NASA
Vous souvenez-vous de la station spatiale lunaire Gateway ? On vous pardonnera si vous ne l’avez pas fait, car le programme continue d’être évoqué par les planificateurs de la NASA, et on ne sait toujours pas exactement à quoi la station spatiale lunaire est censée servir.
La Gateway, une petite station spatiale qui volera sur une orbite de halo autour de la Lune et passera la majeure partie de son temps loin de la surface lunaire, devait initialement être lancée en 2022. Cela ne s’est évidemment pas produit et désormais, selon un nouveau rapport du Government Accountability Office américain, l’agence spatiale ne s’attend pas au lancement des premiers éléments de la Gateway avant au moins décembre 2027. L’estimation du coût de base est de 5,3 milliards de dollars.
La NASA prévoit actuellement d’utiliser la passerelle Gateway dans le cadre de la mission Artemis IV, prévue pour septembre 2028. Malheureusement, l’objectif de lancement actuel de la passerelle est déjà trois mois plus tard que nécessaire pour soutenir Artemis IV, la deuxième mission visant à faire atterrir des humains sur la Lune. Mais ce n’est pas grave. Cette mission comporte de nombreux autres éléments en mouvement, donc un lancement à n’importe quel moment de cette décennie serait une victoire.
Le rapport comprend une bande dessinée utile pour expliquer la séquence compliquée qui doit se produire pour que Gateway soit impliqué dans la mission Artemis IV :
- Lancement des premiers segments de la passerelle, un module d’alimentation et de propulsion et un module d’habitation, vers une orbite de halo autour de la Lune
- Lancement d’un véhicule SpaceX Dragon XL pour acheminer des fournitures vers la passerelle
- Lancement de plusieurs vaisseaux spatiaux SpaceX pour alimenter un vaisseau lunaire, qui volera ensuite vers et s’amarrera à la passerelle
- Lancement d’une fusée du Space Launch System de la NASA transportant quatre astronautes à l’intérieur d’un vaisseau spatial Orion ainsi qu’un autre module Gateway
- Après le lancement, Orion se sépare de la fusée et s’amarre à ce module, l’Habitat International
- Orion tire l’Habitat International jusqu’à la passerelle et s’amarre ; l’équipage sort sur la passerelle
- Deux membres d’équipage embarquent à bord du Lunar Starship et descendent sur la Lune pendant six jours
- Le vaisseau spatial retourne à la passerelle et les quatre astronautes reviennent sur Terre à bord d’Orion.
Comment se déroulera (probablement) la mission Artemis IV.
GAO des États-Unis
Le rapport note, de manière plutôt discrète, que ce plan est assez complexe et qu’il comporte de sérieux risques en termes de calendrier.
« Cette mission sera complexe car la NASA devra coordonner sept programmes de la NASA, plusieurs sous-traitants qui soutiennent ces programmes et des partenaires internationaux pour mener à bien la mission », indique le rapport. « Ce sera également le premier lancement d’une version améliorée du système de lancement spatial. »
Difficultés de développement
Le rapport révèle également que le programme Gateway rencontre de sérieuses difficultés techniques. L’une d’elles concerne une puce réseau défectueuse qui facilite les communications à travers la station spatiale lunaire. Sa défaillance pourrait entraîner une multitude de problèmes à bord du Gateway.
« Par exemple, ces défauts pourraient conduire à un redémarrage intempestif des ordinateurs de bord », indique le rapport. « Si le réseau ne fonctionne pas correctement, cela pourrait entraîner une perte de contrôle du Gateway. Les responsables du programme craignent également d’identifier d’autres défauts dans le réseau de communication, compte tenu du nombre déjà détecté. »
Un autre risque concerne ce que l’on appelle la « contrôlabilité de la pile ». Cela signifie essentiellement que, comme le Lunar Starship de SpaceX est beaucoup plus massif que le Gateway, lorsqu’il sera amarré à la station spatiale, l’élément d’alimentation et de propulsion (PPE) du Gateway ne sera pas en mesure de maintenir une orientation correcte de l’ensemble de la pile.
« Les responsables du programme estiment que la masse de l’atterrisseur lunaire Starship est environ 18 fois supérieure à la valeur utilisée par la NASA pour développer les paramètres de contrôlabilité du PPE », indique le rapport. « Selon les directives de la NASA en matière d’ingénierie système, les exigences tardives et les modifications de conception peuvent entraîner une augmentation des coûts et des retards dans le calendrier. »
Le rapport contient également des conclusions qui donnent à réfléchir sur l’utilité potentielle de la passerelle lunaire pour les missions vers Mars. (Par le passé, les responsables de la NASA ont parlé de la passerelle comme d’une zone de transit pour les engins spatiaux et comme d’un propulseur pour les missions humaines vers la surface de Mars.) Cependant, le problème de la « contrôlabilité de la pile » constitue une contrainte sérieuse pour l’accueil de gros véhicules de transit vers Mars. De plus, la durée de vie prévue de 15 ans de la passerelle pourrait ne pas être suffisante pour soutenir les missions vers Mars.
« La passerelle pourrait avoir dépassé sa durée de vie en orbite prévue de 15 ans dès 2042, date à laquelle les missions habitées vers Mars ne font potentiellement que commencer », indique le rapport.
Dans l’ensemble, le rapport semble indiquer que le Gateway est très en retard sur le calendrier et qu’il n’est d’aucune utilité pour les atterrissages sur la Lune et sur Mars. Le rapport suggère que le Gateway sera complexe à mettre en œuvre au moment même où la NASA tente de mettre en place un programme de surface lunaire. Mais à part cela, tout se passe bien.