Alors que de plus en plus de pays signent les accords Artemis de la NASA, controversés selon plusieurs experts, l’agence spatiale américaine a récemment présenté ses dernières avancées en matière d’exploration humaine de la Lune et de Mars.
L’architecture globale de cette stratégie d’exploration du système solaire, dont le programme Artemis visant à établir une présence durable sur la Lune et conçu comme un prélude indispensable aux missions habitées sur Mars, a été revue. Les revues ont souligné la nécessité d’intégrer plusieurs éléments, absents du document de référence qui détaille les approches et processus techniques des plans d’exploration de la NASA. Cette révision est significative avec 12 nouveaux livres blancs qui présentent une analyse approfondie sur des sujets clés liés de la Lune à Mars.
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Un véhicule de transport de marchandises de grande capacité
Parmi les nouveaux éléments intégrés à l’architecture de référence de la NASA pour l’exploration lunaire, on retrouve un véhicule cargo capable d’atterrir en surface et un habitat lunaire. L’habitat accueillera les astronautes, augmentant ainsi la taille, la portée et duréedurée missions d’exploration, tout en favorisant les opportunités scientifiques. Quant au cargo lunaire, il sera chargé de livrer du matériel logistique, des charges utiles scientifiques, des systèmes de communication, etc.
Pour comprendre le besoin d’un nouveau cargo, malgré le développement en cours de plusieurs projets, dont l’Argonaut de l’ESA, il est important de noter que la NASA prévoit une demande de cargo de 2,5 à 10 tonnes par an pour la logistique régulière, ainsi que jusqu’à 15 tonnes pour des livraisons occasionnelles nécessitant un fret important, comme par exemple roversrovers ou des modules de logement. Aucun des véhicules en développement, dont les performances sont très en deçà des besoins identifiés par la NASA, ne pourra répondre à ses besoins logistiques.
Une centrale nucléaire sur Mars
Concernant Mars, la NASA a choisi d’adopter la fission nucléaire comme source deénergieénergie principal pour les missions habitées, préférant cette technologie aux panneaux photovoltaïques avec stockage. Même si l’énergie solaire peut paraître moins chère, l’énergie nucléaire s’avère plus fiable dans les conditions extrêmes de Mars car elle n’est pas affectée par les cycles jour/nuit. Il répond aux enjeux spécifiques de l’environnement martien, comme les variations d’intensité lumineuse et tempêtestempêtes poussière qui pourrait obscurcir lumièrelumière de SoleilSoleil pendant plusieurs semaines. De plus, l’énergie nucléaire offre des avantages significatifs en termes de massemasse et de volumevolume pour le matériel à transporter depuis la Terre.
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Le livre blanc examine les aspects de l’entrée, de la descente et de l’atterrissage (EDL) dansatmosphèreatmosphère Martien, rappelant la difficulté d’atterrir sur Mars ou sur 19 missions robotiquerobotiqueseuls 12 ont réussi. Les missions habitées vers la planète rouge introduiront des complexités supplémentaires qui devront être surmontées. Concrètement, pour faire atterrir des astronautes sur Mars et les ramener sur Terre en toute sécurité, la NASA doit continuer à progresser dans plusieurs domaines critiques : essais en vol, systèmes de décélération atmosphérique, descente propulsive, caractérisation des interactions du fuséesfusées avec la surface martienne, ainsi que des systèmes de guidage et de navigation. Par ailleurs, le modélisationmodélisation et la simulation de ces éléments sera essentielle.
La nécessité d’utiliser les ressources naturelles de Mars
Enfin, un autre livre blanc se concentre sur le carburant nécessaire à tout véhicule souhaitant quitter Mars, ainsi que sur l’importance d’utiliser les ressources martiennes pour sa production et pour améliorer la viabilité des missions habitées.
Afin de réduire la masse de carburant à transporter depuis la Terre, nécessaire à tout équipage pour atteindre l’orbite martienne à la fin de sa mission, la NASA envisage de produire ce carburant à partir des ressources naturelles disponibles sur la planète rouge. Comme l’indique l’agence, cette approche représente sans doute leapplicationapplication la ressource la plus importante sur place (Isru).
Les ressources potentielles sur Mars comprennent l’atmosphère martienne, les matériaux de surface (y compris régolitherégolithe) et de l’eau, que l’on trouve sous forme de calottes glaciairescalottes glaciaires enfoui, de la glace mélangée à du régolithe proche de la surface, voire minérauxminéraux contenant de l’eau chimiquement liée. Au-delà de leur potentiel de production de carburant, ces ressources martiennes pourraient également être exploitées pour diverses applications, comme la production d’oxygène pour la respiration et d’eau nécessaire à la consommation humaine, la protection contre les radiations et la culture des plantes. Enfin, ces ressources peuvent être utilisées pour produire des matériaux de constructionconstruction ériger mursmurs autour des sites d’atterrissage et de lancement, et contribuer à la construction d’habitats.
