La NASA doit d’ores et déjà faire des choix cruciaux concernant la mission Artemis III. Prévue pour 2027, elle marquera une étape essentielle pour les futurs atterrisseurs lunaires.
Alors que la mission Artemis II émerveille le monde grâce à des images sensationnelles de la Terre et de son satellite, l’agence spatiale américaine, elle, se penche sur la suite. Et elle ne peut pas tergiverser, alors que la Chine avance sans encombres sur son propre programme lunaire.
Il y a quelques semaines, Jared Isaacman, administrateur de la NASA, annonçait ainsi que la mission Artemis III serait remaniée : elle ne posera finalement pas des astronautes sur la Lune comme prévu, mais consistera en un amarrage en orbite terrestre. De quoi réduire les risques pour Artemis IV, qui devrait officiellement marquer le retour de l’être humain sur notre satellite.
La pression sur SpaceX et Blue Origin
Mais pour l’heure, on ignore encore quel alunisseur entre Starship de SpaceX et Blue Moon de Blue Origin sera exploité lors d’Artemis III, révèle Ars Technica. La NASA affiche pourtant une ambition claire : tester les deux engins pendant la mission, durant laquelle la capsule Orion s’amarrera successivement avec chacun d’entre eux. Objectif : collecter des données sur leurs performances respectives et valider leur fiabilité.
Jared Isaacman a indiqué, ce mardi 7 avril, que ce scénario lui semblait atteignable pour 2027, à condition que les deux constructeurs soient au rendez-vous. Mais ce n’est pas garanti, car tout dépendra de leur évolution dans les semaines à venir.
Le Starship V3, dernière génération de la mégafusée de SpaceX, achève ses tests avant un premier vol prévu dans environ un mois. Le Blue Moon Mk. 1 de Blue Origin, lui, termine des essais en chambre à vide au Johnson Space Center de Houston. La pression sur les deux constructeurs est maximale.
Le choix déterminant de l’orbite
Reste une autre inconnue de taille : l’orbite dans laquelle se déroulera la mission. Deux options sont étudiées : l'orbite terrestre basse (LEO), située entre 160 et 2 000 kilomètres d’altitude, et l'orbite terrestre haute (HEO), au-delà de 36 000 kilomètres. Une différence qui n’est pas anodine, entraînant des implications techniques très différentes.
Un rendez-vous en LEO serait plus simple d’un point de vue opérationnel. Car la fusée Space Launch System (SLS) n’aurait pas besoin d’embarquer son étage de propulsion intermédiaire, l’ICPS - un composant rare, dont il ne reste qu’un exemplaire disponible. Le préserver permettrait de l’utiliser pour Artemis IV (pour la suite, la NASA penchera pour le Centaur V de United Launch Alliance comme étage supérieur). C’est donc l’option la plus économe en ressources, et la plus proche de ce qu’avait testé Apollo 9 en 1969, qui avait validé le rendez-vous avec le module lunaire à une altitude comprise entre 200 et 500 kilomètres.
Mais, il y a bien entendu un mais. L’orbite haute offrirait un test bien plus exigeant et donc plus représentatif des conditions réelles d’une mission lunaire. À cette distance, les variations de température et les contraintes thermiques se rapprochent de celles que subira Orion lors d’Artemis IV. Ce serait aussi l’occasion de soumettre le bouclier thermique modifié du vaisseau à une épreuve plus sévère. Un gage de fiabilité supplémentaire, au prix d'une complexité logistique accrue.
Un amarrage orbital consiste à faire se rejoindre deux véhicules spatiaux sur la même orbite, puis à les connecter mécaniquement et électriquement pour permettre des transferts et des opérations communes. Pour la NASA, c’est un test clé des systèmes de navigation relative (capteurs, guidage, contrôle d’attitude) et des mécanismes d’accostage (alignement, capture, verrouillage). Cela permet aussi de vérifier la compatibilité des interfaces (alimentation, données, commandes) et les procédures opérationnelles avec équipage. Les mesures récoltées servent à estimer la marge de performance, les risques de défaillance et la répétabilité des manœuvres, avant des scénarios plus engagés vers la Lune.
Quelle différence opérationnelle entre l’orbite terrestre basse (LEO) et l’orbite terrestre haute (HEO) pour une mission de test comme Artemis III ?La LEO (environ 160 à 2 000 km) impose des périodes d’ombre et de lumière rapides, un environnement encore marqué par la haute atmosphère et une logistique de communication et de secours généralement plus simple. La HEO (au-delà de ~36 000 km) rapproche davantage les contraintes d’une mission lointaine : exposition thermique plus difficile à gérer, éloignement, fenêtres de communication et navigation plus exigeantes. Les besoins en énergie et en delta-v (carburant pour changer de vitesse/orbite) augmentent, ce qui complique la planification des manœuvres. En échange, la HEO permet de valider des comportements du vaisseau plus représentatifs d’un trajet et d’opérations liées au programme lunaire.
Qu’est-ce que l’ICPS sur la fusée SLS, et pourquoi sa disponibilité peut influencer le choix d’orbite ?L’ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) est un étage supérieur cryogénique utilisé sur certaines versions de la fusée SLS pour fournir l’impulsion nécessaire après le décollage, notamment pour rehausser l’orbite ou viser une trajectoire plus énergétique. Comme c’est un élément matériel complexe, long à produire et en nombre limité, sa disponibilité devient un facteur de planification critique. Si une mission peut se contenter d’une orbite plus basse, elle peut parfois réduire le besoin d’un étage supérieur dédié ou en limiter l’utilisation. À l’inverse, une orbite plus haute exige typiquement davantage de performance propulsive, ce qui rend l’étage supérieur plus déterminant. Cette contrainte se répercute ensuite sur la chaîne industrielle (calendrier, stocks, intégration) et sur la priorisation des missions suivantes.
