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Les missions Artemis : le retour de l'humanité sur la Lune

La communauté spatiale mondiale se prépare au programme Artemis, une campagne de missions d'exploration habitées de l'espace lointain, jusqu'à la Lune et, un jour, vers Mars.

En fournissant le système robotisé intelligent Canadarm3 à la station spatiale lunaire Gateway, le Canada se voit accorder des possibilités d'expériences scientifiques, de démonstrations technologiques et d'activités commerciales ainsi que deux places à bord de vols à destination de la Lune. Un astronaute de l'Agence spatiale canadienne fera partie de l'équipage d'Artemis II, la première mission lunaire habitée depuis .

Que sont les missions Artemis?

Le programme Artemis, dirigé par la NASA, est une nouvelle série de missions d'exploration lunaire destinées à envoyer des humains dans l'espace encore plus loin que jamais. Les missions Artemis, de plus en plus complexes au fil du temps, jetteront les bases de l'exploration habitée et robotisée durable du seul satellite naturel de la Terre, la Lune.

À l'heure actuelle, les missions prévues sont les suivantes :

Comme le programme Apollo il y a plus de 50 ans, le programme Artemis comprendra d'abord des missions autour de la Lune (Artemis I et II) avant une mission à la surface (Artemis III).

Lors des missions subséquentes, les astronautes amarreront Orion à la petite station spatiale lunaire Gateway, à laquelle le Canada fournit le système robotisé intelligent Canadarm3. La station Gateway est essentielle à l'exploration lunaire durable; les missions à cette station serviront de modèle pour de futures missions vers Mars. Depuis la station Gateway, les astronautes pourront s'aventurer sur la surface de la Lune.

Nommée d'après la figure mythologique Artémis, sœur jumelle d'Apollon et déesse de la Lune et de la chasse, cette campagne ambitieuse regroupe les efforts visant à envoyer la première femme et le prochain homme sur la Lune. Ces missions prépareront celles vers Mars, dont on prévoit de fouler le sol un jour. Comme dans le cas de la déesse grecque, qui éclairait la voie avec sa torche, les missions Artemis illumineront le chemin de l'exploration habitée de la planète rouge.

Vue d'artiste du vaisseau spatial Orion s'approchant de la station spatiale lunaire Gateway. (Source : NASA.)

Artemis I : le premier lancement du SLS avec Orion

Artemis I jettera les bases de l'exploration habitée de l'espace lointain. Cette première mission sans équipage visera à démontrer l'efficacité du lanceur SLS.

Le vaisseau spatial Orion sera lancé depuis la Floride au moyen d'un SLS. La mission d'environ trois semaines se rendra à des milliers de kilomètres au-delà de la Lune. À la fin de la mission, les systèmes d'Orion seront surveillés pour que se déroulent sans anicroche la rentrée atmosphérique, l'amerrissage et la récupération du module d'équipage. Orion demeurera dans l'espace sans s'amarrer à une station spatiale plus longtemps que tout autre vaisseau spatial habitable avant lui.

Artemis II : la première mission habitée autour de la Lune depuis un demi-siècle

Un astronaute canadien fera partie de l'équipage d'Artemis II, la première mission lunaire habitée depuis . Le Canada devrait marquer une page d'histoire avec cette mission : ce serait le deuxième pays à envoyer un astronaute en orbite autour de la Lune. Le lancement est prévu pour .

Les astronautes à bord d'Orion pendant la mission Artemis II vivront eux aussi un « moment Apollo 8 » quand ils verront la Terre en entier, loin derrière la Lune, en toile de fond.

En plus d'être le deuxième vol d'essai du SLS, cette mission importante permettra à un équipage de quatre astronautes de vérifier des éléments cruciaux, notamment :

Orion suivra une trajectoire unique, appelée « trajectoire hybride de retour libre », et fera deux fois le tour de notre planète afin d'atteindre une vitesse suffisante pour aller jusqu'à la Lune. Une fois rendu, Orion passera derrière la Lune, dont la gravité le fera s'accélérer pour retourner sur Terre.

