L'équipage d'Artemis III dévoilé par la NASA : quelles seront ses missions ?

L'équipage d'Artemis III a été dévoilé. Le 9 juin dernier, la NASA a annoncé les noms des quatre membres de l'équipage de la prochaine mission Artemis, dont le lancement est prévu au plus tôt en juin 2027 : le commandant de la mission sera Randy Bresnik, les spécialistes de mission Andre Douglas et Frank Rubio, et le pilote Luca Parmitano, un astronaute italien de l'ESA. La NASA a également sélectionné un membre d'équipage de réserve, Bob Hines.

Contrairement à l'équipage d'Artemis II, qui a effectué un voyage de plus de 400 000 kilomètres autour de la Lune, la mission de cet équipage aura lieu bien plus près de la Terre. Ils atteindront l'orbite terrestre basse afin de pouvoir poursuivre les essais du lanceur Space Launch System (SLS, système de lancement spatial) et de la capsule Orion. Plus important encore, ils vont tenter pour la première fois de s'arrimer avec deux atterrisseurs lunaires distincts construits par les sociétés SpaceX et Blue Origin, qui devront d'abord être lancés avec succès en orbite avec leurs propres fusées. La NASA envisage également de tester d'autres équipements essentiels tels qu'un bouclier thermique repensé. 

« Cela ressemble au futur que l'on imaginait quand l'on était enfants », a déclaré Jared Isaacman, administrateur de la NASA, lors de l'annonce. « Un peu comme le début de la première "Starfleet" de la Terre ».

À l'origine, Artemis III devait être le premier alunissage depuis plus de cinquante ans. Néanmoins, en février 2026, Jared Isaacman a annoncé que l'alunissage devrait attendre Artemis IV, prévu en 2028. Rusty Schweickart, pilote du module lunaire d'Apollo 9, estime que ce changement est tout à fait logique. « Je ne vois pas comment on aurait pu passer d'Artemis II à l'ancien Artemis III », a-t-il déclaré lors d'une interview accordée à National Geographic. « Je veux dire, ça relève de l'arrogance ».

Ce type de mission n'est pas sans précédent. Il rappelle que la mission Apollo 9 fut le premier test du module lunaire et des combinaisons spatiales Apollo en orbite terrestre en 1969. 

Il y a beaucoup d'éléments à analyser concernant la mission telle qu'elle a été annoncée, ainsi que ses possibilités et ses incertitudes. 

Mais avant tout, parlons de cet équipage. 

PRÉSENTATION DE L'ÉQUIPAGE

Le commandant de la mission Randy Bresnik est un vétéran de la navette spatiale américaine (Space Shuttle), qui a rejoint le corps des astronautes de la NASA en 2004 et effectué son premier vol à bord de la navette spatiale Atlantis. Depuis, il a mené une mission de longue durée à bord de la Station spatiale internationale, où il a effectué trente-deux heures de sorties extravéhiculaires. Il s'agira de son troisième voyage dans l'espace. « C'est un honneur et une chance de faire partie d'un équipage aussi extraordinaire », a-t-il déclaré lors de l'annonce. 

Le pilote Luca Parmitano est un astronaute italien de l'Agence spatiale européenne. Il a participé à deux missions dans la Station spatiale internationale, qu'il a rejointe à bord d'un vaisseau spatial russe Soyuz. Sa vie avait même été en danger : son casque s'est rempli d'eau lors d'une sortie extravéhiculaire. « Je suis honoré du rôle qui m'a été confié et conscient de la tâche qui nous attend », a-t-il fait savoir lors de l'annonce. 

Le spécialiste de mission Frank Rubio, médecin de formation, détient le record de la plus longue mission spatiale jamais effectuée par un astronaute de la NASA, avec 371 jours. Son séjour dans l'espace avait été prolongé après qu'une fuite de liquide de refroidissement a eu lieu dans son vaisseau Soyuz. « C'est une chance et un honneur incroyables d'être ici pour tous vous représenter », a-t-il affirmé lors de l'annonce. 

Le spécialiste de mission Andre Douglas a été sélectionné comme astronaute de la NASA en 2021 et faisait partie de l'équipage de réserve d'Artemis II. Artemis III sera son premier vol. « Je suis comblé », a-t-il confié lors de l'annonce. 

