21/07/2009

Programme Constellation : le futur du programme spatial

Qu’est-il arrivé au programme spatial américain ? Alors tout juste auréolé suite à la réussite incontestable du programme Apollo, ce programme s’est enlisé au milieu des années 70. Pourtant, l’euphorie régnait encore. Le film 2001 l’Odyssée de l’Espace, que Stanley Kubrick avait tourné l’année même où Armstrong et Aldrin posaient le pied sur notre satellite, laissait entrevoir un futur passionnant dans l’espace pour cette nation. Mais soudain, l’intérêt des politiques s’est tourné vers d’autres buts, le programme spatial n’était plus un moyen de réussir sa propagande politique.

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Aujourd’hui, le programme spatial serait-il sur le point de repartir ? Profitons de ce jour anniversaire pour y voir plus clair.


Une aventure au point mort

Les projets qui devaient prendre la suite du programme Apollo ne manquaient pourtant pas. Nouveau véhicule, sorte d’avion spatial, finalement remplacé plus modestement par la navette spatiale. Installation de stations permanentes en orbite et sur la Lune. Exploration de Mars. Mais tous ces objectifs, qui auraient facilement été réalisés depuis si le programme spatial n’avait pas connu un pareil freinage, se sont développés beaucoup plus lentement que prévu. Et même si de belles réussites sont à mettre à l'actif du programme des vols habités de la NASA, des échecs cinglants ont bien failli mettre fin à cette aventure.

Tout d’abord le programme navette. Ce véhicule représentait une vision plutôt ambitieuse en regard de ce qui avait été fait jusque-là. Trop ambitieuse peut-être. En tout cas en regard des budgets alloués au secteur. Techniquement trop mal maîtrisée, la navette n’est jamais devenue le véhicule spatiale qu’il aurait voulu être, dont les standards de sécurité approcherait ceux de l’aviation. Deux accidents fatals ont même mis définitivement fin au rêve d’en faire le camion de l’espace, qui assurerait des liaisons presque hebdomadaires avec l’orbite basse. Une véritable flotte était prévue dans ce but. Mais au final, seules 6 navettes ont été construites. La première, Enterprise, n ’a réalisé que des essais préparatifs et n’a jamais été lancée d’un pas de tir. Les deux premières navettes actives, Columbia et Challenger, ont désormais explosé en vol, mettant fin aux ambitions du programme. Et les trois dernières navettes en activité, Discovery, Atlantis et Endeavour seront définitivement mises au rencard l’année prochaine, après la fin de la construction de la station spatiale. Triste fin pour ce véhicule qui restera probablement encore longtemps ce qui a été construit de plus proche d’un véritable avion spatial.

Un programme qui devient international

L’Amérique s’est alors rendue compte que l’exploration spatiale n’est pas l’affaire d’une nation mais doit être réalisée par un consortium international. Ainsi, dès la fin de la guerre froide, ils se sont rapprochés des Russes, dont le programme spatial avait acquis une avance sur le leur dans plusieurs domaines, en particulier dans les vols de longue durée grâce à leur station Mir. Et les Européens, les Canadiens et les Japonais, qui avaient déjà modestement participé au programme navette, ont également été associés au futur du programme spatial international.

Et ce programme, apparemment bien modeste, s’est dirigé vers la première étape de la colonisation de l’espace : l’établissement d’une base permanente en orbite. Certes, on est bien loin de la cité en orbite décrite par Stanley Kubrick dans son film. Mais l’ISS reste le plus ambitieux programme conçu à ce jour destiné à l’établissement permanent d’hommes et de femmes travaillant dans l’espace. Et depuis le jour où l’occupation de la station internationale est devenue permanente en novembre 2000, l’homme n’a plus jamais été absent de l’espace. Peut-être pour toujours. Seul l’avenir nous le dira.

