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Objectif Lune : voyage au cœur de l’usine du projet Artemis – CNET France

Objectif Lune : voyage au cœur de l'usine du projet Artemis - CNET France
Written by admin7



Nos confrères de CNET.com ont pu visiter le Michoud Assembly Facility
(Nouvelle-Orléans, Etats-Unis), le centre où sont assemblés le lanceur
Artemis et la capsule Orion qui doivent ramener des astronautes sur la
Lune. Voici la retranscription de ce reportage.


Au cours des 50 dernières années, les humains n’ont pas voyagé à plus de
quelques centaines de kilomètres au-dessus de la Terre. De petits sauts qui
ont permis à notre civilisation de maintenir une présence dans l’espace,
mais sans s’aventurer sur de grandes distances comme autrefois.
Aujourd’hui, la

Nasa
a de nouveau les yeux rivés sur la Lune.

Lire aussi : 


Pour ce voyage, l’agence spatiale américaine a besoin des engins spatiaux
les plus puissants et les plus avancés : un lanceur lourd appelé Space
Launch System (SLS) et un vaisseau spatial appelé Orion. Ensemble, ces deux équipements forment

Artemis
, un véhicule d’exploration et un programme spatial plus vaste qui conduira
la première femme et la première personne de couleur sur la Lune.


La Nasa a prévu trois vols pour les premières étapes du programme Artemis,
tous effectués à l’aide du Space Launch System. Chaque fusée SLS ne volera
qu’une seule fois. Il n’y aura pas de vol d’essai. Le premier vol pourrait intervenir le 29 août, selon
l’une des trois dates potentielles retenues par la Nasa. Il s’agira d’un
vol sans équipage. Lors du deuxième vol, la capsule Orion emportera des
astronautes autour de la Lune avant de revenir sur Terre. Au cours du
troisième vol, prévu dès 2025, Orion fera atterrir jusqu’à quatre membres
d’équipage sur la Lune. Ce sera la première fois que des humains
y poseront le pied depuis 1972.


Un objectif ambitieux, dont le coût est à la hauteur : 93 milliards de
dollars depuis 2012. La construction d’Artemis est un projet de grande
envergure, qui se déroule sur le site même où la Nasa a travaillé les navettes spatiales et les programmes Saturn et
Apollo : le Michoud Assembly Facility, à la Nouvelle-Orléans. C’est ici que la Nasa, Boeing et
Lockheed Martin assemblent les véhicules pour un voyage véritablement
historique.


Comme toute usine, c’est une ruche qui grouille d’activité. Ici, tout le
monde a conscience de l’importance d’un​​ projet comme Artemis. « Nous ne construisons pas des machines à laver », déclare Tim
Livingston, responsable de la planification intégrée de Lockheed Martin
pour Orion. « Nous construisons des trésors nationaux ».

Artemis I a déjà quitté le Michoud Assembly Facility à la Nouvelle-Orléans. Ici, il attend dans le Vehicle Assembly Building du Kennedy Space Center de la Nasa en Floride. Kim Shiflett/Nasa

Un usine hors normes


Imaginez une chaîne de production automobile. Mais au lieu de fixer des
portes et des panneaux de carrosserie, vous construisez une fusée de 98
mètres de haut, plus grande que la Statue de la Liberté. Un projet de cette
taille nécessite une usine gigantesque de 185 806 m².


« Ce dont vous avez besoin, ce sont de grands espaces ouverts »
, explique
Lonnie Dutreix, directeur de la Michoud Assembly Facility. «

Il faut de larges allées ouvertes, des espaces avec des grues pour
pouvoir soulever la fusée. Sans compter la charge au sol car les gens
ne réalisent pas que dans le sud de la Louisiane, il n’y a pas de
roche-mère… donc le sol ici doit être renforcé pour supporter le
poids.

