Il y a quelques jours, la Nasa s’est exprimée sur le programme Artemis de retour sur la Lune en rendant public son « plan ». Sous réserve que son financement suive et qu’aucun accident industriel ou opérationnel ne se produise, la Nasa confirme pouvoir atterrir sur la Lune en 2024, conformément aux souhaits du président Donald Trump. Elle a réaffirmé sa volonté de se poser au pôle Sud de la Lune, malgré d’indéniables difficultés techniques, et d’y établir un camp de base pérenne.

[EN VIDÉO] Apollo 11 : les premiers pas de Neil Armstrong sur la Lune en 4K  Le 21 juillet 1969 pour les Européens et les peuples vivant plus à l’est, le 20 juillet pour les Américains, deux hommes foulaient le sol lunaire. C’était il y a cinquante ans… Découvrez une version améliorée en 4K grâce à l’IA de ce grand moment historique. 

Dans un rapport rendu public, la Nasa a détaillé sa stratégie de retour sur la Lune, prévu en 2024, qui doit ramener des astronautes sur la surface lunaire pour la première fois depuis 1972. À seulement quatre ans de cette échéance, la plupart des voyants sont au vert, malgré des contraintes budgétaires et calendaires. Tous les contrats nécessaires à l’architecture du programme Artemis et aux développements des technologies qui vont permettre ce retour sur la Lune ont été passés.

Sauf un revirement politique majeur qui pourrait intervenir lors de la prochaine élection présidentielle prévue le 3 novembre aux États-Unis ou lors de votes au Congrès sur le financement du programme, cette fois-ci les Américains semblent bien partis pour s’installer durablement sur la Lune. Une situation inédite depuis la dernière mission lunaire Apollo en 1972. Il faut savoir que si Joe Biden est élu président, il révisera les plans de la Nasa pour le retour sur la Lune des États-Unis en rallongeant les délais et limitera l’influence du secteur privé sur sa réalisation.

Avant d’envoyer deux astronautes sur la Lune, deux missions Artemis sont nécessaires. En 2021, une capsule Orion lancée par le SLS fera le voyage à vide autour de la Lune tandis qu’Artemis 2, prévue en 2023, réalisera un vol habité autour de la Lune. Une manœuvre non prévue initialement a été ajoutée au programme des deux astronautes à bord pour s’assurer de la maniabilité et de l’agilité de la capsule lors des opérations de rendez-vous en orbite.

En 2024, Artemis 3 signera le grand retour des Américains sur la Lune, dont la première femme à fouler le sol lunaire. La Nasa n’a pas encore tranché si l’équipage transitera par le Gateway (la petite station spatiale située à proximité de la Lune) ou s’amarrera directement au système d’atterrissage habité, fourni par un consortium privé, que la Nasa choisira parmi trois projets d’atterrisseurs lunaires de Blue Origin, SpaceX et Dynetics (avec Thales Alenia Space). Le séjour sur le sol lunaire est prévu pour durer environ une semaine. La combinaison des astronautes n’aura rien à voir avec celle des missions Apollo. Elle permettra une liberté des mouvements accrue et une dextérité qui devrait leur facilité la tâche.

Après Artemis 3 en 2024, les États-Unis et leurs partenaires internationaux développeront une présence prolongée et stratégique au pôle Sud lunaire, avec le Camp de base Artemis. Les activités qui se dérouleront sur ce camp de base ouvriront la voie à des activités scientifiques et économiques, ainsi qu’à la préparation de la première mission humaine sur Mars dans les années 2030.

En 2023, la Nasa devrait utiliser un opérateur privé pour lancer les deux premiers éléments du Gateway, lors d’un même vol. Ces deux modules, le module de propulsion et de production d’énergie (PPE, Power Propulsion Element) et le module d’habitation Halo (Habitation and Logistics Outpost), seront en mesure de fonctionner de manière autonome, en menant des expériences scientifiques à distance lorsque les astronautes ne seront pas à bord.

Bien que la Nasa n’ait pas encore décidé si le Gateway sera utilisé lors d’Artemis 3, dès Artemis 4 elle sera utilisée lors de chaque mission Artemis. Deux des quatre membres d’équipage y séjourneront pendant que les deux autres descendront sur la Lune. Au fil du temps, l’avant-poste évoluera et s’agrandira avec de nouveaux modules dont ceux fournis par l’Agence spatiale européenne (Esprit et I-HAB), ce qui permettra de réaliser des missions habitées de plus en plus longues.

Quant au Camp de base Artemis, au fil des années, il s’agrandira jusqu’à devenir une base autonome en énergie mais sera dépendant de la Terre pour la nourriture, et très certainement aussi pour la consommation d’eau potable. Dans le plan rendu public de la Nasa, ce camp de base comptera un rover non pressurisé, une plateforme de mobilité habitable, un module d’habitation de base lunaire, des systèmes d’alimentation et des unités d’utilisation des ressources in situ. Le Camp de base Artemis et le Gateway serviront à préparer les premières expéditions habitées à destination de Mars.

