Source: Le Monde

Artemis-2, une mission test et des premières pour le vol spatial habité

Gary Dagorn

Lorsqu’il programme la poussée de 2 minutes et 23 secondes nécessaire au module de commande d’Apollo-17 pour s’arracher à l’attraction lunaire, ce 16 décembre 1972, Ronald Evans n’imagine peut-être pas qu’il faudra plus d’un demi-siècle aux humains pour revenir dans la banlieue de notre satellite. Le vol spatial, pensait l’opinion publique américaine, était devenu une routine, et il ne faudrait pas attendre longtemps avant que l’on y revienne. Mais l’attention du public était retombée et les exploits du programme Apollo avaient coûté cher, ce qui motiva l’administration Nixon à mettre fin aux trois dernières missions lunaires, ainsi qu’aux plans grandioses d’exploration du Système solaire que la NASA avait esquissés.

Depuis, le retour sur la Lune, promis maintes fois, est devenu une arlésienne de la vie politique américaine. Le président américain George H. W. Bush avait, pour les 20 ans d’Apollo-11, en juillet 1989, promis que le programme spatial américain y reviendrait. Son fils, George W. Bush, avait marché dans ses pas et lancé, en 2004, l’ambitieux programme Constellation, qui devait réaffirmer la suprématie spatiale des Etats-Unis et permettre à des bottes américaines de fouler de nouveau le sol lunaire en 2015. Aucun de ces programmes n’aura survécu aux changements d’administration et de priorités.

En décembre 2017, Donald Trump est le troisième président à demander officiellement à la NASA de lancer un programme lunaire. La promesse est usée, et personne ou presque ne la prend pour argent comptant. Huit ans plus tard, le programme Artemis est pourtant toujours là et, à l’opposé d’Apollo, qui fut un sprinteur spectaculaire, il s’est mué en discret coureur de fond.

C’est donc presque à la surprise de l’opinion publique américaine que la NASA est sur le point de matérialiser ce retour vers la Lune avec la mission Artemis-2, qui devrait décoller entre le 6 et le 11 mars du pas de tir 39B de Cap Canaveral (Floride). Cinquante-trois ans après l’ultime mission Apollo, quatre astronautes vont prendre place dans la capsule Orion pour un voyage de neuf jours et d’environ 1 million de kilomètres qui les verra survoler la Lune avant de revenir sur Terre et d’amerrir au large des côtes de San Diego (Californie).

Etape décisive de ce deuxième programme lunaire, Artemis-2 devrait emprunter la même trajectoire que la mission Artemis-1, qui avait, en novembre 2022, envoyé Orion sans équipage survoler notre compagnon gris, avant de rentrer sur Terre, en testant au passage pour la première fois l’imposante fusée SLS (Space Launch System).

Pour remplir cette mission importante, l’agence a sélectionné, en mai 2023, un équipage de quatre astronautes qui devrait offrir beaucoup de « premières » au vol spatial habité. Désigné commandant, Reid Wiseman est un vétéran de la Navy. Ingénieur de formation, il est sélectionné comme pilote d’essai en 2003, puis entre à la NASA en 2009. Il séjourne dans la Station spatiale internationale (ISS) de mai à novembre 2014 et sert comme chef du bureau des astronautes entre 2020 et 2022, avant de démissionner pour se porter candidat… à la sélection d’Artemis-2.

Assis à ses côtés durant la mission figurera le pilote de la capsule Orion, Victor Glover. Comme Wiseman, il est un ancien pilote de chasse de la marine et pilote d’essai. Glover continue sa carrière au Sénat américain, où il travaille auprès du sénateur républicain John McCain en 2012, avant d’être sélectionné, l’année suivante, comme astronaute dans le groupe 21 de la NASA. Au sein de l’agence spatiale, il est nommé pilote sur la mission Crew-1, le tout premier vol habité de la capsule Dragon de SpaceX. Il est le premier Afro-Américain à avoir séjourné pour une mission de longue durée dans l’espace et deviendra, à l’occasion d’Artemis-2, le premier Afro-Américain à survoler la Lune.

Tester Orion en conditions réelles

Deux spécialistes de mission complètent l’équipage. Christina Koch, elle aussi issue de la promotion 2013 de l’agence spatiale américaine, est la plus expérimentée des quatre. Diplômée d’ingénierie électrique, Koch commence sa carrière au sein du centre Goddard de la NASA, où elle travaille sur plusieurs missions scientifiques, avant de se spécialiser, déjà, dans le travail en milieu extrême. Nommée chercheuse associée dans le programme Antarctique, Christina Koch passe un an au sein de la base américaine Amundsen-Scott, au pôle Sud, plusieurs mois à la base Palmer (toujours en Antarctique) ainsi qu’au camp de recherche Summit, au cœur du Groenland.

