Plus de 50 ans après les premiers pas sur la Lune, les humains veulent y retourner pour, cette fois, des séjours longue durée. Américains et Européens, mais aussi Chinois, Russes et Indiens ambitionnent d’installer des bases d’exploration sur son sol et en orbite lunaire. Avec comme objectif suivant le voyage habité vers la planète Mars.
Reposer le pied sur la Lune
Pas si facile de se rendre sur la Lune. Les vols habités Artemis II et Artemis III qui devaient mettre un équipage en orbite lunaire en 2023, puis déposer deux astronautes, une femme et un homme, au pôle Sud de la Lune en 2024 ont été décalés.
Car il s’agit de programmes extrêmement complexes et délicats à mettre en œuvre. La Lune se situe tout de même à 384 400 km de la Terre en moyenne. Une distance un peu plus longue que les 400 km qui nous séparent de la Station spatiale internationale (ISS), désormais régulièrement desservie par des véhicules spatiaux éprouvés. Rejoindre la Lune, y atterrir et en repartir en sécurité impliquent la mise en œuvre de nouveaux systèmes spatiaux utilisant des avancées technologiques. En particulier pour le programme Artemis :
- Le très puissant lanceur de la Nasa SLS (Space Launch System)
- Le vaisseau habitable Orion dont le module de service est fourni par l’Agence spatiale européenne (ESA)
- La fusée Starship de Space X dans sa version avec module de descente lunaire HLS (Human Landing System)
- De nouvelles combinaisons spatiales adaptées à l’environnement lunaire.
En 2022, la première phase Artemis I a été menée à bien : une fusée SLS a mis en orbite un vaisseau Orion qui a réalisé un tour de Lune avant de revenir sur Terre. La trajectoire a été bouclée en 25 jours.
En 2026, 4 astronautes (trois Américains et un Canadien) font le tour de la Lune dans le cadre de la mission Artemis II qui va durer 10 jours et durant laquelle ils battent le record de distance d'Apollo 13 en allant jusqu'à 406 773 km de la Terre.
La mission Artemis III devrait être lancée en 2027 pour effectuer des tests en orbite terrestre.
Gateway : une station spatiale avec vue sur la Lune
Le programme Artemis comprend également le développement d’une petite station cislunaire (dont l’orbite passe à proximité de la Lune) appelée Gateway. Sa construction commencera à partir du milieu de la décennie et elle comprendra 2 modules principaux fournis par l’Europe. Le module logistique ESPRIT et le module d’habitation et d’expériences I-HAB.
Missions habitées vers Mars
En visant la Lune, on vise en réalité… Mars. Les expériences de physiologie à bord du Gateway et la construction d’une base sur le sol lunaire serviront à valider les technologies indispensables pour aller vers Mars. Car rejoindre la planète rouge présente des défis encore plus démesurés. Tout d’abord, s’assurer que les astronautes résisteront physiquement et psychologiquement au voyage de 3 ans, puis leur garantir un environnement viable. Sur Mars en effet, les températures sont plus froides que sur Terre, l’atmosphère est extrêmement ténue et essentiellement composée de gaz carbonique (CO2), et la surface est régulièrement balayée de violentes tempêtes de sable. Et si la présence d’eau sur Mars est désormais avérée, elle ne coule pas du robinet ! Elle devra être extraite des glaces souterraines ou des sulfates (des sels minéraux). Il faudra ainsi être capable de produire de façon autonome de l’eau, mais aussi de l’oxygène, de l’énergie, de la nourriture…
Spaceship FR : un espace d’innovations pour les bases spatiales
Les défis technologiques et humains pour séjourner sur la Lune sont nombreux ! Aussi, les agences spatiales s’allient à différents acteurs pour mettre au point les futures solutions spatiales. Laboratoires scientifiques, universités, industries, startups… sont mobilisés. Des grandes entreprises comme Michelin aident à la conception des pneus des rover martiens, des startups imaginent des équipements de vie comme Interstallar Lab, développeur de biodômes, des serres pour cultiver des plantes dans n’importe quel environnement ou Spartan Space qui conçoit des habitats lunaires. D’autres mettent au point des véhicules spatiaux, telle The Exploration Company qui prépare un vaisseau cargo.
Chez nous, en France, au CNES de Toulouse, un complexe consacré à l’exploration de l’espace se prépare ainsi à accueillir ces partenaires : Spaceship FR, un tiers lieu composé de différents modules dédiés à la santé, à l’utilisation des ressources, au recyclage, à la gestion et la production de l’eau et de l’énergie ainsi qu’un espace de travail et un atelier de fabrication.
Avec Spaceship FR nous identifions les technologies françaises qui peuvent participer au projet lunaire. S’associer à des acteurs parfois non issus du spatial aide à innover et trouver des solutions à la fois bénéfiques pour le spatial et à Terre.
- Sous-directeur Exploration et Vols Habités au CNES
Quizz
L’un des défis lunaires consiste à utiliser la poussière de roche qui recouvre la surface comme matériau de construction. Comment se nomme cette poussière de Lune ?
