Donald Trump voulait que l'agence spatiale américaine renvoie des humains sur la Lune, d'ici quelques années. Mais cette mission Artemis ne se fera pas sans l'Europe, qui s’occupe de la construction des trois premiers modules de service qui accompagneront la capsule Orion. Sous quelles échéances ? On vous détaille tout cela.

L’Agence spatiale européenne (ESA) vient d’annoncer que, « quand des astronautes se poseront sur la Lune en 2024, ils s’y rendront grâce au module de service européen ». L’Agence a « signé un contrat avec Airbus pour la construction du troisième module de service européen du véhicule spatial Orion de la NASA qui emmènera les prochains astronautes se poser sur la Lune ».

Tout cela s’inscrit dans le cadre du programme Artemis de la NASA, qui va utiliser des fusées SLS (nouvelle génération) et capsules Orion, mais en quoi consiste exactement ce projet et pourquoi ce troisième module de service est-il important ? À l’heure où SpaceX se prépare à envoyer des astronautes dans l’espace, une première pour les États-Unis depuis 2011, la (re)conquête du système solaire prend ici toute son importance.

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Artemis, SLS, module de service, Orion : une rapide mise au point

Avant d’entrer dans le vif du sujet, quelques rappels importants pour bien comprendre de quoi il est questions. Artemis est le nom du programme spatial lancé par Donald Trump afin que des humains foulent à nouveau le sol lunaire.

Initialement prévue pour 2028, l’échéance a été brutalement raccourcie de quatre ans début 2019. Cette annonce avait d’ailleurs pris beaucoup de monde de court : « la petite phrase de Donald Trump "arrêtez de me raconter des histoires, je veux quelqu'un en 2024", ça a un peu tout chamboulé », y compris au niveau des relations entre les États-Unis et l’Europe, expliquait il y a quelques mois Michel Viso (responsable astrobiologie au CNES).

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« Artemis » est un nom que les amateurs d’espace connaissent bien puisqu’il s’agit d’un satellite de télécommunications (Advanced Relay and TEchnology MISsion) de l'Agence spatiale européenne (en partenariat avec le Japon), lancé en 2001.

On souhaite au passage plus de réussite aux missions Artemis de la NASA puisque qu'il s’était retrouvé sur une mauvaise orbite à cause d’un défaut de « fonctionnement de l’étage supérieur d’Ariane 5 » lors de son lancement. Tout était rentré dans l’ordre, mais il avait mis 18 mois à prendre sa place. Il est depuis trois ans sur une orbite de cimetière.

Artemis est aussi le nom d’un cratère d’impact sur la face visible de la Lune, il a été adopté par l’Union astronomique internationale en 1976. Son nom vient la déesse éponyme de la nature, de la chasse et des femmes en couches dans la mythologie grecque. Artemis est la sœur d’Apollon – qui a donné son nom aux missions Apollo de la NASA avec les premiers hommes sur la Lune – et elle est associée à notre satellite naturel.

Bref, un nom parfait pour cette nouvelle mission de l’agence spatiale américaine.

L’Europe développe le module de service, compagnon d’Orion

Artemis étant uniquement le nom d’une mission, il faut lui associer une fusée et une capsule spatiale : respectivement Space Launch System (SLS) et Orion. SLS est un lanceur lourd dont les travaux ont débuté en… 2011. Il est le digne héritier d’Ares V dont le développement a été arrêté à la même époque, tout comme le programme Constellation.

Le premier étage mesure 98 mètres de haut pour 8,4 mètres de diamètre… un monstre comparé aux 70/3,6 mètres de Falcon 9 et 55/5,4 mètres d’Ariane 5 (63 mètres de hauteur pour Ariane 6). La NASA a publié en début d’année une photo de l’imposant premier étage (avec des hommes à côté pour se rendre compte de sa taille).

