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Le premier lancement d'Orion par le SLS, initialement prévu pour 2016, a été reporté à plusieurs reprises et a finalement eu lieu le 16 novembre 2022, sous le nom d'Artemis I, emportant des mannequins et des charges utiles robotiques. La mission habitée Artemis II (survol lunaire) a été lancée le 1er avril 2026. Les futures missions Artemis III (orbite terrestre) sont prévues pour fin 2027, Artemis IV (alunissage) pour début 2028 et Artemis V (alunissage) pour fin 2028. La NASA prévoit ensuite environ un alunissage par an.
Missions SLS
Artemis I (16 novembre 2022) était le premier vol d'essai sans équipage du SLS, d'Orion et du module de service environnemental (ESM). La mission a placé Orion sur une orbite lunaire rétrograde polaire lointaine pendant environ six jours avant son retour sur Terre. La capsule a alors effectué sa rentrée atmosphérique et a amerri dans l' océan Pacifique grâce à ses parachutes. Bien que la mission ait été globalement un succès, le bouclier thermique ablatif d'Orion a subi une érosion plus importante que prévu lors de la rentrée atmosphérique.
Artemis II (1er avril 2026) était le premier vol d'essai habité du SLS et d'Orion. Les quatre membres d'équipage ont effectué des tests approfondis du vaisseau spatial en orbite terrestre haute avant qu'Orion ne soit propulsé sur une trajectoire de retour libre autour de la Lune , en vue de sa rentrée atmosphérique et de son amerrissage sur Terre. La mission était globalement comparable à Apollo 7 et Apollo 8 , bien qu'Artemis II n'ait pas orbité autour de la Lune et ait effectué un survol lunaire plus éloigné que les missions Apollo.
Artemis III (fin 2027) est prévue comme la deuxième mission habitée du programme Artemis. L'équipage sera lancé à bord du lanceur SLS/Orion et effectuera des tests de rendez-vous et d'amarrage en orbite terrestre avec l'un ou les deux atterrisseurs lunaires développés commercialement et lancés séparément : le Starship HLS de SpaceX et le Blue Moon de Blue Origin . Il testera également la combinaison spatiale Axiom Extravehicular Mobility Unit (AxEMU) . Cette mission est globalement comparable à Apollo 9 .
Artemis IV (début 2028) devrait être le premier alunissage habité américain depuis Apollo 17 en décembre 1972. La mission dépend d'un vol de soutien préalable pour placer un atterrisseur en orbite lunaire avant le lancement du SLS/Orion. Après leur arrivée, les astronautes rejoindront l'atterrisseur pour descendre sur la surface lunaire, effectueront au moins deux sorties extravéhiculaires (EVA), puis retourneront en orbite lunaire pour rejoindre Orion. Orion ramènera ensuite les quatre astronautes sur Terre. Le lancement est prévu pour 2028.
Artemis V (fin 2028) devrait être la deuxième mission habitée sur la Lune. C’est également lors de cette mission que la NASA devrait commencer la construction de sa base lunaire.
Histoire
Représentation artistique du module lunaire (à gauche) et du vaisseau spatial Orion tels qu'ils étaient envisagés dans le cadre du programme Constellation.
Initialement institué par la loi d'autorisation de la NASA de 2005 , alors que la mise hors service de la navette spatiale approchait, le programme Constellation comprenait le développement des lanceurs Ares I et Ares V ainsi que du vaisseau spatial Orion. En mai 2009, le président américain Barack Obama a créé le Comité Augustine afin d'examiner plusieurs objectifs, notamment le soutien à la Station spatiale internationale , le développement de missions au-delà de l'orbite terrestre basse (y compris vers la Lune, Mars et les objets géocroiseurs ) et le recours à l'industrie spatiale commerciale dans le cadre de limites budgétaires définies. Le comité a conclu que le programme Constellation était largement sous-financé et qu'un alunissage en 2020 était impossible. Le programme Constellation a par conséquent été suspendu.
Le 15 avril 2010, le président Obama s'est exprimé au Centre spatial Kennedy , annonçant les plans de l'administration pour la NASA et l'annulation des éléments non liés à Orion du programme Constellation, déclarant que celui-ci n'était pas viable. Il a proposé à la place un financement supplémentaire de 6 milliards de dollars et a appelé au développement d'un nouveau programme de lanceurs lourds, prêt à être construit dès 2015, avec des missions habitées en orbite martienne prévues pour le milieu des années 2030.
