entreprise s’est associée à Blue Origin pour aider à la certification pour le vol habité. Ce rapprochement indique peut-être que le PPE partira sur la New Glenn. La fusée a largement la capacité d’effectuer cette mission.

La NASA baptise Artemis son programme de retour de l’Homme sur la Lune

— Actualités du 21 mai 2019 —

Dans la mythologie grecque, Artemis est la soeur jumelle d’Apollo. C’est désormais le nom du programme américain de retour de l’Homme sur la Lune. On sait que l’administration Trump vise 2024 pour remplir cet objectif mais on sait aussi que cela va être très compliqué. La NASA souhaite impliquer au maximum ses partenaires privés. Onze entreprises privées viennent d’être sélectionnées pour réaliser des études sur des concepts d’atterrisseur lunaire, c’est-à-dire sur les véhicules qui permettront de faire le lien entre l’orbite et la surface de la Lune.

Plusieurs types d’entreprises vont proposer des atterrisseurs lunaires à la NASA

Parmi les 11 entreprises sélectionnées, il y a évidemment Boeing, Lockheed-Martin et Aerojet Rocketdyne. Northrop-Grumman est aussi sélectionné et a un avantage car à l’époque Grumman a fabriqué les modules lunaires du programme Apollo. Parmi les entreprises plus récentes, il y a par exemple Dynetics qui a été créé quand le programme Apollo était déjà lancée.

Le reste des entreprises sélectionnées est composé d’entreprises du New Space comme Blue Origin, Masten Space Systems, Sierra Nevada, SpaceX et Orbit Beyond qui a été créé en 2018. La NASA demande à ces entreprises de lui fournir des études voire des prototypes d’ici six mois. Le développement doit se faire sur fonds propres à hauteur de 20%. L’agence spatiale américaine paiera le reste de la facture. Elle enverra aussi certains de ses ingénieurs aider les participants.

Pour réaliser ses ambitions, la NASA a besoin de plus d’argent

L’atterrisseur lunaire n’est cependant qu’une partie de ce qu’il faut faire. La NASA va avoir besoin de beaucoup d’argent. L’administration Trump va donc proposer un amendement au budget 2020 contenant 1,6 milliard de dollars supplémentaires pour la NASA. L’agence spatiale américaine semble par ailleurs prête à diminuer le budget alloué à la LOP-G. Les ambitions de cette station spatiale en orbite lunaire vont donc probablement être fortement réduites.

L’exploration robotique de la Lune est au coeur du programme de la NASA

En ce qui concerne la surface lunaire, la NASA augmenter ses ambitions. Elle a créé une feuille route jusqu’à 2028 qui donne des indications sur les plans à long terme qui sont discutés au sein de la NASA. La première phase va de 2019 à 2023. Elle favorise l’exploration robotique. En plus des deux premières missions du vaisseau spatial Orion, des robots vont être envoyés à la surface de la Lune par des lanceurs commerciaux.

La première mission habitée aurait bien lieu en 2024. Elle nécessiterait quatre lancements partagés entre le SLS et des lanceurs privés. Ce type de mission serait renouvelé tous les ans jusqu’en 2028, date à laquelle l’agence spatiale américaine commencerait à assembler une base lunaire. En parallèle, les programmes CLPS continuerait l’exploration robotique intensive de la Lune.

Les prochains mois vont être décisifs pour la faisabilité des projets de la NASA

La NASA est très ambitieuse mais elle va devoir franchir de nombreux obstacles politiques, techniques et organisationnels pour mettre un tel plan en place. Si le budget supplémentaire demandé pour 2020 n’est pas accepté par le congrès américain, cela sera très compliqué pour la NASA. On découvrira au cours des prochaines semaines les propositions d’atterrisseur des différentes entreprises sélectionnées par la NASA. Espérons qu’elles seront aussi intéressantes que Blue Moon de Blue Origin. On attend aussi de voir quelles conséquences l’accélération américaine aura sur les plans chinois. Pour le moment, la Chine ne semble pas vouloir suivre le rythme des Etats-Unis.