»


Le directeur nous a fait découvrir la salle principale du site d’assemblage. Il nous a montré le chemin qu’emprunte la
fusée dans l’installation au fur et à mesure de sa construction. Lonnie
Dutreix travaille dans l’industrie spatiale depuis des décennies. Il a aidé
à construire et à tester des pièces de navettes spatiales dans les années 1990. « Je vais utiliser l’analogie de la construction d’un avion »,
nous a-t-il dit. «

La ligne directrice est celle de la redondance, de la fiabilité et de
nombreux tests pour s’assurer que l’avion fera son travail en toute
sécurité, car il y a des humains à bord. Eh bien, prenez cette approche
avec une fusée et multipliez-la par 100.

»

 

L’étage central massif d’Artemis II en cours d’assemblage dans l’installation Michoud.
Eric Bordelon/Nasa

Si la Nasa n’a pas le droit à l’erreur pour chaque programme
spatial qu’elle entreprend, les enjeux sont beaucoup plus élevés lors des
vols habités. Et si Artemis n’emportera pas d’équipage lors de son premier
vol, l’objectif premier du programme est de transporter des humains sur la

Lune

et plus loin dans le système solaire.


Artemis I décollera en 2022 et viendra se placer en orbite autour de la
Lune, sans passagers humains. Ce vol permettra de tester les capacités du
Space Launch System, du vaisseau spatial Orion et de tous les systèmes
d’exploration au sol. Pour Artemis II, un équipage s’envolera et observera la face cachée de la Lune. Le lancement est prévu au plus tôt en
2024. Avec Artemis III, dont le lancement pourrait avoir lieu au plus tôt en 2025, la première
femme et la première personne de couleur fouleront le pôle Sud de la Lune.


Chaque étage de la fusée ainsi que le vaisseau Orion sont assemblés à
Michoud. Le SLS et la capsule Orion d’Artemis I ont déjà été expédiés
jusqu’à Cap Canaveral en Floride. Actuellement, le centre Michoud travaille
sur Artemis II, III et IV, ainsi que sur des pièces destinées à de futures
missions dans l’espace lointain.


La fusée SLS


À Michoud, Boeing fabrique l’étage central du SLS. C’est également là
que Lockheed Martin assemble la capsule Orion qui accueillera les
astronautes.


L’étage central du SLS mesure à lui seul 64 mètres. Il s’agit
essentiellement de deux réservoirs de carburant géants reliés entre eux :
un réservoir contenant 891 033 litres d’oxygène liquide super froid et un
second réservoir plus grand contenant 2 441 250 litres d’hydrogène liquide.
Ces réservoirs, ainsi que les propulseurs à poudre du SLS (qui sont des
pièces modernisées d’un précédent programme), fournissent la poussée
nécessaire pour arracher la fusée de 27 tonnes à la gravité terrestre et la
propulser dans l’espace.


Construire quelque chose d’aussi grand est une tâche colossale. Mais en
cheminant sur le site, nous réalisons que cela ressemble étonnamment à
n’importe quelle autre chaîne de production. Les éléments individuels
circulaires qui composent le corps de la fusée sont soudés ensemble pour
former des sections plus grandes, puis surmontés d’une coiffe pour créer
les réservoirs. Les composants sont peut-être massifs, mais comme pour
toute autre tâche de fabrication, les ingénieurs les assemblent pièce par
pièce.


Selon Boeing, le SLS semble immense mais ses parois sont étonnamment fines.
«

Si vous imaginez une canette de Coca-Cola agrandie à la taille de notre
réservoir d’hydrogène liquide, l’épaisseur de la paroi du baril est
assez proche

», explique Amanda Gertjejansen, chef d’équipe chez Boeing pour l’étage central d’Artemis II.

 

L’étage central du lanceur Artemis mesure plus de 61 mètres de haut, mais les parois des réservoirs de propergol ont le même rapport hauteur/épaisseur qu’une canette de Coca. Michael DeMocker/Nasa

«

L’ingénierie mise en œuvre pour résister à la pression et aux centaines
de milliers de litres de carburant qui vont être brûlés, rend ces
réservoirs capables de maintenir cette température et cette pression
cryogéniques. C’est assez étonnant

».


