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Industrie

POUR VISITER MARS, FAUT-IL VISER LA LUNE ?

PROSPECTIVE

TANDIS QUE L'AGENCE AMÉRICAINE SEMBLE TOURNÉE VERS LE VOYAGE VERS MARS, D'AUTRES PORTES S'OUVRENT POUR ÉVOQUER LA LUNE.Paradoxe de l'exploration spatiale,les travaux qui permettront,d'ici une vingtaine d'années, de viser Mars passent dans un premier temps par une phase d'essai en orbite lunaire. La capsule Orion ellemême, qui embarquera jusqu'à quatre astronautes hors de l'orbite terrestre, est le dernier témoin du programme Constellation, souhaité par l'administration Bush et supposé marquer le retour des Etats-Unis à la surface lunaire. Utilisant les lanceurs Ares pour envoyer d'abord un habitat, puis les astronautes via une étape en orbite basse terrestre,Constellation devait aboutir avant la fin de cette décennie. Un programme dépassé par ses ambitions, au budget mal calculé, et finalement abandonné… sur demande express de l'administration mise en place par le président Obama en 2008. De la Lune, le projet s'est redéfini vers Mars en huit ans d'études, qui culminent avec l'assemblage actuel du lanceur super-lourd SLS. L'arrivée au bureau ovale d'un nouveau locataire d'ici novembre 2016 suscite l'inquiétude de voir le même scénario réédité. C'est pourquoi Charles Bolden, directeur de l'Agence (et lui aussi en fin de mandat),le martèle :la Nasa a besoin d'objectifs à long terme qui soient plus stables que les agendas politiques.

PASSAGE OBLIGÉ ? Pour autant, la donne a changé. La Nasa a préparé le dossier du SLS de telle manière que ses premières missions habitées,qui visent à « acquérir l'autonomie nécessaire pour des missions au long cours », puissent aisément s'insérer dans un programme de colonisation lunaire. Car, même si la communication de l'Agence est tout entière tournée vers le « Journey to Mars »,scientifiques et ingénieurs s'accordent sur la nécessité d'étapes intermédiaires. Le lancement de la capsule Orion avec la fusée SLS (Exploration Mission 1), prévu pour fin 2018,aura une forte implication lunaire.Orion réalisera un premier passage à 100 km de la surface sélène, avant d'orbiter durant six jours à 70 000 km de notre satellite,de refaire un passage proche,puis de se diriger à nouveau vers LATERRE.Un avant-goût pour la mission EM-2, qui reproduira, en 2021-2023, un profil de vol similaire pour une durée triplée d'environ 21 jours. De même, la Nasa prévoit,au milieu de la prochaine décennie, d'étudier un morceau d'astéroïde,et même de tester des habitats de longue durée sur orbite lunaire. Même si les profils de missions écartent l'idée du retour des astronautes américains sur la surface :ces manoeuvres ne seraient-elles pas une préparation fidèle au voyage vers Mars… Les Etats-Unis accepterontils, cependant, de laisser d'autres nations fouler à nouveau le sol de la Lune, cinquante ans après les exploits d'Apollo, sans démontrer eux-mêmes leurs capacités ? Les concurrents à l'exploration sélène ne manquent pas.A commencer par la Russie, qui mène malgré un budget contraint son projet de vaisseau habité, Fédération. Ce dernier devrait, dès 2025, effectuer un voyage habité en orbite lunaire, avec pour objectif de supporter une mission sur la surface en 2030. La Chine, première nation en quarante ans à opérer un rover sur notre satellite, et qui y prévoit au moins deux autres missions robotisées avant 2020, pourrait aussi prétendre au titre. L'exploration spatiale de Mars, politisée à l'extrême par épisodes, passerait-elle par le renoncement à des objectifs aussi médiatisés que la construction d'une base lunaire internationale ? « Nous n'enverrons aucun astronaute sur la surface de la Lune », déclarait, en 2013, Charles Bolden.

