Raphael ThysLa NASA dévoile ses plans pour la première mission habitée vers Mars. | © YouTube/NASA
Alors que la NASA se prépare à envoyer un équipage sur le sol lunaire en 2025, elle voit déjà beaucoup plus loin. Le programme Artemis s’inscrit en effet dans un projet plus ambitieux, à savoir une mission habitée vers Mars. L’agence spatiale américaine a d’ores et déjà tout planifié, du vaisseau spatial qui permettra d’effectuer le voyage, jusqu’au rover pressurisé qui servira d’habitat à deux membres d’équipage qui passeront 30 jours sur la planète rouge.
Ce mardi 17 mai, la NASA a publié un document détaillant 50 objectifs de haut niveau, que devront remplir les missions d’exploration à venir afin de préparer au mieux le voyage vers Mars. Ces objectifs sont répartis en quatre grandes catégories : le transport et l’habitat, les infrastructures lunaires et martiennes, les objectifs opérationnels et les objectifs scientifiques. L’agence spatiale invite désormais toutes les parties prenantes (industriels, universités, communautés internationales) à commenter ces objectifs afin « d’éclairer ses plants d’exploration sur la la Lune et sur Mars pour les 20 prochaines années ».
« Avec cette approche, nous trouverons des lacunes potentielles dans notre architecture, ainsi que des domaines où nos objectifs s’alignent sur ceux de l’industrie et de partenaires internationaux en vue d’une collaboration future », explique Pam Melroy, administratrice adjointe de la NASA. En attendant, l’agence dévoile les grandes lignes de sa stratégie « Moon to Mars » dans une vidéo, où Kurt Vogel, directeur des architectures spatiales, et Jim Free, administrateur associé pour le développement des systèmes d’exploration, décrivent ce à quoi pourrait ressembler la première mission martienne avec équipage.
Deux astronautes séjourneront un mois sur Mars
« Il est très important d’insister sur le fait que Mars, en particulier au début, ne sera pas une destination de luxe. […] Vous pourriez ne jamais revenir », déclarait Elon Musk le mois dernier, dans un entretien avec Chris Anderson. Une atmosphère très peu dense, chargée de poussière et composée principalement de CO2, une température moyenne de -60 °C, … Mars apparaît effectivement comme une planète particulièrement inhospitalière.
Mais il en faut plus pour décourager le milliardaire, qui a déclaré que SpaceX enverrait les premiers humains sur Mars d’ici la fin de la décennie (en 2029 précisément). Gwynne Shotwell, présidente et directrice de SpaceX, a même récemment déclaré sur CNBC que SpaceX « devancerait la NASA d’au moins une décennie pour faire atterrir des astronautes sur Mars ».
L’agence américaine n’est pourtant pas en reste et semble avoir mûrement réfléchi à toutes les implications d’une telle mission. Vogel insiste d’ailleurs sur le fait qu’il s’agit davantage de « démonstrations » que de « missions », dont le but est de permettre aux générations futures d’aller encore plus loin dans l’exploration du système solaire. Pour commencer, le vaisseau spatial qui assurera l’aller-retour (soit un voyage de deux fois neuf mois environ) utilisera un étage de fusée hybride, combinant propulsion chimique et électrique.
Il est prévu d’embarquer quatre astronautes au total ; deux resteront en orbite, tandis que deux autres se poseront sur Mars. Plusieurs fournitures et équipements auront été déposés au préalable sur la planète par un atterrisseur, dans le cadre d’une mission inhabitée ; les astronautes y trouveront également un véhicule permettant de quitter la surface pour rejoindre le reste de l’équipage en orbite.
Des missions lunaires déterminantes pour les voyages lointains
Les premiers « martiens » devraient passer jusqu’à 30 jours terrestres sur la surface ; ajoutés aux 18 mois de voyage, la mission devrait finalement durer moins de deux ans au total. Selon la NASA, un séjour de 30 jours reste réalisable (en termes de coûts et de logistique) et permettra déjà de remplir plusieurs objectifs scientifiques. Pour ce faire, Jim Free évoque un rover pressurisé, qui servirait à la fois d’engin de mobilité et d’habitat.
« Notre hypothèse ici est que l’équipage sera déconditionné, et nous aurons besoin d’autant de temps pour nous adapter à la gravité partielle », explique l’expert en systèmes d’exploration dans la vidéo. En effet, outre les difficiles conditions qui règnent sur cette planète, sa gravité est très faible : 3,711 m/s2, soit le tiers de la gravité terrestre. Les astronautes ne seront donc pas immédiatement capables d’explorer la planète à pied et le véhicule permettra d’entamer la mission et de collecter des données au plus vite.
Les futures missions lunaires seront évidemment déterminantes pour planifier au mieux ce voyage d’envergure. Toutes les techniques et opérations mises en œuvre sur la Lune seront notamment l’occasion de pointer des difficultés inattendues, de soulever de nouvelles problématiques, qui permettront à la NASA d’affiner sa conquête de Mars.
Rappelons que le programme Artemis comprend trois missions, dont la première (inhabitée) est prévue plus tard cette année — des dysfonctionnements survenus lors des essais ayant différé la date de lancement. Il s’agira du tout premier vol du lanceur lourd Space Launch System et du vaisseau Orion ; ce dernier sera mis en orbite autour de la Lune pendant environ 25 jours. L’objectif est essentiellement de valider le fonctionnement des deux engins. La prochaine étape, Artemis II, est une mission habitée à bord d’Orion, planifiée pour mai 2024. Enfin, quatre astronautes séjourneront six jours et demi sur la Lune en 2025.