Conquête spatiale : vers l'infini et au-delà

Le programme Artemis de la Nasa est un grand pas vers la Lune, Mars... et plus loin encore.

De Michael Greshko, National Geographic
Photographies de Dan Winters, Alberto Lucas López
Publication 2 oct. 2023, 16:18 CEST
En octobre 2022, Drew Feustel (à gauche) et Zena Cardman ont simulé des sorties lunaires. Ils ...

En octobre 2022, Drew Feustel (à gauche) et Zena Cardman ont simulé des sorties lunaires. Ils avaient une combinaison d’entraînement de plus de 36 kg, imitant le poids qu’ils porteraient et les mouvements qu’ils pourraient effectuer sur la Lune.

PHOTOGRAPHIE DE Dan Winters

Retrouvez cet article dans le numéro 288 du magazine National Geographic. S'abonner au magazine

« J’adore le moment où elle n'est plus qu'une étoile ! », s’est exclamée Christina Koch. L’astronaute de la Nasa et trois de ses collègues, en combinaison de vol bleue, installés surune butte au centre spatial Kennedy, en Floride, avaient les yeux rivés sur la voûte céleste, alors que la plus puissante fusée de l’histoire se transformait en un petit point lumineux. Un peu plus tôt, à 1 h 47 du matin (heure locale), le 16 novembre 2022, le lanceur haut de 98 m du nom de Système de lancement spatialS (Space Launch System, ou SLS) avait décollé. Chaque crépitement de ses 39,1 méganewtons (MN) de poussée au décollage faisait vibrer ma cage thoracique. 

Cet engin colossal, fonçant vers son objectif à plus de 28100 km/h, emportait la capsule Orion, conçue pour emmener des astronautes plus loin dans le cosmos qu’aucun être humain ne s’est jamais aventuré. Afin d’évaluer les effets de l’espace lointain sur le corps, un mannequin appelé Campos et deux torses artificiels de type féminin avaient été installés dans l’habitacle en forme de dôme. Durant les vingt-cinq jours, dix heures et cinquante-trois minutes suivants, ces cobayes se sont éloignés à près de 500 000 km de la Terre, pour ensuite retraverser l’atmosphère à environ 40 000 km/h. Lors de sa prochaine sortie, Orion aura à son bord quatre personnes en chair et en os pour un vol autour de la Lune. Christina Koch espère faire partie du voyage.

Le lancement de la mission Artemis I en 2022 a été un jalon important pour la Nasa. L’agence spatiale américaine ambitionne en effet de ramener des hommes sur la Lune, pour la première fois depuis plus de cinquante ans. Si tout se passe comme prévu, Artemis II pourrait mettre un équipage en orbite lunaire dès novembre 2024. Puis viendrait Artemis III – alunissage d’un vol habité – dès la fin 2025, avant d’autres missions devant établir une présence humaine sur place.

Pourquoi retourner sur la Lune? Déjà, parce que sa surface reste une source d’émerveillement pour la science. Ses roches et poussières témoignent de l’évolution de l’activité solaire sur 4,5 milliards d’années. Ses cratères pourraient nous éclairer sur les impacts qui frappèrent aussi la Terre par le passé ; les poussières glacées de ses pôles Nord et Sud, sur l’apparition de l’eau dans le système solaire. Artemis prévoit d’ailleurs l’envoi d’astronautes près du pôle Sud pour y étudier de potentiels gisements de glace – une étape pouvant mener à leur collecte pour en tirer eau, oxygène et carburant.

S’y ajoutent bien sûr des calculs politiques : coopération internationale, contrats aérospatiaux et emplois qualifiés. Enfin, la Lune représente un entraînement pour une mission habitée vers Mars, peut-être dans les années 2030, la Nasa cherchant à déterminer si la planète Rouge a abrité la vie. Bien qu’ils ne soient pas identiques, les deux astres sont des milieux hostiles où notre survie dépend de la technologie (habitats pressurisés, combinaisons, etc.). Et notre satellite n’est qu’à quelques jours de trajet quand, avec les engins actuels, il faudrait de sept à neuf mois pour atteindre Mars. 

Le programme lunaire Artemis a développé une nouvelle fusée: le Système de lancement spatial (SLS). La Nasa a effectué les premiers tests aérodynamiques avec ce modèle réduit à l’échelle 1/250, dans une soufflerie de 35,5 cm de large du centre spatial Marshall à Huntsville, en Alabama, qui servit à la création du lanceur Saturn V d’Apollo et de la navette spatiale américaine.

PHOTOGRAPHIE DE Dan Winters

Artemis a connu son lot de difficultés : des années de retard, des milliards de dépassement budgétaire, un scepticisme quant à ses objectifs... Mais, en cas de succès, le programme ne fera pas que renvoyer des astronautes sur la Lune. Il pourrait aussi ouvrir une nouvelle ère faite de vastes possibilités et d’humilité : une ère où l’humanité vivrait et travaillerait dans d’autres mondes que le sien.

