NASA’s make-or-break moon shot

La fusée de 322 pieds de haut est prête sur la rampe de lancement du Kennedy Space Center. Des tests de ravitaillement sont effectués. Les quatre astronautes qu’il enverra faire un voyage autour de la Lune attendent en quarantaine.

La NASA effectue les derniers préparatifs de sa mission Artemis II, qui pourrait être lancée dès mercredi – un exploit de plus d’une décennie et des dizaines de milliards de dollars en préparation. Lorsque les astronautes décolleront enfin, ils seront les premiers à se lancer vers la Lune depuis plus de 50 ans, et ils pourraient s’aventurer plus loin de la Terre que l’humanité ne l’a jamais fait auparavant.

Mais le chemin jusqu’à ce point a été long, sinueux et semé d’embûches, sans parler du coût excessif.

“Cette fusée devait initialement être lancée en 2016 et coûter 5 milliards de dollars”, a déclaré Casey Dreier, chef de la politique spatiale de The Planetary Society, une organisation à but non lucratif qui mène des recherches et plaide pour promouvoir l’exploration spatiale. « Cela coûte environ 20 milliards de dollars aujourd’hui, dix ans plus tard. »

Ensemble, le développement de la fusée Space Launch System de la NASA et du vaisseau spatial Orion a coûté plus de 44 milliards de dollars. Le prochain lancement sera la première fois qu’ils transporteront des personnes.

Le prix toujours exorbitant du programme Artemis est l’une des nombreuses cibles de ses sceptiques, dont beaucoup partagent une attitude « j’ai été là, j’ai fait ça ». Les années de retard en sont une autre, d’autant plus que les capacités de vols spatiaux habités de la Chine ont rapidement progressé. Certains experts et anciens astronautes ont également exprimé leurs inquiétudes concernant le bouclier thermique de la capsule Orion, qui a subi des dommages inattendus lors du vol sans équipage Artemis I il y a près de quatre ans et qui devra bientôt protéger quatre membres d’équipage alors qu’ils plongent dans l’atmosphère terrestre.

Tout cela soulève la question suivante : Artemis II peut-il donner suffisamment d’élan au programme de retour sur la Lune de la NASA pour apaiser ses critiques ?

Pourquoi retourner sur la lune ?

Contrairement aux courtes visites du programme Apollo dans les années 1960 et 1970, l’objectif final d’Artemis est de faciliter les séjours de longue durée sur la Lune pour construire un avant-poste lunaire, mener une exploration scientifique du pôle sud lunaire et aider la NASA à préparer ses futures missions sur Mars. Jared Isaacman, l’administrateur de l’agence, a déclaré mardi qu’elle prévoyait de dépenser 20 milliards de dollars pour construire cette base lunaire.

Certains législateurs, anciens responsables de la NASA et membres du public ont fait valoir que plutôt que de répéter les réalisations enregistrées il y a un demi-siècle, la NASA devrait concentrer ses efforts de vols spatiaux habités sur une pénétration plus profonde dans le système solaire, comme sur Mars.

Cependant, Pamela Melroy, une astronaute à la retraite de la NASA qui a été administratrice adjointe de l’agence de 2021 à 2025, a déclaré qu’il était utile d’établir une présence humaine à long terme sur la surface lunaire et d’y exploiter des ressources précieuses, comme la glace d’eau qui pourrait être utilisée pour fabriquer du carburant pour fusée.

“J’ai toujours pensé que ce n’était pas une course aux bottes sur la lune, car nous avons gagné cette course il y a plus de 50 ans”, a déclaré Melroy. “Cela allait en fait être une course aux valeurs alors que nous, les humains, sortons dans le système solaire.”

Le programme Artemis, a-t-elle poursuivi, est une opportunité d’établir une nouvelle économie lunaire, de mener des recherches scientifiques rigoureuses et à long terme sur la Lune et de localiser des ressources qui pourraient être utilisées pour des missions vers Mars. Selon Melroy, cet effort est également l’occasion pour l’Amérique d’établir des normes sur la manière d’opérer dans l’espace avec transparence, d’une manière qui pourrait bénéficier à l’ensemble de l’humanité.