La durée exacte de la mission reste à confirmer, mais celle-ci devrait être d'environ dix jours. Selon la trajectoire de vol d'Artemis II, la mission doit durer au moins huit jours. Les planificateurs de mission pourraient décider de prolonger le voyage jusqu'à trois semaines, en fonction d'autres objectifs.

L'équipage de la mission Artemis II établira un record pour le vol habité le plus loin au‑delà de la face cachée de la Lune. La mission sera lancée depuis le centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride, et amerrira dans l'océan Pacifique à son retour sur Terre.

Le vaisseau spatial Orion, représenté ici par un artiste, se servira des forces gravitationnelles de la Terre et de la Lune pour se propulser pendant les missions Artemis. (Source : NASA.)

Artemis III : le retour des humains sur la Lune

Artemis III sera le point culminant d'essais rigoureux. Cette mission, avec un équipage de quatre astronautes, marquera l'histoire de l'exploration de la Lune : la première femme et le prochain homme fouleront le sol lunaire. Le site d'atterrissage exact d'Artemis III dépendra de plusieurs facteurs, notamment de la date de lancement et des objectifs scientifiques précis. Après s'être rendus à la surface à bord d'un atterrisseur, ces astronautes recueilleront divers échantillons qui serviront à mieux comprendre des aspects importants de la Lune.

Un avenir lunaire durable

Pour les activités à long terme, la station Gateway servira de point de départ aux missions habitées et robotisées sur la Lune. Cette station orbitale lointaine permettra les longues expéditions sur la Lune et possiblement de nombreux allers-retours à la surface au cours d'une seule mission Artemis.

Le mode opératoire entre la station Gateway et la surface lunaire est conçu de façon semblable à celui d'une éventuelle mission d'exploration habitée sur Mars. Il permet à certains membres d'équipage de demeurer en orbite et à d'autres d'être envoyés à la surface. Il importe d'acquérir de l'expérience de ces procédures grâce aux missions lunaires avant les premières missions habitées à destination de Mars.

Vue d'artiste du SLS de la NASA. Sur cette image, c'est la configuration du lanceur – de plus de 2,6 millions de kilogrammes – qui servira à lancer la première mission Artemis vers la Lune. (Source : NASA/MSFC.)

Le lanceur SLS

Les organisations publiques et commerciales faisant partie de la communauté spatiale mondiale mettent actuellement au point une série d'engins spatiaux qui favoriseront la réalisation de missions d'exploration habitées sur la Lune et sur Mars.

L'un d'eux est le SLS de la NASA, l'une des fusées les plus puissantes au monde. Son étage principal contient plus de 2,7 millions de litres d'hydrogène liquide et d'oxygène liquide. Le SLS exercera une poussée 15 % plus forte que celle de la fusée Saturn V, qui a envoyé les astronautes des missions Apollo sur la Lune.

Selon les exigences de la mission, s'il y a plus de membres d'équipage ou de cargaison, on pourra adapter le SLS en y ajoutant des propulseurs et des étages. Différentes configurations du SLS augmentent le volume de la charge utile et la poussée, ce qui permet d'envoyer plus loin que jamais une cargaison plus lourde.

Vue d'artiste du vaisseau spatial Orion de la NASA en orbite basse terrestre. (Source : NASA.)

Le vaisseau spatial Orion

Orion est un nouveau vaisseau spatial destiné au transport des équipages des missions Artemis. Conçu pour être lancé avec le SLS de la NASA, ce vaisseau spatial se caractérise par des systèmes de survie ultraperfectionnés et un système d'interruption de mission en cas d'urgence. Le module de service fourni par l'Agence spatiale européenne transportera de l'air, de l'azote et de l'eau pour l'équipage ainsi que des systèmes d'alimentation et de propulsion dans l'espace. Quant à la capsule Orion, elle est capable de supporter une chaleur et des forces physiques intenses lors de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre.

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