Au cours des prochaines décennies, la NASA a l'intention de monter des missions audacieuses dans l'espace. En plus de certaines opérations clés de l'orbite terrestre basse (LEO), la NASA a l'intention de mener les premières missions en équipage au-delà de la Terre depuis plus de 40 ans. Il s'agit notamment de renvoyer des astronautes sur la Lune et éventuellement de monter une mission en équipage sur Mars.
À cette fin, la NASA a récemment soumis un plan au Congrès qui prévoit des missions d'exploration humaine et robotique pour étendre les frontières de la connaissance de l'humanité sur la Terre, la Lune, Mars et le système solaire. Connue sous le nom de Campagne nationale d'exploration spatiale, cette feuille de route décrit un plan durable pour l'avenir de l'exploration spatiale.
Ce plan a été publié en réponse à la directive sur la politique spatiale-1, qui a été publiée en décembre 2017 par le président Donald Trump. La directive demandait à l'administrateur de la NASA de:
«[L] ire un programme d'exploration innovant et durable avec des partenaires commerciaux et internationaux pour permettre l'expansion humaine à travers le système solaire et ramener sur Terre de nouvelles connaissances et opportunités. Commençant par des missions au-delà de l'orbite terrestre basse, les États-Unis mèneront le retour des humains sur la Lune pour une exploration et une utilisation à long terme, suivis par des missions humaines sur Mars et d'autres destinations. »
Le plan est également conforme à la NASA Transition Authorization Act de 2017, qui a approuvé un financement de 19,5 milliards de dollars pour la NASA pour l'exercice 2017. Cette loi visait à maintenir le financement de transition afin de garantir que la NASA puisse continuer à planifier son retour sur la Lune, envoyer des astronautes sur Mars et maintenir un engagement continu envers la Station spatiale internationale et l'utilisation de l'orbite terrestre basse et d'autres projets spatiaux connexes.
Le rapport de campagne contient cinq objectifs pour revitaliser le leadership de la NASA dans l'espace tout en assurant la durabilité des futurs vols spatiaux. Ils comprennent:
- Transition des activités de vols spatiaux humains américains en orbite terrestre basse vers des opérations commerciales qui soutiennent la NASA et les besoins d'un marché émergent du secteur privé.
- Diriger la mise en place de capacités qui soutiennent les opérations de surface lunaire et facilitent les missions au-delà de l'espace cislunaire.
- Favorisez la découverte scientifique et la caractérisation des ressources lunaires grâce à une série de missions robotiques.
- Ramenez les astronautes américains à la surface de la Lune pour une campagne soutenue d'exploration et d'utilisation.
- Démontrer les capacités requises pour les missions humaines vers Mars et d'autres destinations.
Orbite terrestre basse (LEO):
En ce qui concerne les opérations dans LEO, la NASA a l'intention de passer du modèle actuel à un modèle où le gouvernement est l'un des nombreux clients des services commerciaux. En bref, la NASA a l'intention de passer d'un financement gouvernemental direct à des services commerciaux et à des partenariats. Cet aspect du plan impliquera également des plateformes commerciales indépendantes ou un modèle d'exploitation non NASA pour la Station spatiale internationale d'ici 2025.
Entre-temps, l'ISS continuera de fonctionner comme une plate-forme de base pour les vols spatiaux humains de longue durée jusqu'en 2024 au moins. Il servira également de banc d'essai pour l'élaboration de stratégies visant à maintenir les équipages en bonne santé et productifs dans les missions lointaines et à développer des technologies le soutien de ces missions - à savoir la robotique avancée, les communications, la médecine, l'agriculture et les sciences de l'environnement.
La station spatiale devrait également jouer un rôle clé en permettant la transition vers des activités commerciales à LEO. Il s'agit probablement du déploiement de satellites Internet à large bande, de CubeSats, de plates-formes de recherche, de stations spatiales non gouvernementales et d'habitats, et peut-être même d'un hôtel spatial ou deux!
Retour sur la Lune:
Dans le rapport de campagne, la NASA identifie la Lune comme une partie fondamentale du passé et de l'avenir de la Terre. Comme ils le disent, «Bien que les Américains aient marché pour la première fois sur sa surface il y a près de 50 ans, nos explorateurs n'ont laissé que des traces de pas fugaces sur quelques sites, sur un total de 16 jours à la surface. La prochaine vague d'exploration lunaire sera fondamentalement différente. »
Intrinsèques à cela sont les missions lunaires prévues qui s'appuieront sur le système de lancement spatial (SLS) et le véhicule équipage polyvalent Orion (MPCV). La première mission pour tester la capsule Orion (Exploration Mission-1) - qui aura lieu en 2020 - consistera en une capsule Orion non vissée envoyée en orbite autour de la Lune puis revenant sur Terre.