En tant qu’astronaute, Koch a séjourné près d’un an dans l’ISS, entre mars 2019 et février 2020, ce qui lui vaut de détenir le record du vol spatial le plus long effectué par une femme. Avec six sorties extravéhiculaires, c’est également l’une des astronautes les plus capées dans ce domaine difficile. Elle devrait devenir la première femme à quitter l’orbite basse pour voler dans l’espace cislunaire.

Jeremy Hansen est le quatrième membre de l’équipage. Colonel dans l’armée de l’air canadienne, Hansen est sélectionné comme astronaute par l’agence spatiale canadienne en 2009. S’il n’a pas eu la chance de voler dans l’espace jusqu’à présent, il devrait devenir le premier non-étasunien à voler vers la Lune.

Les quatre astronautes seront les premiers passagers du vaisseau spatial Orion, développé par l’américain Lockheed-Martin depuis 2006, à l’époque du programme Constellation. Reprenant la tradition du programme Apollo, qui voulait que l’équipage nomme à la fois le module de commande et le module lunaire, l’équipage d’Artemis-2 a nommé « son » Orion « Integrity » (« intégrité »). Offrant 9 mètres cubes de volume habitable, la capsule doit permettre à ses quatre occupants de remplir des missions de vingt et un jours.

L’objectif principal d’Artemis-2 est de tester Orion en conditions réelles. Le vaisseau spatial a beau avoir déjà subi tous les tests possibles et imaginables par les ingénieurs au sol, la NASA n’est jamais à court de précautions et a prévu de faire emprunter à l’équipage une orbite terrestre haute très allongée avant de l’envoyer vers la Lune. Cette technique astucieuse permet de s’assurer que les systèmes de support de vie fonctionnent bien comme prévu avant d’embarquer les astronautes pour les huit jours incompressibles que nécessite l’aller-retour de la Terre à la Lune. Si d’aventure quelque chose venait à ne pas fonctionner au point de menacer la mission, l’équipage serait ramené naturellement vers notre planète, et le centre de contrôle de la mission à Houston (Texas) n’aurait alors qu’à freiner le vaisseau pour le faire rentrer sur Terre.

Après les 23 heures et 30 minutes de cette orbite terrestre haute, pendant lesquelles l’équipage testera différents systèmes du vaisseau spatial et profitera de deux courtes périodes de sommeil, Orion reviendra au voisinage de la Terre. L’équipage profitera de la vitesse gagnée pour procéder à l’injection translunaire et allumer le moteur d’Orion pendant quelques dizaines de minutes. Une poussée suffisante pour s’arracher définitivement à l’attraction terrestre et se mettre sur une trajectoire de rencontre avec la Lune.

Après un peu plus de trois jours de transit, Orion entrera dans la sphère d’influence gravitationnelle de la Lune, où l’attraction lunaire domine celle de la Terre. Le point d’orgue de la mission, le survol lunaire, devrait commencer au cinquième jour de la mission. Pendant trois heures, les quatre astronautes auront le privilège d’observer l’astre sélène comme jamais personne ne l’a vu auparavant : ni les astronomes depuis le sol, ni même les astronautes du programme Apollo, qui l’ont survolé à faible altitude (110 kilomètres en moyenne).

A 6 500 kilomètres des hublots du vaisseau, la Lune aura la taille d’un ballon de basketball au bout d’un bras tendu, et les quatre astronautes devraient voir de larges parties de la face cachée de la Lune, qu’aucun œil humain n’a encore directement observée. Ils deviendront, au passage, les humains s’étant le plus éloignés de la Terre, battant le record d’Apollo-13 en 1970.

Le danger des radiations

L’équipage profitera du survol pour prendre de nombreuses photographies et tenter de tirer parti de la formation intensive en géologie qu’ils ont reçue. La NASA ayant déjà cartographié avec une grande précision l’ensemble de la surface lunaire, l’enjeu n’est pas tant de faire de nouvelles observations que de préparer les futures missions à la surface de la Lune, pendant lesquelles les astronautes devront décrire ce qu’ils observent en des termes précis pour communiquer efficacement avec les équipes de géologues au sol.