Un nouveau départ : le programme Constellation

 

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En panne de véhicule spatial, en dehors des Soyouz vieillissantes, en panne de vision d’avenir, le programme spatial américain et international se retrouve maintenant à un nouveau carrefour. Il est temps de définir l’avenir de ce programme. C’est pourquoi en 2004, G. W. Bush annonce le lancement du programme Constellation. Ce programme vise 4 buts distincts et tente de les lier au sein d'un seul programme. D’abord il s’agit de remplacer la navette spatiale et de permettre à la NASA de continuer à ralier la Station Spatiale Internationale par ses propres moyens. Ensuite, il s’agit de retourner sur la Lune pour y préparer la troisième étape, à savoir l’implantation permanente sur cet astre. Et finalement cette implantation permanente devrait servir à préparer l’objectif ultime, celui qu’on citait déjà au lendemain du premier pas d’Armstrong sur la Lune, l’exploration de Mars.

Afin de réaliser ces objectifs, ou en tout cas les deux premiers d’entre eux, la NASA a imaginé divers véhicules, qui portent les noms d’Orion, Arès et Altaïr. Ce programme ressemble beaucoup au programme Apollo dans les concepts utilisés, mais vise tout de même un autre but. Là où Apollo visait un objectif unique, la conquête de notre satellite, Constellation voit bien plus loin en cherchant à se créer une expérience facilitant l’occupation à long terme de l’espace. Le fait qu’il soit nécessaire de réapprendre aujourd’hui des concepts qui avaient été appris durant les missions Apollo est d’ailleurs symptomatique du manque de vision que le programme spatial a eu depuis lors.

Le lanceur Arès I

600px-Aiaa2.jpgPremier lanceur de la nouvelle famille Arès, Arès I n’aura qu’une seule utilisation : le lancement du véhicule spatial Orion. Son premier vol d’essai aurait dû avoir lieu en avril dernier mais il a subi un premier retard. Il devrait toutefois avoir lieu sous peu. Il faut dire que la crise économique est passée par là et risque bien de faire prendre du retard à l’ensemble du programme Constellation.

On remarquera que la numérotation des deux lanceurs de cette nouvelle famille, Arès I et V n'est pas innocente. Il semble que les concepteurs du programme ont voulu rendre hommage à leurs illustres prédécesseurs, les lanceurs Saturne I et V du programme Apollo auxquels ils empruntent beaucoup.

Le véhicule spatial Orion

Cette capsule, ressemblant à la capsule Apollo mais en plus grand permettra à la fois de rejoindre l’ISS et la Lune. Elle permettra ainsi dès 2014 (si tout va bien) à 7 astronautes au maximum de rejoindre la station en orbite basse. Puis, associé à d’autres technologies, Orion permettra à 4 astronautes de rejoindre l’orbite lunaire aux alentours de l’horizon 2020. Cette technologie semble bien dépassée et après la mise à la retraite des navettes, on aurait pu espérer un véhicule plus ambitieux, particulièrement pour rejoindre l’orbite basse. Mais le prix de la fiabilité est peut-être la simplicité. En effet, il ne faut pas oublier que le véhicule spatial le plus fiable construit à ce jour est toujours le Soyouz russe…

Le lanceur Arès V

Juste derrière la Saturne V du programme Apollo, Arès V sera le second lanceur le plus puissant jamais construit. Sa taille rivalisera d'ailleurs avec la fusée géantes des années 60. Les progrès de la 532px-Aiaa1.jpgtechnologie lui permettront toutefois d’emporter une charge utile très supérieure. Et tout comme son illustre prédécesseur, il aura pour tâche essentielle de lancer des charges utiles en direction de la Lune. Dans un premier temps, il sera utilisé pour mettre en orbite le véhicule lunaire Altaïr, pendant du LEM du programme Apollo, ainsi que l’étage de transfert lunaire. Un rendez-vous en orbite aura lieu avec un module Orion et une fois que le module sera arrimé, l’étage de transfert lunaire sera mis à feu pour propulser le tout en direction de la Lune.

Dans un deuxième temps, Arès V pourrait envoyer des éléments de base permanente vers la Lune où ils seraient assemblés par des astronautes. Ainsi des séjours de très longue durée et un établissement permanent seraient rendus possibles.