La Nasa, qui prévoit de retourner sur la Lune dès 2024 en envoyant au pôle sud un équipage composé d’une femme et d’un homme, pourrait revoir ses plans. Son patron, Jim Bridenstine, a évoqué l’idée d’un atterrissage à proximité d’un des cinq sites des missions Apollo. Une déclaration qui ne remet évidemment pas en cause les plans américains de long terme prévoyant la colonisation du pôle sud lunaire.

Alors que les plans actuels de la Nasa prévoient que la mission Artemis 3 atterrisse au pôle sud lunaire avec un équipage de deux astronautes, Jim Bridenstine, l’administrateur de la Nasa, a suggéré que cette première mission habitée pourrait ne pas forcément atterrir au pôle sud.

Le patron de la Nasa a fait cette déclaration lors d’une réunion en ligne réunissant le groupe de coordination de l’exploration lunaire de la Nasa (LEAG) : « Il pourrait être avantageux d’envoyer une mission dans les régions équatoriales de la Lune, et pourquoi pas à proximité d’un des cinq sites d’atterrissages du programme Apollo ».

Cette déclaration ne remet évidemment pas en cause les plans à long terme de la Nasa qui prévoit l’installation d’une base habitée au pôle sud. Cette région de la Lune présente de nombreux avantages pour accueillir des humains. Certains endroits bénéficient d’un ensoleillement quasi permanent, ce qui présente un atout considérable en matière de production d’énergie au moyen de panneaux solaires. Et d’autres abritent de nombreux cratères dont les planchers ne voient jamais la lumière du jour, recélant potentiellement d’épais dépôts de glace de plusieurs mètres d’épaisseur parfois. Le pôle sud est aussi d’un très grand intérêt scientifique mais aussi économiquement stratégique en raison de l’exploitation de ses ressources.

L’atterrissage au pôle sud est un objectif fixé par le vice-président Mike Pence en mars 2019 lors d’une réunion du Conseil national de l’espace, enjoignant la Nasa à avancer à 2024, plutôt que 2028, son retour sur la Lune. © Nasa 

L’idée de Jim Bridenstine se défend. Pour le patron de la Nasa, un atterrissage au pôle sud est techniquement difficile et aucune mission humaine ou robotique ne s’est aventurée à se poser sur un des deux pôles de la Lune. Cependant, plusieurs missions robotiques commerciales, réalisées dans le cadre du programme CLPS (Commercial Lunar Payload Services) de la Nasa, devraient s’y poser avant Artemis 3. Ce retour d’expérience, aussi instructif soit-il, ne sera pas suffisant pour décider du lieu d’atterrissage d’Artemis. Avant de se décider, la Nasa, qui utilisera un système d’atterrissage privé pour transporter ses équipages entre l’orbite lunaire et la surface de la Lune, a aussi besoin de voir quelles seront les capacités de ces atterrisseurs et à quels endroits ils pourront réellement se rendre.

Pour le patron de la Nasa, si « nous décidons que le pôle sud pourrait être hors de portée pour Artemis 3, je ne dis pas que c’est le cas ou non, alors un atterrissage près d’un site Apollo pourrait être une option ». Et d’ajouter « qu’aucune décision n’avait été prise pour le moment. Nous continuons à identifier les sites d’atterrissage des premières missions Artemis, en lien avec la communauté scientifique ».

Cependant, la  possibilité que la mission Artemis 3 n’atterrisse pas dans la région polaire sud de la Lune a suscité la curiosité des scientifiques participant à la réunion. Un changement de région du site d’atterrissage (pôle sud vs régions équatoriales) aurait une incidence sur la science qui pourrait être effectuée lors d’Artemis 3 et donc la préparation de la mission. Les activités de recherche envisagées, notamment celles liées à l’utilisation des ressources lunaires, pourraient être remises en cause.

Enfin, la Nasa n’a pas plus de certitudes pour Artemis 4, la deuxième mission habitée du programme. Alors qu’elle envisage de construire un camp de base Artemis, à partir duquel pourrait naître une base permanente, elle n’a pas pris de décision sur le point de savoir si Artemis 4 irait au même endroit qu’Artemis 3.

La Nasa rend publique une feuille de route de l’installation des États-Uns au pôle sud lunaire. Cette future base ouvrira la voie à une activité scientifique et économique inédite. Elle servira également à tester et à préparer la première mission humaine à destination de Mars prévue dans la décennie 2030.