La NASA doit faire des choix cruciaux pour son programme lunaire

— Actualités du 30 avril 2019 —

La NASA veut rapidement retourner sur la Lune. Il y a quelques semaines, l’agence spatiale américaine déclarait que des astronautes américains retourneront sur la Lune en 2024, ce qui est un objectif très ambitieux. Une partie de ce qui est nécessaire pour un tel voyage est déjà en développement. Depuis presque dix ans, le lanceur SLS et le vaisseau spatial Orion ont la capacité d’atteindre l’orbite lunaire et leur développement est presque terminé. Il manque cependant un élément crucial à la NASA pour réaliser son ambition lunaire : un véhicule capable de faire la connexion entre l’orbite lunaire et la surface lunaire, l’équivalent du LEM des missions Apollo.

Comme pour beaucoup de ses récents développements, la NASA va travailler en partenariat avec l’industrie privée. Elle veut lancer un appel d’offres et investir dans les propositions les plus pertinentes. Il semble pourtant que cet appel d’offres va être modifié. Juste après le discours de Mike Pence annonçant un retour sur la Lune dans cinq ans, la NASA avait annoncé que seul le module de descente sur la Lune allait être développé par une entreprise privée. Elle souhaitait s’occuper elle-même du module de remontée vers l’orbite lunaire. L’agence spatiale américaine a cependant changé d’avis et cherche maintenant une entreprise privée capable de développer une solution complète.

Pour avoir une chance d’envoyer des astronautes sur la Lune en 2024, il faut que ça aille très vite. La NASA lancera l’appel d’offres avant la fin du mois de mai. Par ailleurs, on sait que la NASA veut tout faire pour accélérer le développement du SLS pour pouvoir effectuer son premier vol à la moitié de l’année 2020. Mais le lanceur géant n’est pas encore prêt. Il a besoin d’effectuer une série de tests qui garantiront la sécurité de ses passagers. Un de ces tests concerne l’étage central de la fusée. Ses quatre moteurs RS-25 doivent être allumés pendant huit minutes pour simuler une véritable mission. Or on sait que pour ne pas être en retard, la NASA a réfléchi à supprimer ce test, ce qui permettrait de gagner quelques mois dans l’avancement du projet.

Cette solution ne fait cependant pas l’unanimité. Des experts viennent de recommander de ne pas annuler ce test. La NASA a donc un choix difficile à faire. Soit elle accepte de prendre un risque considérable en faisant voler son lanceur après des tests minimum, soit elle accepte de décaler le lancement du SLS. Une troisième option avait été brièvement évoquée, réaliser le premier vol d’Orion sur un lanceur commercial. Mais pour des raisons politiques et industrielles, cette option n’a pas été choisie.

Les Etats-Unis veulent envoyer à nouveau des hommes sur la Lune en 2024

— Actualités du 2 avril 2019 —

Fin mars 2019, Mike Pence, le vice-président des Etats-Unis, a fait une incroyable déclaration lors d’une conférence. Il a annoncé que son administration souhaite ramener des hommes sur la Lune en 2024, ce qui suggère une accélération phénoménale du programme spatial américain. Jusqu’à présent, la NASA visait 2028 et c’était déjà très ambitieux. La Mike Pence est donc difficile à croire. Avec les 50 ans des premiers pas de l’homme sur la Lune et la campagne présidentielle de 2020 qui approche, cela fait plutôt penser à de la communication.

Le vice-président américain a tout de même communiqué quelques pistes sur la façon dont un tel agenda pourrait être tenu. Le rôle du SLS dans la stratégie lunaire américaine devrait ainsi être maintenu. Il faut cependant accélérer le calendrier de développement de ce lanceur super-lourd. La date de son premier vol était annoncé en 2021, ce qui avait poussé Jim Bridenstine à envisager le premier vol de la capsule Orion sur un lanceur privé. Mike Pence réaffirme le soutien de l’administration Trump au nouveau lanceur géant de la NASA.