Le véhicule d'alunissage Altaïr

Comme indiqué plus haut, le concept d’Altaïr est très proche de celui du LEM. Composé de deux étages, l’un dévolu à l’alunissage, l’autre au décollage et au retour à bord d’Orion. Seule la taille de ce véhicule le différencie véritablement. La NASA ne cherche donc pas à refaire le monde. Ce qui est peut-être préférable pour éviter de faire face à de trop grands défis technologiques.

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Le planning du programme

Ainsi, d’ici 2014 le véhicule Orion devrait permettre au programme américain de recommencer à rejoindre la station spatiale par ses propres moyens. Dès la fin de l’exploitation de la navette en 2010, les astronautes américains se verront en effet obligés de rejoindre la station à bord de vaisseaux Soyouz comme ça avait déjà été le cas  durant 2 ans et demi après l’explosion de Columbia. Ces 4 années perdues sont clairement la conséquence du manque de prévision des politiciens. Ce délai est déjà bien court pour développer et tester un nouveau véhicule. Sa simplicité extrême est d’ailleurs sans doute la conséquence de ce manque de prévision. Dans un délai si court il n’était pas possible d’avoir autant d’ambition que pour le développement de la navette spatiale. Bref, on n’est pas prêt de voir voler un véritable avion spatial comme on pouvait l'espérer il y a une dizaine d'années. Et le concept de véhicule réutilisable, après en avoir fait son cheval de bataille durant près de 30 ans, semble totalement abandonné par la NASA. Mais nul doute qu'on y reviendra un jour...

Le retour sur la Lune est prévu pour 2020 environ. Plusieurs missions pour 4 astronautes, rejoignant tous le sol lunaire (contrairement au programme Apollo qui forçait le pilote du module de commande à rester à bord pendant que ses 2 compagnons rejoignaient le sol lunaire) sont prévues. La durée du séjour lunaire sera également plus longue. On prévoit 7 jours de séjour lunaire par mission au minimum alors que les hommes ayant séjourné le plus longtemps sur la Lune y sont restés 3 jours. Enfin, lors d’un établissement permanent encore non daté, les séjours pourront passer à environ 210 jours. La préparation du programme martien pourra alors véritablement avoir lieu. Le premier pas sur Mars pourrait avoir lieu aux alentours de 2030-2040. En restant le plus optimiste possible.

Voici un comparatif des lanceurs de la famille Arès avec la plus grande fusée du programme Apollo et avec la navette spatiale. Les chiffres indiquent la charge maximale que chaque lanceur peut placer en orbite terrestre.

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Et finalement, voici le petit film de présentation du programme Constellation qu’a réalisé la NASA. Les différents concepts du programme sont présentés de manière très intéressante. Comprendre la langue anglaise est préférable mais pas indispensable car les explications sont très visuelles.

Sources et photos : fr.wikipedia.org et www.nasa.gov

Commentaires

Bonjour à toutes et à tous,

Bonjour Kad,

force est de constater qu'il faut s'incliner devant le courage des astronautes, parce qu'une fusée, c'est ni plus, ni moins qu'un énooooooorme briquet :o)

Et puis, une fois arrivés là haut, les pauvres doivent passer entre les détritus qui meublent les abords de notre belle planète.

Bref, j'admire ces Dames et ces Messieurs, qui au péril de leur vie, essaient de nous amener chque fois plus loin... et à défaut de pouvoir voyager avec eux... on voyage un peu :o)

Bien à vous,

Stéphane

Écrit par : Stéphane | 21/07/2009

Plus qu'un briquet, c'est carrément une bombe ! La plus grosse explosion non nucléaire qui n'ait jamais été provoquée par l'homme est d'ailleurs l'explosion d'une fusée N1 destinée au programme lunaire soviétique. (il n'y avait heureusement aucun cosmonaute) C'est vrai qu'il faut un sacré courage pour aller s'assoir au sommet d'une bombe géante...

Sinon je ne comprends pas bien pourquoi mon billet a si vite disparu de la liste des invités ? Ai-je enfreint un règlement à mon insu ? Les voies de la censure sont impénétrables...

Écrit par : Kad | 21/07/2009

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