Tous ces éléments de la fusée SLS traversent la ligne de production,
puis se dirigent vers le centre d’assemblage vertical, où ils sont empilés
et soudés ensemble pour former les énormes réservoirs. Ils sont ensuite
acheminés vers la zone d’assemblage final, où les réservoirs sont
finalement assemblés ou « accouplés » avec la section moteur pour former le
SLS complet. Et c’est là que l’échelle massive de la construction devient
vraiment apparente.


«

La taille même du véhicule que nous construisons ici est stupéfiante

», déclare Chandler Scheuermann, ingénieur des étages de la

Nasa
. «

L’expertise de design et de fabrication nécessaires à la construction
d’un véhicule de cette taille, pour tous les ingénieurs du monde,
devrait susciter l’étonnement et l’admiration.

»

 

A l’intérieur de la zone d’assemblage final, où les deux énormes réservoirs qui constituent le coeur d’Artemis attendent d’être assemblés.
John Kim/CNET


À l’intérieur de la capsule Orion


Si chaque élément de la construction d’Artemis est essentiel à la mission,
les enjeux sont particulièrement élevés lorsqu’il s’agit du véhicule chargé
d’emporter l’équipage. «

Lorsque vous construisez un vaisseau spatial, vous n’avez pas droit à
l’erreur

», explique Tim Livingston, responsable de la planification intégrée
d’Orion chez Lockheed Martin.


Le vaisseau Orion est composé d’un certain nombre de sections. À la base se
trouve le module de service européen, construit par l’Agence spatiale
européenne, qui guidera Orion dans l’espace et autour de la Lune. Il
contient également suffisamment de nourriture et d’eau pour que quatre
astronautes puissent survivre à une mission de trois semaines.


Au-dessus du module de service se trouve le module de l’équipage. C’est la
capsule pressurisée que Lockheed est en train de construire. Elle est
environ un tiers plus grande que le module de commande Apollo, et ses
systèmes informatiques sont 4 000 fois plus rapides. Elle dispose de sièges
pour quatre astronautes (au lieu de trois pour Apollo), d’un abri
anti-radiations où l’équipage peut se réfugier pendant les tempêtes
solaires, et même d’un appareil d’exercice compact pour que l’équipage
puisse entretenir sa forme physique.

 

La capsule Orion dans une salle blanche du Centre spatial Kennedy en Floride. Claire Reilly/CNET


«

C’est encore très exigu », concède Tim Livingston. « Pour la plupart
des missions, il y aura quatre astronautes… Il s’agira donc d’un
espace restreint pendant de longues périodes

. » Grosse évolution par rapport au programme Apollo, l’équipage n’aura pas à
porter des pantalons absorbants puisque le vaisseau disposera de toilettes, avec une
porte !


La capsule ne sera pas seulement un lieu de vie dans l’espace. Elle doit
également protéger les astronautes lors du retour sur Terre. Selon Tim
Livingston, les vaisseaux spatiaux avec équipage qui sont revenus d’orbite
terrestre basse au cours des quatre dernières décennies ont dû résister à
des températures d’environ 1 600 degrés Celsius. Lors de son retour sur
Terre, Orion frôlera les 40 000 km/h lors de la rentrée dans l’atmosphère,
soit plus rapidement que n’importe quel vaisseau spatial actuel conçu pour
les humains. Cette vitesse élevée implique des températures plus élevées.
La capsule doit résister à une température de 2 700 degrés Celsius, et les
systèmes de protection thermiques sont nécessairement très différents.


Retour sur la Lune


Lorsque les travaux sur le SLS et la capsule Orion seront terminés, les
véhicules seront expédiés au centre spatial Stennis (Mississippi) pour des
tests supplémentaires, puis pour l’assemblage à Cap Canaveral, en Floride.
Et c’est là que l’emplacement du centre Michoud à la Nouvelle-Orléans porte
ses fruits. Ici, le SLS peut être chargé sur une barge dans le port en eau
profonde puis naviguer six jours pour se rendre au Kennedy Space Center.


Mais le chemin qui a mené vers le premier lancement d’Artemis a été bien
plus long. La Nasa planche sur le programme Artemis depuis plus d’une décennie. À
l’origine, le Congrès américain avait demandé que la fusée soit prête à
être lancée avant la fin de 2016. Et si l’agence spatiale espère lancer
Artemis I d’ici la fin de l’année, cette date a déjà été repoussée à
plusieurs reprises.