L’agence spatiale américaine et Boeing doivent donc faire tout leur possible pour maintenir un premier lancement en 2020. Pour y parvenir, certains tests pourraient être annulés, ce qui ferait gagner quelques mois de développement. Pour espérer tenir l’engagement pris par Mike Pence, il va falloir prendre des risques et dépenser beaucoup d’argent. Mais Mike Pence n’a pas précisé si le budget de la NASA allait être adapté à l’ampleur du projet. Le budget de la NASA est élevé mais l’agence spatiale américaine a de nombreuses autres missions à poursuivre. Cela va probablement beaucoup dépendre de la concurrence que représent la Chine.

Mike Pence a déclaré que les Etats-Unis considèrent le pôle sud de la Lune comme un emplacement stratégique. Or on sait qu’il intéresse aussi beaucoup la Chine. La rivalité entre les deux puissances est visible dans le budget que les Etats-Unis alloue à ses activités spatiales pour l’année 2020. L’armée américaine a ainsi augmenter le budget dédié à l’espace de 20%. Plus de 14 milliards de dollars sont dédiés aux satellites militaires, au lanceur stratégique et aux autres projets comme le drone X-37B.

Si la Lune devient l’enjeu d’une rivalité stratégique, on peut penser que le congrès américain augmente le budget de la NASA dans les mêmes proportions, ce qui rendrait les déclarations de Mike Pence un peu plus réalistes. Pour retourner sur la Lune dans 5 ans, il va aussi falloir utiliser des designs déjà avancés. Il paraît en effet compliqué de développer aussi rapidement de nouveaux lanceurs et véhicules spatiaux. C’est probablement l’occasion pour l’industrie privée américaine de proposer de faire financer leurs projets les plus ambitieux. On pense par exemple aux véhicules lunaires Blue Moon de Blue Origin, voire même au Starship de SpaceX.

D’ici la fin de l’année, on en saura plus sur le réalisme de cette ambition lunaire. Pour qu’elle ait une chance d’aboutir, la NASA doit commencer à travailler rapidement. La conception d’un nouvel atterrisseur lunaire, le lancement de la construction des modules de LOP-G et l’accélération des tests du SLS deviennent ainsi une priorité.

La NASA veut retourner sur la Lune en 2019, ce qui parait impossible

— Actualités du 26 février 2019 —

La nouvelle stratégie de la NASA est de laisser des entreprises privées s’occuper du voyage vers la Lune. L’agence spatiale américaine a donc mandaté neuf entreprises privées pour concevoir des atterrisseurs lunaires. La NASA les achètera et leur fournira les charges utiles scientifiques. L’agence spatiale américaine vient de communiquer les premiers instruments scientifiques qu’elle souhaite envoyer sur la Lune avec le programme CLPS, dès 2019 si possible.

Parmi ces instruments scientifiques, il y a des expériences d’étude du milieu lunaire et des démonstrateurs technologiques. Parmi les instruments scientifiques, il y a par exemple des caméras, des spectromètres et des expériences radio. Parmi les instruments technologiques, il y a par exemple une balise de repérage, un panneau solaire spécialement conçu pour les conditions lunaires, un LIDAR de navigation et des instruments de surveillance de la descente et de l’atterrissage des véhicules spatiaux.

Un premier lancement en 2019 paraît très ambitieux. Même les entreprises mandatées pour fabriquer les atterrisseurs lunaires semblent vouloir calmer les ardeurs de la NASA. Astrobotic, l’un des participants au programme CLPS, a ainsi confirmé que son atterrisseur lunaire Peregrine ne sera pas prêt avant 2021. Moon Express pense pouvoir être prêt pour un lancement en 2020. Il s’agit d’une des entreprises les plus avancées dans le programme CLPS.

Il semble que la NASA ne lancera sa première mission à destination de la Lune à l’occasion du 50ème anniversaire du premier pas de l’Homme sur la Lune. Les israéliens, les indiens et les chinois vont donc continuer à monopoliser les médias en attendant que le programme CLPS monte en puissance.

