La Lune en 2025 et Mars avant la fin de la décennie 2030 ! C'est tout le pari du programme Artemis de retour sur la Lune sur lequel compte s'appuyer la Nasa pour envoyer des humains sur Mars à cet horizon pas si lointain. Chaque année, un groupe de travail passe en revue et diffuse un rapport sur les avancées et le développement du programme Artemis. Nicolas Maubert, conseiller Espace et représentant Cnes à l’Ambassade de France aux États-Unis décrypte pour Futura le dernier rapport rendu public début septembre.
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Initiée sous la présidence Obama qui, en 2010, avait dévoilé son plan pour conquérir la Planète rouge d'ici à la décennie 2030, la volonté des États-Unis d'envoyer des humains sur Mars a été renforcée par la présidence Trump. Ce dernier a souhaité avancer à 2024 la date du retour sur la Lune pour permettre d'envoyer une première mission habitée sur Mars dès 2033.
Bien que ces deux objectifs soient élevés, tous les professionnels du secteur en sont conscients, ce planning a cela d'attrayant qu'il donne un rythme de travail : « C'est ambitieux, ça permet de se donner un calendrier, ça donne une cadence », nous explique Nicolas Maubert, conseiller Espace et représentant Cnes à l'Ambassade de France aux États-Unis.
“Les Américains veulent retourner sur la Lune pour s’y installer de façon pérenne ”
C'est tout l'intérêt du programme Artemis qui « vise à retourner sur la Lune pour la première fois depuis 1972 » et doit également servir à « préparer une première mission à destination de Mars ». Les Américains ne veulent pas faire un « remake d'Apollo » et veulent retourner sur la Lune « pour s'y installer de façon pérenne » de façon à préparer les premières expéditions humaines à destination de Mars qui est la « justification affichée du programme Artemis ». Néanmoins, la « marche à franchir entre la Lune et Mars reste énorme », tient à souligner Nicolas Maubert.
Quelle stratégie pour amener des humains sur Mars ?
Pour vérifier que ce « programme et les synergiessynergies attendues entre l'exploration humaine de la Lune et de Mars seront suffisantes pour aller sur Mars », un groupe de travail s'est constitué à l'initiative d'Explore Mars, Inc. et de The American Astronautical Society. Il regroupe des industriels, des scientifiques et des représentants d'institutions concernés par l'exploration humaine de la Lune et de Mars.
Ce groupe de travail donne des avis et émet des recommandations afin de réduire les risques techniques et le calendrier des missions humaines sur Mars. Chaque année, il fait le point sur les perspectives d'une mission habitée vers Mars, les partenariats internationaux et il débat sur « les orientations de la Nasa et de sa stratégie pour amener des humains sur Mars pendant la décennie 2030 ».
Il passe donc en revue les derniers développements et avancées du programme Artemis, que la Nasa présente comme étant « idéaux » pour préparer la première expédition martienne, mais aussi les activités humaines en orbite basse qui fournissent un banc d'essai supplémentaire pour préparer ces voyages martiens. Il faut savoir que, pour aller sur Mars et en revenir en sécurité, le développement de technologies clés et les exigences opérationnelles nécessitent « une démonstration dans l'espace ou sur la surface lunaire avant de s'engager dans une mission d'exploration humaine de longue durée sur Mars », précise Nicolas Maubert.
Dans son dernier rapport, rendu public début septembre, ce groupe de travail estime que « le programme Artemis d'exploration lunaire peut aider à préparer des missions humaines sur Mars, mais lui seul ne suffit pas ». En effet, « le simple fait d'avoir des humains à la surface de la lune faisant leur travail, faisant leur exploration et leur science, et établissant une présence durable, n'est pas suffisant », ajoute LisaLisa May, membre de ce groupe de travail et responsable des technologies des programmes spatiaux civils et commerciaux chez Lockheed Martin.
Un bon terrain d'entraînement avant Mars… mais pas suffisant
Certains aspects de l'environnement lunaire sont représentatifs de l'espace profond. En ce sens, la Lune peut être vue comme un bon terrain d'entraînement avant d'aller sur Mars, « pour tester, valider des technologies martiennes et des modes opératoires nécessaires sur Mars », notamment les capacités d'atterrissage et de redécollage, d'extraction et d'exploitation des ressources in situ, la mobilité... Malgré tout, tous « les aspects d'une exploration réussie de Mars ne pourront pas être testés sur la Lune ou à bord du Gateway ». C'est pourquoi, il est « nécessaire d'analyser ce que l'on peut tester et valider sur Terre ou en orbite basse avec l'ISSISS notamment ».
