La NASA souhaiterait envoyer des hommes autour de la Lune dès 2015

Scott Horowitz, administrateur adjoint pour les systèmes d'exploration, a demandé aux ingénieur du centre des vols spatiaux Marshall, à Huntsville d'étudier la possibilité de concevoir un lanceur intermédiaire, nommé provisoirement Ares 4, qui reprendrait l'étage de puissance d'Ares 5, c'est-à-dire le premier étage sans les accélérateurs, surmonté de l'étage supérieur d'Ares 1. Celui-ci permettrait le survolsurvol de la Lune par un véhicule habité OrionOrion, et ce, plusieurs années avant la date prévue pour les premiers alunissages.

"Vous pourriez ainsi organiser une mission de type ApolloApollo 8", a-t-il déclaré à la presse, "ce qui permettrait de tester la nouvelle capsule et son module de service en situation réelle et en environnement lunaire, ainsi que le retour et la rentrée atmosphérique à haute vitesse. L'objectif principal d'une telle mission serait d'étudier le comportement d'Orion depuis le lancement jusqu'à l'atterrissage, ce qui procurerait aussi à la NASA un contrôle amélioré de la phase de retour."

Jusqu'à présent, les vaisseaux Apollo revenant de la Lune devaient obéir à des "fenêtresfenêtres de rentrée" extrêmement précises. Un angle de pénétration rigoureux devait être observé sous peine de ricocher sur l'atmosphèreatmosphère ou de dépasser les contraintes thermiques du bouclier, mais aussi, la rentrée devait s'amorcer au bon endroit par rapport à la zone de récupération. La variation continue de l'angle d'incidenceincidence la zone de pénétration provoquée par la rotation du globe ajoutait une contrainte chronologique à l'opération, avec la conséquence que le départ depuis l'orbite lunaire devait aussi s'amorcer à un instant précis.

Or une contrainte supplémentaire surgit avec Orion. En effet, la NASA souhaite que son nouveau vaisseau atterrisse sur le territoire des Etats-Unis, de préférence au même endroit que les engins desservant la Station Spatiale InternationaleStation Spatiale Internationale ou l'orbite basse. Cela procurerait aux planificateurs de mission plus de flexibilité et un meilleur contrôle pour les retours depuis la Lune, mais supprime la marge de sécurité de la surface océanique et exige une précision considérablement accrue.

Pour cela, une nouvelle procédure a été élaborée. Orion abordera les hautes couches de l'atmosphère sous un angle rasant, permettant un premier freinage aérodynamique, calculé afin d'éviter tout risque de ricochet. Après un gain en altitude, la cabine replongerait ensuite avec une vitesse considérablement réduite permettant un guidage plus précis.

Selon Horowitz, une telle expérience pourrait considérablement aider à la mise au point de la protection thermique du nouveau véhicule spatial. En effet, la NASA a opté pour un bouclier ablatif d'un type nouveau, qui sera démonté et remplacé après chaque utilisation. Or, les techniciens ne disposent d'aucune expérience de ce type de rentrée, particulièrement lors de la première phase de freinage, qui pourrait engendrer plus de contraintes que prévu et exiger un renforcement de la robustesse du bouclier.

"Il existe toujours un certain risque dans la mise au point d'un nouveau système de protection thermique", déclare Horowitz. "Mais si vous pouvez planifier ce risque suffisamment tôt par des essais à haute vitesse et en utilisant une instrumentation appropriée à bord, vous pouvez aborder la production définitive avec un sérieux avantage en terme de massemasse et de prix de revient", ajoute-il.

Horowitz précise qu'Ares 4 n'est qu'une des options envisagées par la NASA dans but d'effectuer des essais de rentrée à haute vitesse. L'agence étudie aussi la possibilité d'adapter Ares-1 pour un test similaire, mais sans devoir contourner la Lune. De même, il est prévu d'effectuer des effets similaires à partir de 2011 en utilisant un modèle réduit d'Orion et un lanceur existant, comme une DeltaDelta 2.

De gauche à droite:

Ares 1, emportant le vaisseau habité Orion en orbite terrestre.
Ares 5, emportant le module d'atterrissage lunaire ainsi qu'un étage de transfert.
Ares 4, projeté afin de lancer un vaisseau Orion habité sur une trajectoire lunaire.