Une motivation plus conflictuelle pour le programme a également pris forme ces dernières années, à mesure que les ambitions lunaires de la Chine se sont accrues : les États-Unis veulent gagner la nouvelle course à l’espace.

“Le temps presse dans cette compétition entre grandes puissances, et le succès ou l’échec se mesurera en mois, et non en années”, a déclaré Isaacman mardi lors d’un événement de la NASA décrivant les objectifs de la politique spatiale du pays.

Les origines de la fusée sur laquelle la NASA compte pour remporter cette course, le Space Launch System, sont ancrées dans la politique depuis le début.

Sauver l’économie de la navette spatiale

Alors que la NASA se préparait à retirer sa flotte de navettes spatiales en 2010 et 2011, le Congrès a autorisé la création de la fusée Space Launch System de nouvelle génération afin d’atténuer le choc de la conclusion du programme de navette. Les sénateurs d’États comme la Floride, l’Alabama et l’Utah se sont battus pour sauver les emplois des partenaires de longue date de la NASA et des entrepreneurs de la navette spatiale.

“C’est le Congrès lui-même qui l’a créé”, a déclaré Dreier.

En fin de compte, la fusée a été conçue pour utiliser des composants de la navette spatiale (les moteurs principaux de la navette spatiale ont été transformés en moteurs de l’étage principal RS-25 du système de lancement spatial), fabriqués en grande partie par la main-d’œuvre existante de la navette.

“Si vous y réfléchissez, ce n’est pas un programme vieux de 15 ans. C’est un programme vieux de 50 ans”, a déclaré Dreier. “Il s’agit de la même main-d’œuvre et des mêmes entrepreneurs depuis les années 70.”

Cette histoire d’origine, a-t-il ajouté, explique en grande partie pourquoi le système de lancement spatial a bénéficié d’un soutien « solide » au Congrès au fil des ans, malgré son prix en flèche et même après avoir pris beaucoup de retard sur le calendrier.

Au total, le développement de la fusée a coûté à la NASA près de 24 milliards de dollars depuis sa création jusqu’au vol d’essai sans équipage Artemis I en 2022. Le vaisseau spatial Orion, quant à lui, a coûté à l’agence plus de 20 milliards de dollars entre son développement initial en 2006 et 2022, selon The Planetary Society.

Un audit de 2021 du Bureau de l’inspecteur général de la NASA prévoyait que l’ensemble des efforts Artemis coûterait à la NASA 93 milliards de dollars jusqu’à l’exercice 2025. Le rapport estime le prix d’exploitation de la fusée Space Launch System et du vaisseau spatial Orion à 4,1 milliards de dollars par lancement.

Deux ans plus tard, un rapport du Government Accountability Office révélait que de hauts responsables de la NASA considéraient le système de lancement spatial comme insoutenable « aux niveaux de coûts actuels ».

Certains des problèmes qui ont entraîné un retard du programme et un dépassement du budget provenaient de la façon dont la fusée a été conçue.

Par exemple, les fuites d’hydrogène qui ont forcé la NASA à retarder le lancement d’Artemis II plus tôt cette année (le même problème a également retardé Artemis I en 2022) rappellent les navettes spatiales de la NASA, conçues pour être réutilisables, a déclaré Dreier. Cela signifiait que l’agence devait utiliser un carburant propre comme l’hydrogène liquide. Les molécules d’hydrogène, cependant, sont minuscules et difficiles à contenir, ce qui les rend sujettes aux fuites.

“La fusée devait utiliser les mêmes composants et réutiliser le matériel”, a déclaré Dreier. “Le Congrès s’est engagé dans cette décision de conception pour un vaisseau spatial complètement différent à une époque complètement différente, et c’est pourquoi nous sommes confrontés à ces défis aujourd’hui.”

La capsule Orion est-elle sûre ?

Pendant leurs 10 jours dans l’espace, l’équipage d’Artemis II – les astronautes de la NASA Reid Wiseman, Christina Koch et Victor Glover et l’astronaute canadien Jeremy Hansen – vivront dans la capsule Orion en forme de boule de gomme de 16,5 pieds de large.

Après le vol d’essai Artemis I, la NASA a constaté des dommages sur une couche critique de protection thermique au bas du vaisseau spatial qui protège les astronautes des températures extrêmement élevées lorsqu’ils rentrent dans l’atmosphère terrestre à la fin de la mission.