Elle sera suivie par la mission d'exploration-2, qui consistera en astronautes en orbite autour de la Lune en 2023, avec une mission en équipage sur la surface lunaire qui se déroulera au plus tard à la fin des années 2020. Ce sera la première fois que des astronautes se rendront sur la Lune depuis 1972. Cela permettra également de tirer parti de partenariats internationaux et commerciaux pour développer une présence humaine à long terme sur la Lune.
Comme ils l'indiquent dans le rapport de campagne, les missions à la surface lunaire ouvriront également des opportunités considérables pour la recherche scientifique:
«Bombardée par le rayonnement solaire et cosmique pendant des milliards d'années et laissée en grande partie intacte, la Lune est une archive historique de notre Soleil et de notre système solaire. Les découvertes scientifiques sont enfermées dans son régolithe, ce qui pourrait conduire à une meilleure compréhension de notre propre planète et de son évolution. Il abrite également des ressources, telles que l'eau, qui sont parmi les marchandises les plus rares et les plus précieuses de l'espace, offrant une subsistance potentielle et du carburant pour les futurs explorateurs.“
Un autre objectif majeur concernant la Lune est la construction de la plate-forme lunaire orbitale-passerelle (LOP-G), anciennement connue sous le nom de passerelle de l'espace profond. Cet habitat orbital permettra des séjours plus longs sur la surface lunaire, pour naviguer vers différentes orbites lunaires et des retours plus faciles sur Terre. Il servira également de refuge en cas d'urgence à la surface, comme une grève des météores.
Conformément au «Journey to Mars» de la NASA, la passerelle validera également les technologies et les systèmes clés qui entreront dans le Deep Space Transport (alias Mars Transit Vehicle) - le vaisseau spatial qui emmènera les astronautes sur Mars. À la fin des années 2020, un atterrisseur lunaire commencera à faire des voyages à la surface de la Lune, où les astronautes s'entraîneront pour une éventuelle mission à la surface de Mars.
Enfin et surtout, la passerelle servira de laboratoire pour tester les effets de la microgravité et du rayonnement sur les organismes vivants au-delà de LEO. Ces expériences s'avéreront essentielles pour mener des missions dans l'espace lointain vers Mars et au-delà. Cette plateforme sera assemblée progressivement dans l'espace avec le lancement du premier élément (l'élément puissance et propulsion) d'ici 2022.
Voyage vers Mars:
Et puis, il y a le plan d'envoyer des astronautes sur Mars, que la NASA espère toujours arriver d'ici les années 2030. Pour cette partie du plan, l'accent est mis sur le développement de missions robotiques et humaines clés qui prolongeront les enseignements tirés des missions lunaires vers Mars. Le plan prévoit également plusieurs missions déjà en route vers Mars ou en cours de développement.
Il s'agit notamment de l'exploration intérieure de la NASA en utilisant Recherches sismiques, géodésie et transport de chaleur (InSight), qui doit atterrir sur Mars en novembre et étudiera l'intérieur de la planète rouge. Pendant ce temps, le Mars 2020 Le rover est toujours en développement et sera lancé d'ici juillet 2020. Une fois arrivé sur Mars, ce rover étendra la recherche de la vie passée sur la planète rouge et montrera comment les ressources locales peuvent être utilisées pour faciliter l'exploration.
Selon le rapport de campagne, le Mars 2020 La mission servira également de bloc de construction pour une mission robotique aller-retour ultérieure. Essentiellement, cette mission consistera à poser une fusée sur Mars, à récupérer les échantillons obtenus par le Mars 2020 rover, puis les ramener sur Terre. Il servira également de précurseur essentiel à une éventuelle série de missions en équipage sur Mars.
Un autre point clé de cette partie du plan est la création d'une infrastructure orbitale qui permettra des missions humaines en orbite autour de Mars et à la surface. La NASA a déjà passé un contrat avec Lockheed Martin pour développer le concept du Mars Base Camp, qui est similaire à la passerelle en ce sens qu'il restera en orbite autour de Mars, aura son propre véhicule d'atterrissage et facilitera les missions vers et depuis la surface.
En résumé, le rapport de campagne indique que la NASA continuera à tirer parti des partenariats entre le gouvernement américain, le secteur privé et les partenaires internationaux pour créer un moyen durable d'exploration spatiale. Il reconnaît également une dette envers l'ère Apollo, qui a ouvert la voie que suivront la génération actuelle et la prochaine génération d'astronautes:
«Nous avons la chance que de nombreuses technologies critiques lancées par les missions Apollo - microélectronique, stockage d'énergie, technologie de propulsion, matériaux avancés et autres - soient devenues des secteurs industriels majeurs soutenus par des décennies d'innovation et d'amélioration. À partir de cette position de départ avantageuse, nous avons l'intention d'intégrer rapidement des capacités avancées à notre propre nouvelle technologie et de franchir un pas de géant vers l'exploration spatiale humaine et robotique durable et à long terme du système solaire. »
Pour plus d'informations, consultez le rapport de la campagne nationale d'exploration spatiale.