Bob Hines est l'astronaute de réserve pour les quatre membres d'équipage. Il était pilote de la mission SpaceX Crew-4 et a déjà passé 170 jours dans l'espace. 

PRÉSENTATION DES ATTERRISSEURS

Artemis III présente quelques similitudes avec Artemis II : elle sera lancée depuis Cap Canaveral, en Floride, et la capsule Orion amerrira au large des côtes de San Diego, en Californie. Mais contrairement à la mission précédente, Artemis III restera en orbite terrestre basse et durera plus longtemps, environ deux semaines contre dix jours pour Artemis II. 

Pendant ces deux semaines, la NASA espère s'entraîner à la chorégraphie complexe nécessaire pour alunir. Il y a beaucoup de choses à tester. Orion est un vaisseau spatial encore relativement récent, il n'a volé qu'une seule fois en étant habité. Les atterrisseurs lunaires n'ont quant à eux jamais été testés. 

Deux systèmes d'atterrissage humain (HLS, human landing systems en anglais) sont actuellement en cours de développement pour Artemis IV et cela s'est transformé en une sorte de « course à l'espace » entre Blue Origin et SpaceX, les deux entreprises chargées de les construire. 

La version Mark 2 (MK2) développée par Blue Origin rappelle beaucoup plus le module lunaire compact du programme Apollo, avec une hauteur d'environ 28 mètres, que le Starship HLS de SpaceX, un vaisseau spatial d'apparence raffinée mesurant 52 mètres de haut. Tous deux sont conçus pour transporter deux astronautes de l'équipage de quatre personnes d'Orion jusqu'à la surface lunaire pour un séjour de sept jours, puis pour les ramener jusqu'à Orion. 

Contrairement à Apollo, les deux atterrisseurs du programme Artemis devront être lancés séparément pour atteindre l'orbite terrestre. Ils se ravitailleront en carburant en orbite puis se dirigeront vers la Lune où ils attendront de s'arrimer avec Orion en orbite lunaire. 

Si les deux atterrisseurs sont prêts, l'équipage s'arrimera d'abord au module d'essai de Blue Origin et restera arrimé pendant environ deux jours. Pendant ce temps, l'équipage pilotera le module et testera ses systèmes de survie. Il rejoindra ensuite le HLS d'essai de SpaceX et ils passeront une journée arrimés. 

Toutefois, les deux entreprises doivent faire face à des défis concernant leur atterrisseur lunaire. La fusée Starship de SpaceX devrait être opérationnelle pour lancer le module HLS mais elle est actuellement en phase de test. Selon une conférence de presse du 9 juin, SpaceX n'a commencé à construire le module d'équipage du HLS que depuis peu de temps. Blue Origin a récemment connu un contretemps avec l'explosion de sa nouvelle fusée New Glenn. L'entreprise devait tester une version non habitée de son atterrisseur, appellée Mk1, plus tard cette année. Cependant, la NASA reste convaincue que l'atterrisseur de Blue Origin sera prêt à voler pour Artemis III. « Les échecs sont des occasions d'apprendre », a affirmé Jeremy Parsons, assistant adjoint de l'administrateur associé du programme Moon to Mars (de la Lune à Mars). « Nous sommes convaincus que New Glenn sera prête pour le lancement d'Artemis III, tout comme Blue Origin ».

Aucun des atterrisseurs n'est actuellement prêt et ils n'auraient dans tous les cas pas pu être livrés à temps pour l'alunissage initialement prévu en 2027, ce qui constitue une autre des raisons pour lesquelles la NASA a ajouté cette mission au programme. 

UNE MISSION DE DEUX SEMAINES MARQUÉE PAR DE NOMBREUX TESTS

Pourquoi organiser un vol test plus long que la mission Artemis II qui a duré dix jours ? Principalement car il reste encore beaucoup à apprendre sur Orion et le SLS. 

« On ne peut pas vraiment dire qu'Orion, après avoir effectué un vol habité pendant une semaine, a été complètement mis à l'épreuve », indique Garrett Reisman, astronaute de la navette spatiale et ancien directeur des opérations chez SpaceX. Il reste encore beaucoup de choses à tester et Garrett Reisman a également souligné que d'éventuels problèmes avec le vaisseau spatial auraient pu être masqués par la durée plus courte d'Artemis II. « Il y a encore beaucoup de choses à apprendre », affirme-t-il. 