Le programme Artemis, signant le retour de la Nasa sur la Lune, n’est qu’une étape. Alors que les Américains se préparent à envoyer un équipage dès 2024, la Nasa prépare également les étapes suivantes qui amèneront les États-Unis jusqu’à Mars. À la différence des missions Apollo, qui se sont contentées de courts séjours scientifiques et de démonstrations technologiques, Artemis s’inscrit dans une stratégie plus vaste qui consiste à étendre jusqu’à la Lune la sphère d’influence géostratégique et économique des États-Unis.

Sources de nouvelles avancées scientifiques sur l’histoire du Système solaire et de la Terre, n’oublions pas que la Lune est née de la collision entre la Terre et un objet de la taille de Mars, la Lune est une fenêtre sur le passé. Si le potentiel de découvertes et d’avancées scientifiques significatives est tout de même assez limité, vu l’état de nos connaissances, la Lune est néanmoins un terrain propice pour y faire de la science, surtout sur la face cachée particulièrement propice à l’écoute des ondes radio de l’Univers, à l’abri de la pollution radioélectrique de la Terre.

La Lune est aussi vue comme un relais de croissance économique qui pourrait devenir important. Aux traditionnelles retombées et transferts technologiques qui découleront de la réalisation des infrastructures et des systèmes lunaires pour vivre, travailler et se déplacer en sécurité sur la Lune, le secteur privé s’apprête à ouvrir de nouveaux marchés. Au delà des services précurseurs de livraison de fret, d’instruments scientifiques et de démonstrateurs de toutes sortes, réalisés dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la Nasa, le secteur privé s’intéresse à la Lune pour y développer des services de transports de marchandises et de personnes au profit des agences spatiales, organiser des activités touristiques et exploiter commercialement les ressources in situ de la Lune.

Au pôle sud de la Lune, la Nasa étudie plusieurs sites pour implanter le camp de base des missions Artemis. © Nasa  

Sans surprise, le camp de base Artemis sera installé au pôle sud, une région où l’on est certain de trouver à la fois les ressources pour s’installer durablement (eau, énergie) et des ressources à exploiter. Cette région présente également de très forts taux d’ensoleillement avec, à certains endroits, des périodes d’ensoleillement continu de 200 jours.

Cette feuille de route détaille les différentes étapes pour doter le camp de base Artemis, année après année, d’une importante infrastructure ; celle-ci a pour objectif de donner l’autonomie nécessaire à la présence humaine permanente et préparer l’étape martienne, et l’expansion dans l’espace lointain. Aujourd’hui, la Nasa n’est évidemment pas prête pour une mission habitée à destination de Mars. Elle compte sur la Lune pour s’y préparer : c’est le meilleur endroit pour tester différentes technologies nécessaires à des installations plus lointaines, comme sur Mars, telles que les systèmes spatiaux et les différentes opérations en prévision de la première mission humaine à destination de Mars.

La Nasa a identifié plusieurs besoins dont des rovers non pressurisés analogues au rover lunaire utilisé lors des dernières missions Apollo, des rovers pressurisés capables d’effectuer des expéditions d’une durée maximale de 45 jours et d’un module habitable pouvant accueillir quatre personnes. Quant à la future station lunaire internationale à proximité de la Lune, la Nasa envisage d’ajouter un module d’habitation à grand volume. Cette station et le camp de base Artemis seront utilisés pour simuler une expédition sur Mars. Dans ce scénario, un équipage de quatre personnes se rendrait à la passerelle et y resterait pendant plusieurs mois, imitant le voyage vers Mars. Deux astronautes séjourneront ensuite sur la Lune pour feindre une expédition martienne tandis que les deux autres resteront à bord de la station, en soutien. À la fin du séjour au sol, prévu pour durer de 30 à 45 jours, les deux astronautes retourneront à bord du Gateway et simuleront le voyage du retour vers la Terre.

Pour atteindre l’objectif du président Donald Trump de faire atterrir des astronautes sur la Lune dès 2024, puis sur Mars lors de la décennie suivante, le prochain budget de la Nasa est annoncé comme un des plus importants de ces dernières décennies. Mais, si ce budget doit conforter le leadership des États-Unis dans l’espace, notamment dans le domaine de l’exploration habitée et des sciences spatiales, il prévoit l’abandon de quelques missions. 

Comme chaque année, la proposition de budget de la Maison Blanche pour la Nasa est très attendue car elle reflète les priorités nationales en matière de politique spatiale. Et cette année, s’appuyant sur les estimations et besoins budgétaires de la Nasa, l’administration Trump a présenté un budget de 25,2 milliards de dollars pour l’année 2021, en hausse de plus de 2,5 milliards de dollars par rapport au budget précédent.