Comme SpaceX avec Falcon (Heavy) et Crew Dragon, l’Agence spatiale américaine à de grandes ambitions pour sa fusée SLS qui est « conçue pour évoluer afin de pouvoir accomplir une variété de missions : d'abord sur la Lune pour les missions Artemis, puis sur Mars et d'autres destinations lointaines ».

Sur l’étage supérieur viennent se fixer le module de service européen et la capsule Orion. Le premier sert de réserve d’air, d’eau, d’électricité (via des panneaux solaires) et le module dispose de moteurs pour emmener les astronautes sur la Lune et organiser le retour sur Terre. 

Orion est le module habitable pouvant accueillir jusqu’à quatre passagers et/ou du fret, c’est la seule partie à revenir sur Terre une fois la mission achevée. Le module de service se détache avant l’entrée en atmosphère et s’y désintègre donc.

La capsule et son module de service mesurent 7,3 mètres de hauteur pour 5,2 mètres de diamètre. La masse au décollage du premier est de plus de 10 000 kg contre plus de 15 000 kg pour le second, dont 8 000 kg pour le carburant. 

1, 2 et 3 missions Artemis entre 2021 et 2024

L’ESA est confiante sur le déroulement des opérations de son homologue américain : « En 2024, la troisième mission Artemis emmènera des astronautes jusqu’au satellite naturel de la Terre ; ils seront les premiers à s’y poser depuis l’équipage d’Apollo 17, après une interruption de plus de cinquante ans ».

Mais avant d’y arriver, deux autres rendez-vous sont au programme, voici le détail des missions :

Artemis-1 (ou Exploration Mission-1) comprend une sonde sans membre d’équipage qui fera un aller-retour jusqu’à une orbite lunaire. La capsule sera lancée en 2021 (si tout va bien) par une fusée Space Launch System depuis le Kennedy Space Center en Floride. Elle sera pilotée depuis le sol.

Elle utilisera l’attraction lunaire pour se propulser à 70 000 km de notre satellite naturel, puis elle effectuera un nouveau survol de la Lune avant de revenir sur Terre. La mission devrait durer 20 jours, se terminant par un amerrissage dans l’océan pacifique. L’ESA détaille cette mission sur cette page.

Artemis-2 (ou Exploration Mission-2) « aura un plan de vol similaire » explique l’ESA, mais avec une différence de taille : quatre astronautes seront à son bord. Il ne s’agit pas encore de se poser sur la Lune, mais d’une répétition générale avant le grand saut. Orion sera cette fois équipé de réservoirs d'oxygène, qui ne sont pas nécessaires pour Artemis-1 puisque personne n’est à bord. Le lancement est prévu pour 2022 et la mission durera au minimum 8 jours : 4 jours aller, puis 4 autres pour le retour. Les détails du plan de vol se trouvent par ici.

Artemis-3 devra se poser sur la Lune avec des membres d‘équipage, une première toutes nations confondues depuis plus de 50 ans. Le module devra évidemment quitter notre satellite pour revenir sur Terre. Le décollage est prévu pour 2024. 

L’ESA dans les startings-blocks, la livraison du premier module en cours

L’Agence spatiale européenne est fière de construire les trois premiers modules de service : « En concluant cet accord, nous montrons à nouveau que l’Europe est un partenaire solide et fiable dans le cadre du programme Artemis. Le module de service européen est une contribution cruciale, qui favorise la recherche scientifique, le développement de technologies clés et la coopération internationale, mais aussi des missions exaltantes qui étendent la présence de l’humanité au-delà de l’orbite basse terrestre », explique David Parker, directeur de l’exploration humaine et robotique.

Les travaux avancent d'ailleurs assez rapidement puisque « le premier module de service européen est en train d’être remis à la NASA au Centre spatial Kennedy (Floride, USA) en vue d’un vol non habité l’année prochaine, et le second est en cours de production dans le hall d’intégration d’Airbus situé à Brême (Allemagne) », indique l’ESA. 

Rendez-vous est pris pour 2021 afin de voir si la première étape du calendrier sera tenue.