La NASA devra également tester certaines améliorations apportées à la capsule après Artemis II. « Les éléments que nous devrons améliorer pour Artemis III sont relativement mineurs, contrairement à la reconception complète des sous-systèmes du vaisseau spatial », a expliqué Rick Henfling, directeur des opérations de rentrée atmosphérique d'Artemis II, lors d'une conférence de presse le 7 avril dernier. Ces changements comprennent des modifications du système d'évacuation des eaux usées, à l'origine de certains problèmes de toilettes tristement célèbres rencontrés par l'équipage d'Artemis II, ainsi qu'une éventuelle refonte de certains composants du système de propulsion du module de service européen. Pendant la mission Artemis III, la NASA testera également un nouveau système d'arrimage entre Orion et les atterrisseurs. 

Tester la capsule Orion plus près de la Terre offre également l'occasion d'effectuer quelques tests visant à préparer les prochaines missions Artemis. Ce vol permettra de recueillir des informations sur l'atmosphère terrestre, sur la façon dont le vaisseau Orion y réagit et sur l'influence d'un phénomène appelé « météo spatiale », un terme générique désignant les particules à haute énergie provenant du Soleil et d'autres rayonnements dangereux issus de l'espace qui interagissent avec l'atmosphère protectrice de notre planète. Ces observations pourraient contribuer à la conception de futurs instruments scientifiques susceptibles d'être fixés à l'extérieur de la capsule lors de la mission Artemis IV. 

Nicky Fox, administratrice associée de la Science Mission Directorate (direction des missions scientifiques) de la NASA, a comparé les objectifs scientifiques d'Artemis III à une préparation pour un long roadtrip. « Il faut se renseigner avant et préparer une stratégie, non seulement pour la destination finale mais également pour traverser tous les étapes avant », a-t-elle expliqué lors de l'annonce. « Y aura-t-il du mauvais temps ? Votre voiture est-elle prête pour le voyage ? Que devez-vous emporter pour un maximum de confort ? Et surtout, tout cela rentrera-t-il vraiment dans le coffre ? »

Cette mission sera aussi une nouvelle occasion de s'entraîner à faire le plein de carburant et de lancer l'énorme fusée SLS, qui a déjà présenté des fuites lors des opérations d'approvisionnement en carburant par le passé. Si la NASA souhaite atteindre son objectif de plusieurs lancements lunaires sur une année, elle devra réduire les retards sur cette partie du processus. 

Et bien sûr, il y a le bouclier thermique. Au retour de la mission non habitée Artemis I, la NASA a constaté que le matériau du bouclier thermique se détachait par morceaux au lieu de fondre. Après des recherches approfondies, la NASA a conclu que le bouclier thermique n'était pas assez poreux et l'a donc repensé. Ces modifications n'avaient cependant pas été intégrées à Artemis II. La NASA a préféré opter pour un profil de rentrée modifié afin de réduire la pression exercée sur le vaisseau. C'est donc avec Artemis III que le bouclier thermique entièrement repensé et plus perméable sera utilisé pour la première fois. 

Cependant, la mission Artemis III ne permettra pas de tester le bouclier thermique à son plein potentiel puisqu'elle ne rentrera pas dans l'atmosphère terrestre aussi à une vitesse ni à une température aussi élevées que celles d'une mission revenant de la Lune. Comme l'a si bien dit John Daniel Olivas, dit Danny, ancien astronaute et expert en bouclier thermique, dans un e-mail envoyé à National Geographic, « plus on va loin, plus il faut d'impact ». Et s'il n'y a pas assez d'impact, il est alors difficile de tester le bouclier thermique à son plein potentiel. 

DES QUESTIONS IMPORTANTES SUBSISTENT

Lorsque la NASA a annoncé que le lancement d'Artemis III était prévu pour mi-2027 afin de conserver deux tentatives possibles d'alunissage en 2028, cela semblait déjà ambitieux. 

Mais un nouveau défi s'est depuis présenté. Le 28 mai, la fusée New Glenn de Blue Origin a explosé sur sa rampe de lancement lors d'un essai au sol de mise à feu, lorsqu'une fusée est maintenue au sol sur la rampe de lancement et que l'on allume les moteurs, ce qui permet de tester les performances du lanceur. L'entreprise évalue toujours l'ampleur des dégâts et des travaux de reconstruction nécessaires, bien que Dave Limp, PDG de l'entreprise, ait déclaré dans un communiqué qu'il vise un nouveau lancement avant la fin de l'année. 

