Alors que l'exploration humaine de la Lune et de Mars prend de l'ampleur, la Nasa a récemment dévoilé des avancées notables dans sa stratégie d'exploration du Système solaire. Grâce à une révision de son architecture d'exploration, avec la publication de 12 nouveaux livres blancs, l'agence spatiale américaine présente de nouveaux éléments essentiels pour faire face aux défis techniques et logistiques des missions à venir.
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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 est conçu comme un prélude essentiel aux missions habitées martiennes, a été révisée. Des revues ont mis en évidence la nécessité d'intégrer plusieurs éléments, absents du document de référence qui détaille les approches techniques et les processus 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.
Un véhicule de transport de fret de forte capacité
Parmi les nouveaux éléments intégrés à l'architecture de référence de la Nasa pour l'exploration lunaire, on trouve un véhicule cargo capable de se poser sur la surface et un habitat lunaire. L'habitat accueillera des astronautes, élargissant ainsi la taille, la portée et la duréedurée des missions d'exploration, tout en favorisant les opportunités scientifiques. Quant au cargo lunaire, il sera responsable de la livraison de matériel logistique, de charges utiles scientifiques, de systèmes de communication, et plus encore.
Pour comprendre la nécessité 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 fret 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, tel que des roversrovers ou des modules d'habitation. Aucun des véhicules en développement, dont les performances sont très en deçà des besoins identifiés par la Nasa, ne sera en mesure de répondre à ses besoins logistiques.
Une centrale nucléaire sur Mars
Concernant Mars, la Nasa a choisi d'adopter la fission nucléaire comme source d'énergieénergie principale pour les missions habitées, préférant cette technologie aux panneaux photovoltaïques avec stockage. Bien que l'énergie solaire puisse sembler moins coûteuse, l'énergie nucléaire se révèle plus fiable dans les conditions extrêmes de Mars, car elle n'est pas affectée par les cycles jour/nuit. Elle répond aux défis spécifiques du milieu martien, tels que les variations d'intensité lumineuse et les tempêtestempêtes de poussière pouvant obscurcir la lumièrelumière du soleilsoleil pendant plusieurs semaines. De plus, l'énergie nucléaire présente des avantages significatifs en matière de massemasse et de volumevolume pour le matériel à transporter depuis la Terre.
Un livre blanc se penche sur les aspects de l'entrée, de la descente et de l'atterrissage (EDL) dans l'atmosphèreatmosphère martienne, en rappelant la difficulté de se poser sur Mars où sur 19 missions robotiquesrobotiques, seulement 12 ont été couronnées de succès. Les missions habitées vers la Planète rouge introduiront des complexités supplémentaires qu'il faudra surmonter. Concrètement, pour faire atterrir des astronautes sur Mars et les ramener en toute sécurité sur Terre, la Nasa doit continuer à réaliser des avancées dans plusieurs domaines critiques : les essais en vol, les systèmes de décélération atmosphérique, la descente propulsive, la caractérisation des interactions des fuséesfusées avec la surface martienne, ainsi que les systèmes de guidage et de navigation. De plus, la modélisationmodélisation et la simulation de ces éléments seront essentielles.
La nécessité d'utiliser les ressources naturelles de Mars
Enfin, un autre livre blanc se concentre sur le carburant nécessaire à tout engin qui souhaitera quitter Mars, ainsi que sur l'importance de l'utilisation des 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 rejoindre 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 l'applicationapplication la plus significative des ressources in situ (Isru).
Les ressources potentielles présentes sur Mars incluent l'atmosphère martienne, les matériaux de surface (notamment le régolitherégolithe) et l'eau, qui peut se trouver sous forme de calottes glaciairescalottes glaciaires enfouies, de glace mélangée avec du régolithe proche de la surface, ou encore de minérauxminéraux contenant de l'eau chimiquement liée. Au-delà de leur potentiel pour la production de carburant, ces ressources martiennes pourraient également être exploitées pour diverses applications, telles que la production d'oxygène pour la respiration et d'eau nécessaire à la consommation humaine, à la protection contre les radiations et à la culture des plantes. Enfin, ces ressources peuvent être utilisées pour produire des matériaux de constructionconstruction pour ériger des mursmurs autour de sites d'atterrissage et de lancement, et contribuer à la construction d'habitats.
