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L'avant-poste lunaire LOP-G est un projet de petite station spatiale internationale installée à proximité de la Lune de la Nasa auquel sont associés les principaux partenaires internationaux de la Station spatiale internationale. Cette petite station servira de base au soutien des robotsrobots et astronautes explorant la Lune, et de tremplin vers d'autres destinations comme Mars ou vers un astéroïde proche de la Terre, par exemple. Elle sera installée sur une orbite NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) dans le système Terre-Lune, ni circulaire ni elliptique, et liée aux points de Lagrangepoints de Lagrange L1 et L2. Sur cette orbite, les distances minimale et maximale du LOP-G, par rapport à la Lune, seront respectivement de 1.500 kilomètres et de 70.000 kilomètres (pour mémoire, la distance moyenne entre la Terre et la Lune est de 384.000 kilomètres). La période de rotationpériode de rotation sera de six jours, à l'extérieur de la zone d'ombre lunaire, ce qui permet des communications ininterrompues avec la Terre.
Cette station sera constituée d'un module de propulsion et de production d'énergieénergie (PPE, Power Propulsion Element) qui sera fourni par la Nasa. Ce sera le premier élément à être lancé en 2022. Elle comptera aussi deux modules d'utilisation dont l'un sera réalisé par la Nasa et l'autre par l'ESAESA (Esprit, European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications), et deux modules d'habitation (d'un volumevolume global de 125 m3, à comparer avec le volume habitable de 388 m3 de la Station spatiale internationale). La Nasa en réalisera un et l'ESA fournira le module International Habitation Module (I-Hab). Cette station comprendra également un sas permettant les activités extravéhiculaires et l'amarrage d'engins visiteurs, un module logistique multiusage que réalisera Roscosmos, et le système robotisé intelligent Canadarm3 que fournira le Canada. Quant à la Jaxa (Japan Aerospace Exploration Agency), elle fournira le module de ravitaillement. Cette station pourra accueillir un maximum de quatre astronautes, pour des séjours d'une duréedurée d'un à trois mois. Du fait du coût élevé de sa desserte, elle n'a pas vocation à être habitée en permanence.
Une phase américaine puis une phase internationale
Jusqu'à la décision de Donald Trump d'avancer le retour sur la Lune à 2024 (plutôt que 2028 comme initialement prévu), la Maison Blanche a précisé qu'elle ne souhaite pas de coopération étrangère pour la première phase du programme Artemis (Phase 1). Pour préparer ce retour sur la Lune, la Nasa se voit contrainte d'adapter le design du GatewayGateway à ses besoins et d'avancer sa mise en service, initialement prévue à l'horizon 2025, a minima pour 2023. Dans ce nouveau scénario, la Nasa reporterait à une date ultérieure la livraison des modules Esprit et I-Hab que doit fournir l'ESA. Elle prévoit désormais d'utiliser un mini-habitat, équipé de quatre ports d'amarrage. L'un d'entre eux permettra le raccordement au module de propulsion et de production d'énergie PPE, et les trois autres serviront à agrandir la future station. Mais en premier lieu, ils seront utilisés par l'atterrisseur, le module de remontée et le remorqueur spatial. Dans un premier temps, atterrisseur et module de remontée ne seront pas réutilisables et seront dimensionnés pour transporter deux astronautes et leur équipement. Les atterrisseurs de la Phase 2, eux, embarqueront des équipages de quatre astronautes.
En effet, d'après les plans de la Nasa, l'idée est d'envoyer des astronautes jusqu'au Gateway à l'aide du véhicule Orion, puis de parcourir les 100 derniers kilomètres qui séparent la station de la surface lunaire à bord d'un atterrisseur (dont le développement n'a pas encore commencé), équipé de son propre système de propulsion. Cet atterrisseur aura été livré préalablement, tracté jusqu'au Gateway par un remorqueur spatial (tug). À la fin de la mission, une partie de l'atterrisseur restera sur la Lune, et un module de remontée permettra de rejoindre le Gateway, où restera amarré le vaisseau OrionOrion utilisé par les astronautes pour revenir sur Terre.
