La Nasa qui se prépare pour une nouvelle tentative de répétition de chronologie de lancement avec remplissage du lanceur SLS (WDR, Wet Dress Rehearsal) prépare aussi la mission Artemis I qui sera réalisée lors du vol inaugural du SLS. Artemis I, qui doit ouvrir la voie au retour des Américains sur la Lune à l’horizon 2028, pourrait être lancée au cours de l’été. Mais à quelle date ? Étonnamment, malgré la proximité de la Lune à la Terre, les opportunités de lancement ne sont pas aussi nombreuses que l’on pourrait le penser. Explications.
Si la seconde tentative de répétition de chronologie de lancement avec remplissage du lanceur SLS (WDR, Wet Dress Rehearsal) se déroule bien, la Nasa et Boeing devraient ensuite accélérer sur la préparation du vol inaugural du SLS lors de la mission Artemis I à une date qui n’a pas encore été communiquée. Mais, trouver une date de lancement s’apparente à un petit casse-tête car la Nasa doit tenir compte de plusieurs paramètres.
Un grand huit autour de la Lune
Pour rappel, Artemis I consistera en un vol d’essai inhabité autour de la Lune suivant une trajectoire similaire à celle de la mission Apollo 8, en utilisant la gravité lunaire pour gagner de la vitesse et pour se propulser à près de 70.000 kilomètres au-delà de la Lune, à près d’un demi-million de kilomètres de la Terre – plus loin qu’aucun humain n’a jamais voyagé. Lors de son voyage de retour, Orion effectuera un survol de la Lune avant de retourner sur Terre. La mission durera environ 20 jours et se terminera par un plongeon dans l’océan Pacifique sans le module de service qui sera séparé du véhicule et brûlera dans l’atmosphère.
L’incertitude sur la date de lancement de cette mission ne s’explique pas seulement par la date de fin des essais WDR et le feu vert à l’utilisation du SLS. Il y a tout un tas d’autres paramètres à prendre en compte. En effet, étonnamment, malgré la très proche proximité de la Lune à la Terre, dans le cadre de cette mission les opportunités de lancement ne sont pas aussi nombreuses que l’on pourrait le penser.
Ces fenêtres de tir tiennent principalement compte de la mécanique orbitale complexe qu’implique le lancement sur une trajectoire précise vers la Lune alors que la Terre tourne sur son axe et que la Lune tourne autour de la Terre chaque mois dans son cycle lunaire. Mais pas seulement.
Quatre paramètres principaux qui détermineront la date de lancement
Sans surprise, la date de lancement doit tenir compte de la position de la Lune afin que l’étage supérieur du lanceur SLS puisse programmer la combustion d’injection translunaire avec suffisamment de performance pour intercepter la « rampe d’accès » à l’orbite lunaire rétrograde. À l’avenir, cet étage sera remplacé par l’étage supérieur d’exploration EUS (Exploration Upper Stage) plus puissant, qui permettra des lancements quasi quotidiens, voire quotidiens vers la Lune, en fonction de l’orbite souhaitée. À cela s’ajoute que la trajectoire résultante pour un jour donné doit garantir qu’Orion ne reste pas dans l’obscurité pendant plus de 90 minutes d’affilée, afin que ses panneaux solaires puissent recevoir et convertir la lumière du soleil en électricité et que le vaisseau spatial puisse maintenir une plage de température optimale.
Enfin, la date de lancement doit permettre une trajectoire de retour qui autorise la technique d’entrée, dite par saut. Cette technique consiste en une manœuvre au cours de laquelle le vaisseau spatial plonge dans la partie supérieure de l’atmosphère terrestre et utilise cette atmosphère, ainsi que la portance de la capsule, pour ralentir simultanément et sortir de l’atmosphère, puis revenir pour la descente finale et l’amerrissage. Cette technique permet aux ingénieurs de déterminer avec précision l’emplacement de l’amerrissage d’Orion et, lors des futures missions, elle contribuera à réduire les charges de rupture aérodynamique que subiront les astronautes à l’intérieur du vaisseau et à maintenir les charges structurelles du vaisseau dans les limites de conception. Enfin, la date de lancement doit permettre l’amerrissage d’Orion en journée, afin d’aider le personnel de récupération à localiser, sécuriser et récupérer l’engin spatial dans l’océan Pacifique.
En tenant compte de tous ces paramètres et contraintes, la Nasa a identifié et déterminé 73 dates de lancement potentielles entre le 26 juillet et le 23 décembre 2022. Il en résulte un calendrier avec environ deux semaines de possibilités de lancement, suivies de deux semaines sans possibilités de lancement.
Fenêtres de tir envisagées pour Artemis 1
26 juillet – 10 août
13 opportunités de lancement
Pas de possibilité de lancement les 1, 2 et 6 août
23 août – 6 septembre
12 opportunités de lancement
Aucune possibilité de lancement les 30 août et 31 ainsi que le 1er septembre.
20 septembre – 4 octobre
14 opportunités de lancement
Pas de possibilité de lancement le 29 septembre.
17 octobre – 31 octobre
11 opportunités de lancement
Pas de possibilité de lancement les 24, 25, 26 et 28 octobre
12 novembre – 27 novembre
12 opportunités de lancement
Aucune possibilité de lancement les 20, 21 et 26 novembre
9 décembre – 23 décembre
11 opportunités de lancement
Pas de possibilité de lancement les 10, 14, 18 et 23 décembre
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