Une enquête de la NASA a révélé qu’une partie du matériau du bouclier thermique s’était fissurée, « provoquant la rupture de certains matériaux carbonisés à plusieurs endroits ». L’agence a déterminé que les gaz accumulés dans le matériau extérieur du bouclier ne s’évacuaient pas correctement, permettant ainsi à la pression de s’accumuler.

Les futurs boucliers thermiques comporteront des modifications de conception pour résoudre le problème, en particulier une couche de matériau extérieur plus perméable, ont déclaré des responsables de la NASA. Mais pour Artemis II, le bouclier thermique reste le même.

Pour éviter tout risque pour les astronautes, la stratégie des responsables de mission consiste à modifier le chemin de rentrée de la capsule. Habituellement, avant de commencer sa descente finale, le vaisseau spatial Orion est censé plonger brièvement dans l’atmosphère, puis réapparaître – comme une pierre sautant à la surface de l’eau – pour réduire le stress thermique et la force G sur la capsule. Cependant, il ne fera pas cela pendant ce vol, descendant plutôt plus rapidement et à un angle plus raide pour minimiser le temps pendant lequel il est exposé aux températures les plus extrêmes.

Le nouveau plan est intervenu après des tests approfondis, selon la NASA, et Isaacman a déclaré en janvier qu’il avait « pleinement confiance » dans le bouclier thermique.

Wiseman a donné une évaluation similaire : « Si nous nous en tenons à la nouvelle voie de rentrée prévue par la NASA, alors ce bouclier thermique pourra voler en toute sécurité », a-t-il déclaré lors d’un événement médiatique en juillet.

Deux ans avant l’alunissage

Une autre critique clé du programme Artemis concerne les années qui s’écoulent entre les lancements. Près de quatre ans se sont écoulés depuis le vol Artemis I, et jusqu’au mois dernier, il était prévu d’attendre encore deux ans pour le prochain lancement après Artemis II.

Les critiques ont fait valoir que les longs intervalles rendaient le programme moins sûr car les équipes ne pouvaient pas s’améliorer et itérer rapidement, comme le font les sociétés spatiales commerciales comme SpaceX.

“Le fait que le système de lancement spatial ne puisse pas être lancé très fréquemment constitue un énorme risque structurel et de sécurité connu depuis longtemps”, a déclaré Dreier, ajoutant: “Vous n’avez qu’un nombre limité de chances de connaître vos modes de défaillance.”

Pour résoudre ces problèmes, Isaacman a récemment réorganisé le programme Artemis. Les changements, qu’il a annoncés moins de trois mois après le début de son mandat à la NASA, incluent des missions supplémentaires et une augmentation du rythme des lancements.

Désormais, la mission Artemis III, qui devait initialement envoyer des astronautes sur la Lune en 2028, sera lancée sur une orbite terrestre basse à la mi-2027 pour des tests et des démonstrations technologiques. Le plan complexe de la NASA pour atteindre la surface lunaire implique un deuxième vaisseau spatial – un atterrisseur construit par SpaceX ou Blue Origin – qui s’amarrerait à Orion en orbite lunaire, puis transporterait les astronautes vers la Lune. Artemis III vise à pratiquer une telle manœuvre. Le secteur commercial a également été confronté à des revers : un rapport publié ce mois-ci par le Bureau de l’inspecteur général de la NASA a déclaré que l’atterrisseur Starship de SpaceX était en retard d’« au moins deux ans, avec des retards supplémentaires attendus ».

Dans le cadre de son nouveau plan, la NASA vise à poser des bottes sur la Lune avec la mission Artemis IV en 2028.

Dans le cadre des changements, a déclaré Isaacman, l’objectif est de lancer la fusée Space Launch System environ tous les 10 mois, plutôt que tous les trois ans.

Tout cela dépend du succès de la mission Artemis II, qui pourrait donner à la NASA – et peut-être au public américain – un coup de pouce indispensable.

“Chaque fois que la Maison Blanche a vraiment besoin d’une bonne nouvelle, elle s’adresse à la NASA”, a déclaré Melroy.

Cet article a été initialement publié sur NBCNews.com