Les autres expériences scientifiques qui seront menées à bord visent principalement à suivre la santé des membres de l’équipage dans un environnement où les sources de complications ne manquent pas, mais qui n’ont pas été bien étudiées lors du programme Apollo. C’est le cas des radiations, bien plus présentes dans l’espace profond qu’en orbite basse, là où navigue l’ISS, où le champ magnétique terrestre offre une protection quasi complète. Plusieurs dosimètres installés dans Orion lors de la mission Artemis-1 ont permis aux agences spatiales américaine et européenne de collecter de précieuses données. Les résultats, publiés dans Nature en septembre 2024, montrent que ces radiations proviennent pour l’essentiel des rayons cosmiques, des protons hautement énergétiques émis dans notre galaxie par des événements violents (explosions d’étoiles, trous noirs, etc.).

Les deux ceintures de Van Allen autour de la Terre et que doit traverser Orion sont une autre source de radiation non négligeable, puisque c’est là que se concentrent un grand nombre de protons (pour la ceinture intérieure) et d’électrons (pour la ceinture extérieure) très énergétiques, « piégés » par les lignes du champ magnétique terrestre.

Les éruptions solaires peuvent également être une puissante source de radiations, mais elles sont fort heureusement assez rarement dirigées vers le système Terre-Lune. En août 1972, entre les missions Apollo-16 et Apollo-17, une puissante éruption solaire avait balayé l’espace entre la Terre et la Lune. Si l’une des missions s’était trouvée dans l’espace à ce moment-là, les astronautes auraient reçu une très forte dose de radiation, laquelle aurait pu être fatale.

Dans le cas où Artemis-2 serait aussi malchanceux, trois capteurs disposés dans le vaisseau préviendraient l’équipage du danger. Il aurait alors une heure au maximum pour s’abriter dans les deux étroits espaces de stockage situés à la base de la capsule, derrière l’épais bouclier thermique, ce qui offrirait une bonne protection temporaire contre les radiations.

Après le survol, Orion devra de nouveau allumer son moteur pour se défaire de l’attraction lunaire et entamer un voyage de quatre jours vers la Terre, avant d’entamer la phase critique de la rentrée atmosphérique à près de 40 000 kilomètres-heure, une vitesse nettement plus élevée que celle des véhicules de retour d’une orbite basse (28 000 kilomètres-heure). Le contact avec les couches denses de l’atmosphère générera un stress thermique extrême sur le bouclier thermique, qui devra résister à des températures d’environ 2 760 °C.

Doutes sur le bouclier thermique

Or les performances de cette pièce essentielle du vaisseau ont été vivement remises en cause après la mission Artemis-1. En récupérant Orion en décembre 2022, la NASA a identifié plus de 100 zones où le matériau de surface du bouclier thermique avait été arraché de manière inattendue. Un fait qui n’a été rendu public qu’un an et demi plus tard, en mai 2024, lorsque l’inspecteur général de l’agence spatiale avait publié un rapport sur l’état de préparation d’Artemis-2. Une équipe indépendante d’experts a pu formellement identifier la cause du problème et a rendu publiques ses conclusions fin 2024.

Mais modifier le bouclier d’Orion pour Artemis-2 aurait pris plusieurs années, alors l’agence spatiale a décidé de le garder en l’état et de modifier le profil de rentrée atmosphérique de la mission. En adoptant un angle de rentrée plus prononcé, les ingénieurs de vol estiment que cette phase critique sera raccourcie de quatorze à huit minutes. Les nombreux tests et modélisations menés par l’agence et révélés récemment par le média américain Ars Technica montrent que, même dans le scénario où les deux couches de protection thermique seraient atteintes, la structure en titane du vaisseau resterait solide.

Les conclusions des ingénieurs et responsables du programme Orion ont visiblement convaincu le nouvel administrateur de la NASA, Jared Isaacman, qui avait, dès son entrée en fonctions, en décembre 2025, souhaité prendre connaissance de ce sujet sensible. Celui-ci a salué, le 8 janvier, le travail des « ingénieurs exceptionnels » de l’agence sur le sujet, et réitéré qu’ils avaient sa « pleine confiance ».

et aussi toujours source Le Monde

Le chemin difficile de la NASA vers l’alunissage

G. Dn

Apollon et Artémis avaient beau être jumeaux dans les récits de la mythologie grecque, les programmes lunaires homonymes lancés par la NASA à presque six décennies d’écart n’ont, en réalité, pas grand-chose en commun. L’un devait montrer au monde qu’il était possible de poser des hommes sur la Lune, l’autre que l’on pourra y rester. Apollo, décidé au tournant de la guerre froide, a été une course de vitesse motivée par la confrontation avec le modèle soviétique. Artemis, lui, devait être une course de fond contrainte par des budgets limités et un modèle durable d’exploration de l’astre sélène.