Quant au retour sur la Lune, 2025 semble être un objectif ambitieux. Paul
Martin, l’inspecteur général de la

Nasa
, table sur 2026 au plus tôt. Il y a également l’aspect du coût. Le
programme devrait coûter à l’agence spatiale (et aux contribuables
américains) 93 milliards de dollars d’ici 2025. Chaque vol individuel
d’Artemis I, II et III est estimé à 4,1 milliards de dollars.

 

L’étage central d’Artemis I sort du site d’assemblage Michoud, prêt à être chargé sur une barge et expédié pour des essais dans le Mississippi.
Danny Nowlin/NASA

Le programme a également suscité des comparaisons avec d’autres fusées
lourdes d’entreprises privées telles que

SpaceX
, qui construit actuellement le vaisseau spatial Starship. Comme Artemis,
le Starship est construit pour transporter un équipage et des marchandises
vers la Lune et

Mars
. Mais contrairement au programme Starship, aucun prototype du SLS ou
d’Orion n’a effectué de vol d’essai. « Vous avez votre prototype, votre
véhicule d’essai et votre véhicule de lancement tout en un »
, explique
Amanda Gertjejansen, de Boeing. Et même si Artemis I ne transportera pas
d’astronautes, cette fusée est un « véhicule adapté à l’homme »,
souligne la responsable, ce qui signifie qu’elle a été certifiée pour
transporter un équipage humain.


Contrairement au Starship de SpaceX, Artemis n’est pas conçue pour être
réutilisée. Pourquoi dépenser tout cet argent pour une fusée à usage unique
? La Nasa estime que la réutilisation a un coût. «

Notre mission est d’amener le plus de masse possible sur la Lune en un
seul lancement

», explique Lonnie Dutreix. «

Lorsque vous avez la possibilité de réutiliser le matériel, il y a des
contraintes de poids supplémentaires. Vous devez avoir l’équipement
pour le faire atterrir, vous devez avoir du carburant en plus, tout
cela retire autant de masse que vous pourriez mettre sur la Lune.

»


Malgré le coût du programme, la Nasa espère rentabiliser son investissement
à terme. Selon Lonnie Dutreix, l’objectif est de commercialiser Artemis et
de vendre la fusée à tous ceux qui ont besoin d’une capacité de lancement
élevée côté poids. «

Avec Artemis V, nous aimerions que la production passe au stade
commercial

», poursuit-il. «

Si vous construisez la fusée, vous pouvez la vendre à quiconque a
besoin d’une capacité de lancement lourd… [et] s’ils peuvent le faire
moins cher et mieux, ils voudront le faire. Nous devons nous pencher
sur les activités à haut risque, comme les voyages vers Mars.

»


Telle est la vision à long terme. La Nasa veut qu’Artemis ouvre la voie à
l’espace lointain. Ces premiers lancements d’Artemis sont un tremplin vers
un objectif plus grand : envoyer des astronautes sur la Lune, y établir une
base, puis pousser jusqu’à Mars.


La dernière fois que la Nasa est allée sur la Lune, elle inventait la roue
: elle tentait de remporter la course à l’espace des années 1960 et 1970 en
lançant un groupe d’astronautes dans un voyage vers l’inconnu. Aujourd’hui,
l’agence spatiale remet ça avec Artemis, la sœur jumelle d’Apollo dans la
mythologie grecque. « C’est notre première, et c’est passionnant », se
réjouit Lonnie Dutreix. «

J’essaie d’enthousiasmer les jeunes ingénieurs et scientifiques pour
qu’ils réalisent qu’ils sont en train d’écrire l’histoire. On ne s’en
rend pas compte maintenant. Mais à un moment donné, quand vous aurez
mon âge, vous réaliserez que vous étiez là quand nous avons commencé.

»

 

Artemis I attend le début de sa mission historique sur le pas de tir à Cap Canaveral. Cory Huston/Nasa




Article de CNET.com adapté par CNETFrance



Image : Ben Smegelsky/NASA

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