La NASA souhaite accélérer le retour des hommes sur la Lune

— Actualités du 18 février 2019 —

Le 14 février 2019, Jim Bridenstine a affirmé son souhait d’envoyer des hommes rapidement sur la Lune. L’administrateur de la NASA veut que des hommes restent sur la Lune et que cela se concrétise rapidement. L’agence spatiale américaine a donc toujours l’objectif de lancer une mission vers la Lune dès cette année. Le voyage sera acheté auprès d’une des entreprises privées qui participent au programme CLPS. La NASA a indiqué qu’elle n’hésitera pas à payer fortement la société capable de l’accompagner dans le calendrier très serré de la NASA. Cela devrait apporter une motivation supplémentaire à Moon Express, Firefly Aerospace et les autres entreprises qui participent au programme.

En parallèle, la NASA développe deux charges utiles scientifiques qui s’envoleront à bord des premières missions lunaires. Elle sont apparemment issues du programme Resource Prospector, une mission de l’agence spatiale américaine qui a été annulée en 2018. L’effort sera concentré sur la localisation des ressources lunaires car la NASA veut rapidement envoyer à nouveau des hommes sur la Lune.

La LOP-G est une station spatiale qui doit être assemblée en orbite lunaire. La NASA commence maintenant à travailler avec ses partenaires sur les opérations humaines qui se dérouleront à la surface de la Lune. Une architecture de base lunaire a été présentée. Elle s’articule autour de trois éléments. Au départ de la LOP-G, un module de transfert doit faire le voyage entre l’orbite de la station spatiale et l’orbite lunaire basse. Ce module de transfert qui pèsera 25 tonnes doit être réutilisable de nombreuses fois.

Un module de descente de 12 tonnes doit ensuite prendre le relais jusqu’à la surface lunaire. Il doit permettre de transporter quatre personnes à la surface de la Lune. Le module de remontée rejoint les modules de transfert en orbite basse depuis la surface lunaire. Ensuite, le module de transfert retourne à la LOP-G puis le vaisseau spatial Orion fait le voyage vers la Terre.

Comme une partie de ces éléments sera réutilisable, la NASA étudie un module de ravitaillement capable d’emmener 10 tonnes d’ergols jusqu’à la LOP-G. Comme pour le programme CLPS, l’agence spatiale américaine souhaite laisser ses partenaires privés s’occuper du développement de tous ces véhicules spatiaux. Ce développement doit se faire avec 20% de fonds propres, la NASA prendra en charge le reste de la facture.

La bonne nouvelle est que le budget de la NASA est en hausse pour l’année 2019. Il est même plus élevé que prévu : 21,5 milliards de dollars. Cela permet d’allouer des enveloppes budgétaires généreuses au SLS, au vaisseau spatial Orion et à la LOP-G. Les entreprises qui souhaitent fabriquer un des éléments de la nouvelle architecture de mission lunaire peuvent déposer leurs offres auprès de la NASA jusqu’au 25 mars 2019.

En mai, la NASA sélectionnera six à huit candidats préliminaires pour la fabrication des modules de transfert, de descente et de remontée. Ils auront une première enveloppe budgétaire allant jusqu’à 9 millions de dollars pour réaliser une étude de concept. Ensuite, seuls un ou deux candidats seront retenus. Ils auront alors des chèques de plusieurs centaines de millions de dollars pour mettre leur projet en marche.

NASA lunar exploration program

Le Lunar Reconnaissance Orbiter reprend une place importante dans le programme d’exploration lunaire américain

— Actualités du 11 décembre 2018 —

La NASA est concentrée sur ses nouveaux plans lunaire. Elle mobilise des ressources qui peuvent être prêtes très rapidement. Le programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS) doit ainsi pouvoir permettre l’envoi des premières charges utiles américaines dès l’année prochaine. Dans ce nouvel effort lunaire, la NASA bénéficie du travail effecuté dans le cadre du précédent programme lunaire américain, Constellation, qui n’a pas abouti. Ce programme a tout de même posé les bases pour le lanceur SLS et le vaisseau spatial Orion, juste avant d’être annulé par l’administration Obama. Constellation a aussi permis l’envoi d’un orbiteur lunaire appelé LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), qui est toujours actif et devrait disposer d’assez d’ergols jusqu’au milieu de la prochaine décennie.