Ce constat, qui a conditionné l’ensemble des choix d’architecture du programme Artemis, est en train de se fissurer devant les progrès spectaculaires du programme lunaire chinois. Le test du module lunaire Lanyue le 6 août 2025, puis la seconde mise à feu statique du lanceur lourd Longue Marche 10, quelques jours plus tard, ont convaincu Washington qu’il était de plus en plus probable que les Chinois atterrissent sur la Lune avant que les Américains n’y reviennent. Une perspective qui effraie les membres du Parti républicain, et Donald Trump au premier chef.

La rivalité sino-américaine est devenue centrale dans les débats sur l’architecture du programme Artemis, notamment à la Maison Blanche et au Congrès, où les auditions d’experts se sont multipliées sur le sujet ces derniers mois. Sénateur du Texas, Ted Cruz avait illustré ce changement de contexte politique en avril 2025, lorsqu’il avait averti qu’« un changement radical des priorités à ce stade signifierait presque certainement une Lune communiste », flanqué d’une affiche provocatrice demandant « à quoi va ressembler 2030 ? »

L’idée d’accélérer nettement le calendrier s’est progressivement imposée dans les cercles dirigeants, et jusqu’à la direction de la NASA. Mais, plus de six ans après le début du programme, un tel changement de braquet est tardif et laisse bien peu d’options sur la table à l’agence spatiale. Car, si le lanceur Space Launch System (SLS) et le vaisseau spatial Orion sont prêts, ce n’est pas le cas des autres pièces maîtresses dont Artemis-3 aura besoin avant de pouvoir déposer un équipage sur la Lune et de l’en ramener, à savoir la combinaison spatiale des astronautes d’Axiom Space ainsi que les modules lunaires de SpaceX (le Starship HLS) et de Blue Origin (le Blue Moon Mark 2).

Ces deux vaisseaux sont bien plus imposants et plus sophistiqués que ne l’était celui de l’époque d’Apollo. Même si les deux entreprises assurent travailler aussi vite que possible, les vaisseaux ne seront pas prêts à emporter un équipage avant plusieurs années, selon plusieurs experts auditionnés par les parlementaires américains et le comité de la sûreté aérospatiale de l’agence, qui a pu visiter les installations de SpaceX en août 2025. Et, même s’ils étaient prêts, leur masse est telle que leur envoi sur la Lune dépend de leur ravitaillement en orbite, un procédé encore jamais tenté et encore hypothétique en raison de l’extrême difficulté de maintenir des ergols liquides à très basse température dans l’espace, et de les transférer d’un vaisseau à un autre.

Accélérer le calendrier

Pour accélérer le calendrier, l’ancien administrateur de la NASA par intérim, Sean Duffy, a, en octobre, rouvert à la concurrence les contrats des modules lunaires. Plusieurs géants de l’aérospatial, comme Blue Origin et Lockheed Martin, ont présenté dans la foulée leurs plans pour hâter le développement du module lunaire d’Artemis-3. « Si la NASA souhaite aller plus vite, nous remuerons ciel et terre (…) pour essayer d’atteindre la Lune plus rapidement. Et je pense que nous avons quelques bonnes idées », avait déclaré Dave Limp, le PDG de Blue Origin, le 8 novembre. L’entreprise fondée par Jeff Bezos, qui a annoncé le 31 janvier mettre en pause les vols touristiques pour se concentrer sur son module lunaire, y voit une opportunité de damer le pion à SpaceX, dont le PDG, Elon Musk, a montré à plusieurs reprises un certain désintérêt pour le retour sur la Lune. SpaceX a, elle aussi, fait des propositions à la NASA fin octobre pour développer une version « simplifiée » de son Starship lunaire.

Une enquête de CNN a révélé le 1^er novembre que Blue Origin projetait de fabriquer un module lunaire qui combinerait des éléments des deux versions qu’il développe actuellement (désignés Mark 1 et Mark 2), et qui serait poussé en orbite lunaire sans avoir besoin d’être ravitaillé en orbite basse. Lockheed Martin, de son côté, envisagerait de fabriquer un module à partir du matériel existant que possède l’entreprise, mais seulement l’étage de remontée. Pour la descente, le fabricant d’Orion devrait s’associer à une autre entreprise. Un demi-plan qui illustre l’impasse dans lequel se trouverait le programme si Washington décidait de lui assigner des objectifs à court terme.

La suite n’est pas encore écrite. A l’automne 2025, la porte-parole de la NASA a fait savoir qu’un comité d’experts serait constitué pour « évaluer chaque proposition et déterminer la meilleure voie à suivre pour remporter la deuxième course à l’espace, compte tenu de l’urgence des menaces qui pèsent sur la paix (…) sur la Lune ».