TREIZE CUBESAT SUR EM-1. Les équipes scientifiques américaines peuvent, elles, profiter des dernières technologies pour envisager de nouvelles missions innovantes. Elles bénéficient de surcroît d'une opportunité unique :la fusée SLS embarquera, lors du vol EM-1, 13 microsatellites de type Cubesat (30*20*10 cm). Et plusieurs de ces vaisseaux, majoritairement équipés de panneaux solaires et de petits propulseurs,sont destinés à étudier la Lune. C'est le cas de Lunar Flashlight (JPL,Goddard), qui illuminera les cratères du pôle Sud lunaire à l'aide d'un laser afin d'y étudier la surface et de mieux évaluer les probables dépôts de glace. En orbite à très basse altitude, 100 km seulement, un autre vaisseau Lunar IceCube (université de Morehead, Goddard, Busek), se focalisera sur la recherche de glace d'eau et pourra évoluer grâce à son moteur ionique. Deux autres Cubesat au moins auront la Lune pour sujet d'expérience :SkyFire (Lockheed Martin) se focalisera lors de son unique passage proche de la surface sur les zones inexplorées par la Nasa jusqu'ici et appelées Strategic Knowledge Gaps, ou SKG. Enfin, LunaHMap (université de l'Arizona) fera, durant 60 jours, plus d'une centaine de survols du pôle Sud lunaire afin d'établir une cartographie de ses ressources en hydrogène.Trois autres vaisseaux seront approuvés par l'Agence américaine qui a lancé son « Cube Quest Challenge », visant à financer les participants à hauteur de 5 M$,et qui a déjà permis à plusieurs universités et acteurs privés de passer les deux premiers rounds de sélection. Enfin, trois espaces seront offerts dans le cadre d'accords internationaux… Nul doute que les partenaires de la Nasa sont intéressés par ce ticket pour la Lune ! L'étude de notre satellite progresse chaque année, comme en témoigne le foisonnement de publications mis en exergue récemment lors du 47e congrès « Lunar and Planetary Science », au Texas. Pourtant, seuls deux satellites à caractère scientifique et public sont présents aujourd'hui en orbite lunaire, le LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) et Artemis :la majorité des données sont issues de missions au passé récent (Ladee, Chandrayaan-1). Pourtant, hormis via les Cubesat, la Nasa n'a aucune mission directement orientée vers la Lune dans un futur proche.

AMBITIONS PRIVÉES. Toutefois, il est un secteur américain très actif sur le sujet lunaire, c'est celui des entreprises privées. Pour l'exploration, tout d'abord, et l'établissement d'une base sur notre satellite… Bigelow Aerospace a proposé, à plusieurs reprises, ses modules gonflables, adaptés au sol lunaire. La capsule Dragon V2, de SpaceX, serait adaptée pour rapporter surTerre plusieurs dizaines de kilos de matériel lunaire… Plusieurs autres concepts ont vu le jour, comme celui de Moon Express, basé sur la prospection minière :de futurs vaisseaux pourraient se ravitailler plus facilement sur la Lune que surTerre,grâce à l'oxygène et à l'hydrogène contenus dans les cratères d'eau gelée attendus au pôle Sud (bassin Aitken). Cette production paraît bien plus réaliste que les attentes d'industriels concernant les hypothétiques réserves d'hélium 3 pour alimenter d'hypothétiques réacteurs à fusion. Les défis de demain se joueront aussi avec le rôle des instances nationales sur la commercialisation de ressources extraites dans l'espace et particulièrement sur la Lune. Sur ce point, les Etats-Unis ont statué en novembre dernier avec le « 2015 Space Act », qui permet à ses entreprises d'exploiter tout élément non organique. Les instances américaines laisserontelles la Lune ouverte à la concurrence,comme elles l'ont fait pour les missions en orbite basse ? Enfin, un changement de mentalité à la Nasa pourrait venir des principaux concernés par les voyages au long cours : les astronautes eux-mêmes.Si la communication américaine est très maîtrisée, plusieurs astronautes de l'ESA et de la Nasa se sont exprimés en faveur d'une base lunaire (Samantha Cristoforetti, Tim Peake…).

Le Google Lunar XPrize

pose les bonnes questions

Parcourir 500 m à la surface de la Lune, tout en retransmettant l'aventure en direct vers la Terre, tel est le défi lancé par le Google Lunar XPrize, qui offrira 30 M$ au vainqueur. Lancée en septembre 2007, la compétition devait se terminer en 2012. Le GLXP a toutefois été aménagé pour relancer la concurrence : tous les participants devront fournir une solution avant la fin 2016 pour envoyer leur machine sur la Lune avant 2018. Car, après des années de préparation des rovers, véritables bijoux technologiques, le défi le plus important reste l'accès à l'espace. Seuls deux concurrents ont actuellement leurs billets validés. Moon Express utilisera le nouveau lanceur de Rocket Lab, Electron, pour emmener son engin en orbite haute (le vaisseau est équipé de sa

propre propulsion), tandis que SpaceIL utilisera les services d'un Falcon 9 de SpaceX, lors d'un vol réservé à un cluster de petits satellites.

La compétition, qu'elle aboutisse ou non, aura permis de mettre les voyages de vaisseaux privés vers la Lune sur la table. L'atterrisseur d'Astrobotic, s'il sécurise son décollage, abritera même le rover de l'un de ses concurrents, Team Hakuto. Du grand public aux marques emblématiques (Audi est engagée avec les Part Time Scientists) et jusqu'au législateur, le Lunar XPrize a permis de mettre l'accent sur les aspects pratiques du défi.

Jusqu'au réalisateur de « Star Wars » et « Star Trek », J.-J. Abrams, qui vient de signer « Moon Shot », une série de dix documentaires sur le sujet.

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