LRO avait été placé en orbite lunaire en 2009. La mission de l’orbiteur était d’identifier les ressources et les sites d’atterrissage pour la suite du programme Constellation. Une décennie et deux changements de programmes plus tard, cette mission devient à nouveau pertinente. La NASA avait investi un demi-milliard de dollars dans la mission à l’époque. L’agence spatiale américaine va maintenant pouvoir profiter des cartes en 3D et haute résolution que l’orbiteur a créé. La NASA souhaite utiliser le LRO pour surveiller les alunissages de ses nouvelles charges utiles.

Dans le cadre du programme CLPS, neuf entreprises sont en compétition pour déposer les charges utiles de la NASA sur la Lune. Les équipes qui travaillent sur ces projets ont commencé à collaborer avec les équipes du LRO. L’objectif est de synchroniser les alunissages de leurs atterrisseurs avec un survol du satellite.

La NASA souhaite aussi faire profiter la communauté internationale des capacités du Lunar Reconnaissance Orbiter l’année prochaine car au moins trois missions à destination de la Lune sont prévues. Une organisation israélienne qui a participé au Google Lunar X Prize devrait tenter d’y poser un atterrisseur dès le mois de février 2019. L’agence spatiale indienne (ISRO) lancera aussi la mission Chandrayaan-2, qui comprend un orbiteur, un atterrisseur et un rover. Chandrayaan-2 est aussi prévue pour le début de l’année prochaine. La troisième mission prévue est Chang’e 5, la mission chinoise de retour d’échantillons lunaires. De ce côté-là, les choses sont un peu plus compliquées. La NASA se plaint d’un manque de communication de la part de l’agence spatiale chinoise (CNSA), et les collaborations entre les deux organisations sont de toute façon proscrites dans le droit américain.

La NASA a sélectionné les partenaires privés de son programme lunaire

— Actualités du 4 décembre 2018 —

La NASA est encore au tout début de son programme de retour sur la Lune. On sait cependant que l’agence spatiale américaine souhaite faire participer l’industrie privée et le « New Space ». Le 29 novembre, la NASA a révélé le nom des neuf entreprises qui pourront concourir dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Ce programme doit permettre de poser un certain nombre de charges utiles à la surface de la Lune. La NASA ne sera que le client des entreprises privées, qui doivent développer leur propre véhicule pour atteindre la surface lunaire.

Dans la liste des neufs candidats retenus, il y a quelques noms bien connus et d’autres qui le sont beaucoup moins. Lockheed Martin et Draper ont l’habitude des contrats de la NASA depuis l’époque de la course à la Lune. Martin était ainsi un des deux finalistes pour la construction du module de commande d’Apollo, mais l’entreprise n’avait finalement pas été retenue. Draper avait conçu les systèmes de contrôle et de navigation qui avaient permis à la NASA d’aller poser des hommes sur la Lune. Lockheed Martin va proposer un atterrisseur lunaire appelé McCandless, directement inspiré de l’architecture d’InSight qui vient de se poser sur la planète Mars. Il fournira électricité, communication et régulation thermique pour une charge utile allant jusqu’à 100 kg. L’atterrisseur envisagé par Draper est appelé Artemis 7 car les instruments développés par Draper se sont déjà posés six fois sur la Lune. Il doit être construit en collaboration avec General Atomics, ispace et Spaceflight Industries.

Les sept autres entreprises retenues font toutes partie du secteur du « New Space ». Elles ont été créées après l’an 2000. Certaines d’entre-elles ont un ou deux ans. C’est le cas d’ORBITBeyond, créée en 2018. L’entreprise va reprendre le travail de la Team Hindus, une entreprise indienne qui avaient concouru au Google Lunar X Prize. Astrobotic Systems et Moon Express sont aussi issues de la même compétition. Ces deux entreprises ont l’avantage de travailler sur de petits atterrisseurs lunaires depuis déjà plusieurs années. Moon Express pourrait tenter une première mission lunaire de sa propre initiative d’ici un ou deux ans.