Cela semble optimiste étant donné qu'il a fallu quinze mois à SpaceX pour remettre une rampe de lancement et ses installations en état après l'explosion d'une fusée Falcon 9 lors d'un essai similaire le 1^er septembre 2016. De plus, l'incident de la New Glenn constitue la plus grande explosion jamais enregistrée à Cap Canaveral, selon le colonel Brian Chatman, commandant de la Space Launch Delta 45 qui gère tous les lancements spatiaux effectués depuis la côte est de la Floride.

Les rampes de lancement ne sont pas interchangeables car chaque fusée nécessite des infrastructures et des systèmes au sol différents. Ainsi, la fusée New Glenn ne peut décoller que depuis cette rampe spécifique. Il s'agit également de la seule fusée capable de transporter l'atterrisseur MK2 de Blue Origin. Il faudrait apporter des modifications considérables à une autre fusée pour qu'elle puisse transporter cet atterrisseur. 

Cela signifie que l'ensemble du secteur suivra de près l'évolution des travaux de remise en état de cette rampe de lancement, car cela pourrait avoir une incidence directe sur la date de lancement d'Artemis III. La NASA reste toutefois convaincue que Blue Origin pourra participer à la mission. « Nous travaillons main dans la main avec [Blue Origin] pour respecter nos engagements visant à ramener notre nation sur la Lune », indique Jeremy Parsons. 

Si ni SpaceX, ni Blue Origin n'est prêt, cela pourrait repousser le lancement au-délà de 2027. Selon Garrett Reisman, il « serait tout à fait absurde » que la NASA lance Artemis III sans qu'aucun des modules d'atterrissage ne soit prêt.

SpaceX doit faire en sorte que la fusée Starship HLS soit opérationnelle avant le HLS. L'entreprise a réalisé des progrès dans le développement de son nouveau lanceur mais est encore en phase de tests. De plus, les deux atterrisseurs doivent être ravitaillés en carburant en orbite terrestre, ce qui constitue une difficulté supplémentaire car aucune des deux entreprises n'a encore démontré cette capacité. 

On ignore également si les combinaisons spatiales seront prêtes. Axiom, l'entreprise chargée de leur fabrication, vise une livraison fin 2027 pour les combinaisons Artemis mais selon un rapport publié en début d'année par le Bureau de l'inspecteur général de la NASA, leur livraison pourrait être reportée au-delà de la date de lancement d'Artemis III. 

Les retards de plus en plus importants ne sont pas nécessairement bénéfiques pour l'équipage de la mission. Si la NASA annonce la composition de l'équipage si tôt, ces astronautes peuvent être retenus pendant longtemps si la mission est repoussée. Garrett Reisman affirme que « ce n'est pas bon pour le moral ».

Rusty Schweickart, quant à lui, voit ces retards comme un bénéfice potentiel. L'équipage d'Apollo 9 était initialement l'équipage de réserve d'Apollo 1, s'entraînant aux côtés de Gus Grissom, Ed White, et Roger Chaffee, qui ont tous les trois péri dans l'incendie qui a ravagé leur capsule lors d'un essai sur la rampe de lancement. À la fin de l'année 1966, alors que la NASA s'efforçait de surmonter les conséquences de cette tragédie, les membres de l'équipage ont appris qu'ils seraient les premiers à piloter le module lunaire. Apollo 9 n'a décollé qu'en mars 1969. 

« L'entraînement, c'est une bonne chose », affirme Rusty Schweickart. « Nous avons eu vraiment peu de surprises pendant notre mission Apollo 9 ». Lorsqu'il s'entraînait avec le commandant Dave Scott sur le simulateur de module lunaire, ils craignaient que l'allumage des moteurs soit si bruyant qu'ils ne puissent plus s'entendre parler. C'est pourquoi, pendant leur entraînement, ils ont mis au point des gestes manuels, au cas où. 

Lors de l'allumage réel des moteurs lors de leurs essais dans l'espace, il était complètement silencieux. « C'était hilarant car on ne savait presque pas qu'ils s'étaient allumés ». Ils étaient peut-être trop bien préparés grâce à leurs entraînements. « Et je souhaite la même chose à l'équipage d'Artemis III », conclut Rusty Schweickart.