Parmi les remarques du groupe de travail d'Explore Mars, on retiendra que la Lune ne dispose pas d'atmosphèreatmosphère et ses conditions d'ensoleillement sont très différentes de celles de Mars, « ce qui peut être vu comme une contrainte forte pour tester un certain nombre d'équipements ». À cela s'ajoute que la nature du sol martien n'est pas connu avec certitude, d'où l'importance de la mission de retour d’échantillons martiens qui devrait nous en « apprendre beaucoup sur ce sol de façon à ne pas le découvrir sur place ! »
“Toute colonisation ne sera possible qu'en maîtrisant ces sujets”
Autre sujet de préoccupation, la distance qui sépare la Terre de Mars engendre une latencelatence de plusieurs minutes dans les communications. Cela change « le concept des opérations qui nécessiteront une autonomieautonomie totale avec des systèmes bien plus résilientsrésilients et fiables qu'ils ne le sont aujourd'hui ».
En ce sens, « le recours à l'Intelligence artificielleIntelligence artificielle, la maintenance intelligente ou l'aide à la décision sont des éléments novateurs indispensables ». Enfin, l'un des enjeux est de réussir à exploiter les ressources directement disponibles sur place, par exemple en mettant au point des « systèmes automatiques, voire autonomes, de production d'eau et d’oxygène ». On ne pourra pas emmener ces éléments depuis la Terre pour un voyage martien : « TToute colonisation ne sera possible qu'en maîtrisant ces sujets ».
Incertitudes sur d'éventuels problèmes psychologiques
La Nasa s'attend également à « des défis psychologiques inédits » auxquels seront confrontés les futurs explorateurs martiens lorsqu'ils prendront conscience qu'« ils ne devront compter que sur eux-mêmes et ne pourront pas compter sur la Terre pour les secourir ! » En outre, ils devront vivre pendant deux ans -- la durée prévisible de la mission, du départ au retour sur Terre après un séjour de plusieurs mois sur Mars -- dans un espace « restreint et confiné en permanence, sans aucune possibilité de "prendre l'air" pour se changer les idées ».
Sur Mars, les situations à risques, voire les dangers seront nombreux et d'autant plus potentiellement stressants que les astronautesastronautes auront le sentiment d'être largement seuls pour les affronter et les surmonter. « Le danger ne vient pas forcément dans l'autonomie des opérations sur place pour lesquelles un entraînement est possible mais dans le fait qu'aucun humain ne se sera jamais retrouvé aussi loin de la Terre, sans communication « en direct » ni surtout sans contact visuel avec celle-ci ».
“Aucun humain ne se sera jamais retrouvé aussi loin de la Terre, sans communication en direct ni surtout sans contact visuel avec celle-ci”
Et ça, aucune expérience de confinement ou de simulation sur Terre ou sur la Lune ne peut les y préparer ! Quelles que soient les simulations auxquelles seront confrontés les astronautes, ils ne pourront pas ignorer qu'ils sont sur Terre ou à proximité, ce qui faussera l'expérience car, inconsciemment, ils sauront qu'en cas de besoin extrême l'expérience s'arrêtera.
Enfin, n'oublions pas les aspects politiques qui restent le moteur du programme Artemis. Alors que les Américains ont commencé à voter pour élire leur 46e président, la Nasa ne pense pas que si le candidat démocrate Joseph (Joe) Biden devient ce 46e président des États-Unis, le programme Artemis soit remis en cause.
Si l'on se fie aux derniers débats entre Républicains et Démocrates au Congrès, Joe Biden, dans son programme, s'est « engagé à poursuivre les grands programmes d'exploration engagés par la Nasa ». Cependant, « l'objectif calendaire de 2024 voulu par les Républicains pourrait être repoussé » -- 2028 étant la date initialement prévue --, principalement en raison de son coût estimé à 71 Md$ sur les 5 prochaines années. Ce qui permettrait de lisser son coût sur un plus grand nombre d'années.