La présence de Firefly Aerospace dans la liste de la NASA est peut-être la plus surprenante car l’entreprise est plutôt connu pour développer des fusées que des atterrisseurs. Par ailleurs, Firefly Aerospace avait fait faillite en 2017 avant d’être renommé dans la foulée. Mais l’entreprise semble effectivement travailler sur un atterrisseur lunaire. Elle a l’avantage de pouvoir proposer une architecture complète composée d’une fusée et d’un atterrisseur lunaire. Tous les autres participants du programme devront trouver leur lanceur.

La liste de la NASA est complétée par Deep Space Systems, Intuitive Machines et Masten Space Systems, qui ont présenté des concepts d’atterrisseurs lunaires. Cette première sélection de la NASA est encore floue concernant les dates et le nombre de missions qui seront attribués à chacune des entreprises. On sait seulement que le budget du programme ne pourra pas dépasser 2,6 milliards de dollars sur 10 ans. Mais cela pourrait cependant évoluer très vite. La NASA pourrait valider la première de ces missions pour un lancement dès l’année prochaine. L’agent spatiale américaine cherche une série de charges utiles qui pourraient être rapidement intégrées sur ces atterrisseurs. On imagine que les premières missions seront relativement modestes avec une montée en puissance progressive des charges déposées.

La NASA continue de détailler son programme lunaire, toujours très critiqué

— Actualités du 20 novembre 2018 —

La NASA précise son plan de retour sur la Lune. Jeudi dernier, lors d’une réunion du conseil national pour l’espace, des responsables de la NASA et du gouvernement américain ont discuté de leurs options pour avancer dans cette direction. C’est l’occasion de mieux connaitre les différents objectifs lunaire que les Etats-Unis d’Amérique se fixent. En plus de sa station spatiale en orbite cislunaire, la NASA aimerait mener différentes missions vers la surface de la Lune.

L’agence spatiale américaine souhaite exploiter le format CubeSat pour faire avancer l’exploration lunaire. Cette mission lunaire basée sur ces tout petits vaisseaux pourrait ainsi avoir lieu au cours des dix prochaines années. Durant cette même période, la NASA souhaite poser 10 atterrisseurs légers sur la surface de la Lune, dans le cadre de son programme de collaboration avec des partenaires privés. Les premiers contrats devraient arriver le mois prochain. Deux atterrisseurs plus lourds dont un rover complètent la phase d’exploration robotique. Ces missions permettront d’améliorer la précision des atterrissages sur la Lune, de tester les techniques d’exploitation des ressources lunaires ou encore d’évaluer le potentiel de l’énergie nucléaire pour l’exploration de la lune. C’est peut-être une chance pour tester le réacteur à fission Kilopower.

Le vol habité occupe une grande partie du plan de la NASA, à commencer par les deux premières missions d’exploration lunaire du vaisseau spatial Orion. Orion devrait emmener un équipage pour une mission de survol de la Lune. D’ici 2028, la NASA souhaite aussi compléter la station LOP-G en orbite lunaire. L’agence spatiale américaine prévoit une décennie pour ramener des hommes à la surface de la Lune, cela passerait donc par un module de descente qui devrait être prêt en 2024, et un module de remontée réutilisable. Un véhicule de transfert lui aussi réutilisable serait chargé d’assurer le transport entre la LOP-G et l’orbite basse de la Lune.