Par une nuit claire d’octobre 2022, l’astronaute Zena Cardman arpentait péniblement un champ de lave. Harnachée dans un prototype de combinaison spatiale, son regard fixait un paysage lunaire. La géobiologiste, accompagnée du géophysicien Drew Feustel, également astronaute, avait pour mission de collecter des échantillons rocheux en Arizona près du cratère SP, un ancien cône volcanique haut de 250 m. Leurs ombres s’étiraient dans le paysage escarpé. Au loin, un scientifique en casquette transportait sur un petit chariot un projecteur braqué en permanence sur eux. Quand Zena Cardman et Drew Feustel sortaient de cette lumière éblouissante, destinée à imiter celle du pôle Sud lunaire, ils n’y voyaient pas à plus de 10 m. Le duo devait réussir à s’orienter avec des cartes à basse résolution afin de simuler l’impossibilité de recourir à des images satellitaires. GPS et boussoles étaient interdits : ni l’un ni l’autre n’auraient d’utilité sur la Lune. « C’était étonnament difficile de déterminer notre position, raconte Zena Cardman. Le centre de contrôle de mission nous disait : “On est à peu près sûr que vous devriez voir une colline devant vous.” Et on répondait : “Peut-être !” »

Le but principal de tels exercices n’est toutefois pas tant d’entraîner des humains que de mettre à l’épreuve tout le reste, des outils qu’ils manieront aux procédures que le centre de contrôle suivra depuis la Terre. Puis, après des années de répétitions millimétrées, arrivera le moment du décollage. 

« Je commence à réaliser que c’est bien réel, témoigne Jessica Meir, astronaute depuis 2013. C’est la première fois de ma vie qu’un programme d’une telle ampleur est lancé. » Biologiste de formation, elle concentrait ses recherches sur la façon dont les manchots et les oies réagissaient aux environnements extrêmes. Aujourd’hui, c’est elle qui travaille dans un tel milieu. De septembre 2019 à avril 2020, elle se trouvait à bord de la Station spatiale internationale (ISS), où elle a réalisé près de vingt-deux heures de sortie extravéhiculaire avec sa coéquipière Christina Koch – les premières sorties menées par une équipe entièrement féminine.

Lors des missions Artemis, le SLS mettra en orbite lunaire la capsule habitable Orion. Les deux véhicules, construits séparément, doivent être assemblés avant le lancement. L’opération se déroule dans le Vehicle Assembly Building (VAB), au centre spatial Kennedy, en Floride. Ici, l’ensemble est montré assemblé, en mars 2022, en vue du test non habité d’Artemis I
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PHOTOGRAPHIE DE Dan Winters

À ses débuts, la Nasa avait une définition limitée des « bons candidats » aux voyages spatiaux : des hommes, de préférence pilotes d’essai dans l’armée. Aujourd’hui, les astronautes peuvent être des sous mariniers ou des sismologues, des spécialistes de la programmation informatique ou des médecins – des femmes et des hommes issus de domaines très variés. L’un des objectifs officiels d’Artemis est d’ailleurs d’envoyer la première femme et la première personne de couleur sur la Lune. « Nous emportons avec nous l’âme de la planète entière», souligne Jessica Meir.

Bill Nelson se rappelle parfaitement où il était, peu avant 4 heures du matin, quand Neil Armstrong, commandant d’Apollo 11, a fait ses premiers pas sur la Lune : dans une chambre d’hôtel, à Londres. Il a grandi en Floride, à l’époque où scientifiques et spécialistes de l’aérospatiale transformaient les environs du cap Canaveral – futur port d’attache d’Apollo – en site de test pour missiles. Plus tard, en tant qu’élu de la Floride à la Chambre des représentants, puis au Sénat, il s’est imposé comme spécialiste des politiques spatiales. En 1986, il participa même à une mission de six jours dans la navette spatiale. Désormais âgé de 81 ans, il est l’administrateur de la Nasa et supervise les premières missions d’Artemis. 

Le programme Artemis a pris sa forme actuelle,quand Donald Trump, alors président des États- Unis, a souhaité renvoyer des humains sur la Lune avant de mettre le cap sur Mars. Le gouvernement de Joe Biden l’a poursuivi, en n’y apportant que des modifications mineures. Mais on peut aussi faire remonter la naissance du projet au 1er février 2003, lorsque la navette spatiale Columbia s’est désintégrée à son retour dans l’atmosphère, tuant les sept membres de l’équipage. La catastrophe, due à la déterioration au décollage de son bouclier thermique, a accéléré la fin de la carrière des navettes et posé la question de la suite.

En 2004, le gouvernement de George W. Bush dévoilait sa nouvelle stratégie « de la Lune à Mars » : le programme Constellation, qui ne tarda pas à accumuler dépassement budgétaire et retard. Au point que le gouvernement de Barack Obama proposa d’y mettre un terme en 2010. Des législateurs, notamment menés par Bill Nelson, votèrent toutefois la poursuite de certains de ses éléments, dont Orion, et appuyèrent deux nouvelles approches : le programme d’équipage commercial (Commercial Crew Program), qui sous-traite les trajets vers la Station spatiale internationale avec SpaceX et Boeing ; et le SLS, dont la conception devait en référer au maximum aux navettes des années 1970.

Tout cela constitue un investissement considérable. D’après le Bureau de l’inspecteur général (OIG) de la Nasa, les dépenses d’Artemis atteindront 93 milliards de dollars en septembre 2025. Le budget total d’Apollo, lui, dépassa les 280 milliards en dollars d’aujourd’hui – à son apogée, son coût annuel surpassa même le budget total actuel de la Nasa d’environ 60%.

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