Ce budget est un des plus importants depuis l’ère Apollo. Il souligne la volonté de l’administration Trump d’atteindre la Lune et Mars dans les délais impartis. Or, comme l’a récemment déclaré James Morhard, l’administrateur adjoint de la Nasa nommé par Donald Trump en juillet 2018, il en coûterait quelque 35 milliards de dollars aux États-Unis pour retourner sur la Lune dès 2024, nécessitant des augmentations régulières sur cinq ans pour atteindre l’objectif du président américain de faire atterrir des astronautes sur la Lune dès 2024.

Sans surprise donc, le programme Artemis de retour sur la Lune est le grand bénéficiaire de ce budget et tous les projets entrants dans ce programme obtiennent les financements nécessaires. Cela comprend le développement d’un système d’atterrissage lunaire humain, les éléments initiaux de l’avant-poste lunaire LOP-G qui servira de point de départ pour l’exploration de la Lune puis de Mars et tous les équipements nécessaires pour vivre et travailler en sécurité sur la Lune qu’il serait trop long de détailler.

Le budget présidentiel fait également la part belle à l’exploration robotique et humaine de Mars en allouant près de 530 millions de dollars à de futures missions à destination de Mars telles que le retour d’échantillons martiens et une mission de cartographie des dépôts de glace d’eau à la surface de la planète qui pourraient être utilisés par de futures missions humaines.

Vue d’artiste de la future station spatiale lunaire Gateway. Cet avant-poste de l’exploration humaine est un projet international dirigé par la Nasa, dont le premier élément sera lancé d’ici quelques années avec comme objectif une mise en service partielle d’ici 2024-2025. © Nasa 

Dans le domaine des missions planétaires, ce budget confirme toutes les missions d’explorations robotiques à destination de la Lune, d’astéroïdes, de Titan et d’Europe (Jupiter) déjà engagées. Sont également confirmées les missions SphereX, pour explorer les origines de l’univers et de la vie, Gusto, qui prévoit d’étudier la matière présente dans le milieu interstellaire et IXPE l’étude des trous noirs. Quant à l’observatoire James-Webb, son lancement est toujours prévu en mars 2021. Mais, avec une ligne de crédit supplémentaire de 415 millions de dollars, le budget total de ce programme approche les 10 milliards de dollars !

Enfin, l’administration Trump souhaite annuler quelques programmes scientifiques et éducatifs, dont des missions d’observation de la Terre telles que CLARREO Pathfinder (spectromètre à rayonnement solaire sur l’ISS) et PACE Earth Science (étude du phytoplancton). Malgré le peu d’intérêt de Donald Trump pour l’observation de la Terre, il alloue tout de même un budget de 1,78 milliard de dollars au programme d’observation de la Terre et confirme tous les autres projets à un stade de développement avancé. On notera que la Maison Blanche demande une nouvelle fois l’abandon de WFIRST, qui doit succéder à James-Webb. L’observatoire aéroporté Sofia est lui aussi sur la sellette pour cause de retour scientifique jugé insuffisant.

Ce budget qui, rappelons-le, n’est en l’état qu’une « requête présidentielle » dans le jargon américain, va maintenant suivre un parcours législatif codifié avant qu’il ne soit définitivement adopté le 30 septembre 2020, après que le Congrès réuni en séance plénière (Chambre et Sénat) l’agrée. Entre-temps, la Chambre et le Sénat auront eu la possibilité de l’adapter ou le modifier si nécessaire. 

C’est une approbation massive que vient de donner la Chambre des Représentants à la nouvelle politique spatiale américaine Vision for Space Exploration.

Toutes les demandes concernant le financement de la NASA et de l’exploration de la Lune et de Mars faites par le Président Bush ont reçu un feu vert. Le vote par 418 voix contre 7 du Science, State, Justice, Commerce, and Related Agencies Appropriations Act de 2006 attribue donc comme prévu à l’agence spatiale un budget en hausse de 2,4% par rapport à l’exercice précédent, soit 16,5 milliards de dollars en tout.

Les programmes d’exploration du système solaire et de la navette spatiale sont les mieux lotis avec respectivement 3,1 et 4,53 milliards de dollars. Les montants alloués à l’aéronautique et la recherche (hors exploration) restent inchangés, à hauteur de 906 millions de dollars et 5,51 milliards de dollars.

Quant aux autres institutions scientifiques, l’évolution de leurs budgets reste plus mitigée : + 0,5% pour les National Institutes of Health (NIH), – 0,4% pour le budget de la recherche du Department of Energy (DOE), + 2,3% pour les activités de recherche et développement (R&D) de la National Science Foundation (NSF) et + 1,3% pour la R&D du Department of Homeland Security (DHS).

Nasa : 50 ans après Apollo, un budget pour reconquérir la Lune et au-delà…

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-nasa-confirme-quelle-posera-lune-2024-6645/

Moon, NASA, Space

World news – FR – La Nasa confirme qu’elle se posera sur la Lune en 2024

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