La NASA affirme être capable de réaliser ce plan lunaire dans les limites de son budget actuel. Cela n’a pas empêché de vives critiques de la part d’une partie des personnalités présentes à la réunion. Harrison Schmitt et Buzz Aldrin, deux anciens astronautes du programme Apollo, trouvent que le programme manque d’ambition. Pour eux, 2028 est trop tard pour ramener des hommes sur la Lune. Buzz Aldrin semble aussi particulièrement opposé à la LOP-G, qu’il considère comme une perte de temps qui n’amène pas grand chose pour l’objectif final. Michael Douglas Griffin, ancien administrateur de la NASA, est allé encore plus loin en qualifiant la LOP-G d’architecture stupide. Griffin estime par ailleurs que même si pour le moment la Chine prend son temps, elle serait probablement capable d’amener des hommes sur la Lune en développant un programme sur six ou sept ans. Pour Griffin, si les Etats-Unis d’Amérique veulent conserver leur leadership, il faut faire plus simple et plus direct, donc abandonner le projet de LOP-G.

Par ailleurs, l’agence spatiale canadienne a récemment annoncé qu’elle ne prononce pas encore sur une participation à la LOP-G. La NASA doit aussi faire face à la perspective d’une coupe budgétaire en 2020. Elle pourra avoir à rogner jusqu’à un milliard de dollars sur son budget, ce qui engendrerait des arbitrages entre ses différents programmes. Les plans lunaires de la NASA sont donc encore loin de séduire tout le monde, aux Etats-Unis d’Amérique et ailleurs. La partie exploration robotique de la Lune devrait cependant démarrer sans trop de problèmes. On connaîtra dans quelques semaines l’identité des entreprises sélectionnées pour aller déposer des charges utiles à la surface de la Lune. 31 entreprises ont répondu à l’appel d’offres.

La NASA commence la sélection des charges utiles qui seront emportées sur la Lune

— Actualités du 23 octobre 2018 —

Le plan de la NASA pour son retour lunaire se divise en deux. D’une part, l’agence spatiale américaine fait beaucoup d’effort pour créer une station spatiale habitée en orbite cislunaire, la LOP-G. D’autre part, elle souhaite mener une nouvelle exploration robotique de la surface de la Lune. Cette initiative pourrait préparer le retour de l’Homme sur le sol lunaire. La partie robotique de ce plan sera confiée en grande partie à des entreprises privées. La NASA a déclaré qu’elle souhaite acheter des vols à destination de la Lune auprès de ses partenaires privés dans les mois qui viennent. Ces vols pourraient démarrer à partir de 2020. Moon Express, Blue Origin et d’autres entreprises pourraient donc très rapidement emporter vers la Lune les charges utiles de la NASA.

La NASA a émis le 18 octobre un nouvel appel d’offres concernant les charges utiles. L’objectif est de développer de 8 à 12 expériences qui pourraient embarquer sur les premiers atterrisseurs lunaires. On distingue dans ce document deux ambitions principales. Le retour de la NASA à la surface de la Lune sera d’abord l’occasion de faire de la science, non seulement pour étudier la Lune mais aussi pour étudier la Terre et le Soleil depuis la Lune. L’agence spatiale américaine semble ainsi particulièrement intéressée par la façon dont la chaleur se propage au sein de la croûte lunaire, ou encore par les effets des vents solaires et de la poussière à la surface de la Lune. L’autre ambition de la NASA est d’utiliser ces expériences pour tester des technologies nécessaires au retour de l’Homme sur la Lune. La production locale d’ergols et l’impression 3D de structures devraient particulièrement intéresser la NASA.

Etant donné les échéances que la NASA communique, ces expériences doivent être développées rapidement. Pour le moment, la NASA ambitionne de les envoyer sur la Lune entre mars 2020 et décembre 2021. C’est pourquoi un intérêt tout particulier sera accordé aux projets déjà bien avancés. Les expériences de rechange, les projets universitaires en cours ou les instruments faisant appel à des pièces déjà disponibles seront privilégiés. La NASA s’attend déjà à recevoir un certain nombre de propositions mais espère être surprise par d’autres. On a peu de détails sur les contraintes auxquelles seront confrontées les charges utiles.

Elles doivent avoir une masse de moins de 15kg et une consommation électrique inférieure à 8 watts. Cette approche qui consiste à développer les charges utiles en parallèle du développement des atterrisseurs lunaires semble inquiéter de nombreuses personnes, y compris au sein de la NASA. Développer une charge utile sans connaitre les contraintes de l’atterrisseur lunaire et sans connaitre le site d’atterrissage sur la Lune n’est pas confortable.

