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Dossier Espace. Etat des lieux

Le programme de la Nasa: Retour sur la Lune (Back to the Moon)
Adaptation de la page http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/spacecraft/cev.html
How we will go back to the Moon (22/09/05)


Avant la fin de la prochaine décennie, les astronautes de la Nasa vont de nouveau explorer la surface de la Lune. Cette fois-ci, ce sera pour y rester, afin de construire des avant-postes préparant le chemin à l’exploration de Mars et au-delà.

Le retour sur la Lune doit être préparé sans attendre, avec la réalisation d’un nouveau système de transport spatial. Rassemblant le meilleur du programme Apollo (premières expéditions sur la Lune) et de la technologie de la navette, la Nasa va créer le système d’exploration du 21e siècle, qui sera financièrement accessible, fiable, polyvalent et de haute sécurité pour les équipages. (à gauche, le Crew Exploration Vehicule en orbite lunaire)

L’élément central du système sera un nouveau vaisseau spatial, capable d’emporter vers la Lune et de ramener sur Terre quatre astronautes. Il devra aussi servir de base à six hommes lors des futures missions sur Mars, et assurer l’apport d’équipages et d’approvisionnements à la Station Spatiale Internationale (ISS).

Le module habité (Crew Exploration Vehicule) sera conçu comme la capsule Apollo mais il sera 3 fois plus grand afin d’emporter 4 astronautes vers la Lune.

Le nouveau vaisseau comportera des panneaux solaires. La capsule et l’atterrisseur lunaire utiliseront du méthane liquide comme carburant. Ceci pour préparer l’avenir, où l’on pourra convertir les ressources atmosphériques de Mars en méthane.

Le vaisseau pourra être réutilisé 10 fois. Après le retour sur la Terre freiné par des parachutes (sur le sol, mais avec une option de récupération en mer), la Nasa pourra le récupérer, remplacer son bouclier thermique et le relancer.

Couplé avec le nouvel atterrisseur lunaire, le système pourra envoyer deux fois plus d’hommes sur la Lune que Apollo. Ils pourront y rester plus longtemps, les premières missions pouvant durer 7 jours. De plus, alors qu’Apollo ne pouvait atterrir sur l’équateur lunaire, le nouveau vaisseau transportera assez de carburants pour atterrir n’importe où sur la Lune.

Une fois établi le premier avant-poste lunaire, les équipages pourront rester sur place jusqu’à six mois. Le vaisseau pourra aussi opérer en orbite lunaire sans équipage, éliminant l’obligation de laisser un homme à bord pendant que les autres explorent la surface.

Fiabilité et sécurité

Le Système de lancement qui emportera l’équipage sera fiable et sûr. Il comportera les éléments propulseurs éprouvés depuis longtemps sur la navette. Le module humain reposera au sommet d’un lanceur unique comportant en premier étage le booster à poudre de la navette et en second étage le principal moteur de celle-ci (à droite de l'image ci-contre).

Un deuxième système gros-porteur sera réalisé. Il utilisera deux boosters à poudre de la navette et cinq moteurs principaux de cette-ci, afin de mettre en orbite 125 tonnes – à peu près une fois et demi le poids de l’orbiteur de la navette. Ce système polyvalent sera utilisé pour emporter des charges et mettre en orbite les composants nécessaires aux voyages sur la Lune et sur Mars. Le lanceur lourd pourra aussi être modifié afin d’emmener des équipages ultérieurement (à gauche de l'image ci-contre).

Ces divers systèmes seront dix fois plus sûrs que la navette du fait de la présence d’une fusée de secours au sommet de la capsule qui pourra évacuer l’équipage en cas de problèmes lors du lancement. La capsule placée au sommet du système ne pourra pas non plus être endommagée par des débris provenant du lanceur.

Le plan de vol

Pas plus tard que dans 5 ans, le nouveau système commencera à transporter des hommes et des matériels vers l’ISS. Les prévisions sont de 6 vols par an. Dans le même temps, des missions robotiques vont préparer les bases à terre de l’exploration de la Lune. En 2018, les humains y retourneront. Comment une mission se déroulera-t-elle ?

Un lanceur lourd décolle, emportant l’atterrisseur lunaire et le module de sortie de l’orbite terrestre : "departure stage". (à gauche) L’équipage est lancé séparément. (au centre) Il amarre ensuite la capsule à l’atterrisseur et au module de sortie d’orbite. Le tout prend la direction de la Lune (à droite)



Trois jours après, l’équipage se place en orbite lunaire (à gauche). Les 4 astronautes entrent dans l’atterrisseur, laissant la capsule en attente en orbite. Après l’atterrissage et l’exploration de la surface pendant 7 jours, l’équipage met à feu une partie de l’atterrisseur (au centre), se ré-amarre à la capsule et entreprend le retour sur la Terre. Après la sortie d’orbite, le module de service est démantelé, exposant le bouclier thermique pour la première fois. Les parachutes s’ouvrent, le bouclier est largué et la capsule se pose en douceur, sur le sol ou dans l’océan. (à droite).

Vers le cosmos

Avec un minimum de deux missions lunaires par an, il sera possible d’envisager rapidement la mise en place d’une station lunaire permanente. Les équipages vont demeurer plus longtemps sur la Lune et apprendre à exploiter ses ressources, pendant que des atterrisseurs feront des voyages allers seuls pour apporter du matériel et des approvisionnements. Eventuellement, le nouveau système permettra la rotation d’équipes restant 6 mois en séjour lunaire.

On étudie déjà le pôle sud comme candidat à la localisation de la station lunaire. On pense y trouver d’importantes concentrations d’hydrogène sous forme de glace d’eau et un fort ensoleillement fournisseur d’énergie solaire.


Ces programmes donneront à la Nasa une avance considérable pour l’exploration de Mars. Le lanceur lourd cargo, la capsule habitée et les systèmes de propulsion seront disponibles et réutilisables, afin de tirer parti des ressources martiennes. Une base lunaire à 3 jours de voyage de la Terre permettra d’entraîner les équipages à vivre loin de celle-ci, avant d’entreprendre les longs voyages de 6 mois vers Mars.

(Image ci dessus: 4 astronautes débarquent sur la Lune à partir du nouvel atterrisseur.

Comme le président Bush l’a annoncé en faisant connaître la Vision pour l’exploration spatiale, « les Humains sont destinés à explorer le cosmos ». Maintenant nous savons comment nous allons le faire.

Notre commentaire

La Chine a déjà manifesté la même intention. On ne sait encore avec quels moyens elle se lancera dans l’aventure, mais nous pouvons être certains qu’elle le fera. Les Européens pourront-ils accepter de regarder ces réalisations en simples spectateurs ? La solution de facilité serait: puisque les Américains (et les Chinois?) y vont, pourquoi nous? Laissons les faire.

Notre réponse, au contraire, est clairement que l’Europe doit, quel que soit le coût, élaborer un programme lunaire puis martien analogue, avec ses propres ressources. Sinon, elle cessera de compter entant que puissance dans le monde multipolaire de demain.

Mais on voit les pas qui devront être franchis, ceci dès les premières années : réaliser des lanceurs lourds fiables et réutilisables, des capsules habitables, des atterrisseurs et autres dispositifs de mise en orbite et de retour sur Terre. L’Esa et l’industrie européenne disposent de technologies et d’expériences suffisantes pour le faire. Encore faudrait-il que la décision correspondante soit prise au plus vite et affichée dans un programme à 15/30 ans.


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