La partie concernant l’exploration robotique du nouveau plan lunaire de la NASA semble en tout cas avancer à une cadence soutenue. En sous-traitant les fonctions de lancement et d’atterrissage sur la Lune, l’agence spatiale américaine espère garder le contrôle sur les coûts de ce projet. Les échéances présentées par la NASA sont très proches, mais elles restent exposées à un risque politique en cas de changement à la Maison Blanche en 2020.

La NASA dévoile la feuille de route de son programme lunaire

— Actualités du 2 octobre 2018 —

La NASA veut retourner sur la Lune. Cela est devenu concret avec la signature de la directive de politique spatiale 1 par le président Trump en décembre 2017. L’objectif global est clair mais les détails sont encore un peu flous. La NASA a toutefois publié une feuille de route le 24 septembre, qui apporte quelques informations supplémentaires. Dans ce document, il y a deux calendriers. Le premier calendrier concerne l’orbite lunaire et le deuxième calendrier concerne la surface lunaire.

La station LOP-G est au centre du projet de missions habitées sur l’orbite lunaire. A partir de cette année, la NASA prévoit de finaliser le design final de la station spatiale. Les partenaires commerciaux et internationaux devraient aussi être connus avant fin décembre. En 2019, l’agence spatiale américaine décidera de l’orbite définitive de la LOP-G. Les paramètres pris en compte seront le coût et la possibilité d’être visité par plusieurs véhicules spatiaux. Il n’y aura donc pas qu’Orion qui desservira la station spatiale, ce qui peut être une opportunité pour le nouveau vaisseau russe Federatsiya, ou pour un véhicule commercial.

Le vaisseau spatial Orion sera lancé par le SLS en 2020 pour une mission non habitée autour de la Lune. La même année, la NASA décidera de la charge utile scientifique qui sera intégrée à la LOP-G. Ce sera également l’occasion de mettre au point la chaîne logistique de la station spatiale en fonction des lanceurs et des vaisseaux cargos disponibles. Le programme lunaire de la NASA devrait s’accélérer en 2022, qui devrait être l’année du premier vol habité d’Orion avec un survol de la Lune. En parallèle, le premier module de la LOP-G, le LOP-G PPE, sera placé sur son orbite. L’assemblage de la station devrait continuer pendant le reste de la décennie. La NASA étudiera alors l’opportunité pour la LOP-G de devenir une étape vers la planète Mars.

Mais la NASA n’a pas l’intention de se limiter à l’orbite lunaire. Elle a également commencé à créer un plan pour la surface de la Lune, qui pourrait devenir concret assez rapidement. Dès cette année, l’agence spatiale américaine devrait décider d’acheter des charges utiles commerciales à destination de la Lune. La NASA souhaite que l’industrie privée lui propose des solutions pour livrer du cargo à la surface de la Lune. Ces vols pourraient commencer dès 2019, peut-être avec Moon Express. Le projet Blue Moon de l’entreprise Blue Origin est probablement aussi étudier.

L’année prochaine, la NASA fixera une date pour le vol de démonstration d’un atterrisseur lunaire habité. L’agence spatiale américaine souhaite envoyer en 2029 le premier américain sur la Lune depuis 1972. En 2020, la NASA devrait prendre une décision concernant l’architecture globale de ses ambitions à la surface de la Lune, notamment en fonction des premiers développements de l’atterrisseur. Si les premiers résultats issus de son partenariat avec le secteur privé sont concluants, la NASA pourrait commander du cargo supplémentaire à destination de la Lune, pour des rovers d’exploration par exemple. Autour de 2024, l’agence spatiale américaine décidera si ce retour vers la Lune peut être ou non accompagné d’une base permanente. Elle devrait alors avoir mené des missions de démonstration d’exploitation des ressources locales pour de la construction ou la fabrication des ergols.

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Sources

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