Le 30 juin 2017, le président Donald Trump a signé un décret visant à rétablir le Conseil national de l'espace , présidé par le vice-président Mike Pence . La première demande budgétaire de l'administration a maintenu les programmes de vols spatiaux habités de l'ère Obama : les services de ravitaillement commercial, le développement des équipages commerciaux, le système de lancement spatial et le vaisseau spatial Orion pour les missions dans l'espace lointain, tout en réduisant la recherche en sciences de la Terre et en prévoyant la suppression du bureau de l'éducation de la NASA.
La directive de politique spatiale n° 1 autorisait la campagne lunaire, baptisée ultérieurement Artemis, s'appuyant sur les programmes américains existants, notamment la capsule spatiale Orion, la station spatiale Lunar Gateway et les services commerciaux de chargement utile lunaire, et créait le nouveau programme de système d'atterrissage humain . Le Space Launch System devait servir de lanceur principal pour Orion, tandis que les lanceurs commerciaux devaient mettre en orbite divers autres éléments du programme.
Le 26 mars 2019, Mike Pence a annoncé que le programme lunaire de la NASA serait avancé de quatre ans, avec un alunissage prévu en 2024. Le 16 mai 2019, l'administrateur de la NASA, Jim Bridenstine, a annoncé que le nouveau programme s'appellerait Artemis , du nom de la déesse de la Lune dans la mythologie grecque, sœur jumelle d' Apollon , qui avait donné son nom au programme lunaire de la NASA des années 1960. Des missions vers Mars d'ici les années 2030 étaient toujours prévues le Congrès .
En février 2020, la Maison-Blanche a demandé une augmentation de 12 % du budget du programme Artemis pour l' exercice 2021. Le budget total aurait alors atteint 25,2 milliards de dollars par an, dont 3,7 milliards consacrés au système d'atterrissage humain. Le directeur financier de la NASA, Jeff DeWit, a déclaré que l'agence avait de « très bonnes chances » d'obtenir l'approbation du Congrès, malgré les réserves des démocrates concernant le programme. Cependant, en juillet 2020, la commission des crédits de la Chambre des représentants a rejeté la demande d'augmentation de budget de la Maison-Blanche. Le projet de loi proposé à la Chambre n'allouait que 700 millions de dollars au système d'atterrissage humain, soit 81 % (3 milliards de dollars) de moins que le montant demandé.
En avril 2020, la NASA a accordé un financement à Blue Origin, Dynetics et SpaceX pour des études de conception préliminaires d'une durée de 10 mois pour le HLS.
Le 4 février 2021, l' administration Biden a apporté son soutien au programme Artemis. Plus précisément, la porte-parole de la Maison-Blanche, Jen Psaki, a exprimé le « soutien [à] cet effort et à cette entreprise ». Cependant, tout au long du mois de février 2021, l'administrateur par intérim de la NASA, Steve Jurczyk, a réitéré ces préoccupations budgétaires lorsqu'il a été interrogé sur le calendrier du projet, précisant que « l'objectif d'un alunissage en 2024 n'est peut-être plus réaliste [...] ».
Le 16 avril 2021, la NASA a confié à SpaceX le développement, la fabrication et le lancement de deux missions d'alunissage avec l' atterrisseur lunaire Starship HLS . Blue Origin et Dynetics ont contesté cette attribution auprès du Government Accountability Office (GAO) le 26 avril. Après le rejet des contestations par le GAO, Blue Origin a intenté une action en justice contre la NASA concernant cette attribution, et la NASA a accepté de suspendre les travaux relatifs au contrat jusqu'au 1er novembre, le temps de la procédure judiciaire. Le juge a débouté la NASA le 4 novembre et cette dernière a repris sa collaboration avec SpaceX.
Le 15 novembre 2021, un audit du Bureau de l'inspecteur général de la NASA a estimé le coût réel du programme Artemis à environ 93 milliards de dollars jusqu'en 2025.
Outre le contrat initial avec SpaceX, la NASA a attribué deux séries de contrats distincts en mai 2019 et septembre 2021 portant sur différents aspects du système de localisation haute (HLS) afin d'encourager des conceptions alternatives, indépendamment du développement initial du HLS. En mars 2022, elle a annoncé l'élaboration de nouvelles règles de durabilité et la poursuite d'une mise à niveau du HLS de Starship (une option du contrat initial avec SpaceX) ainsi que de nouvelles conceptions alternatives concurrentes. Ces initiatives faisaient suite aux critiques formulées par des membres du Congrès concernant le manque de redondance et de concurrence, et ont conduit la NASA à solliciter un soutien supplémentaire.
Pad Abort-1 du 6 mai 2010 a démontré le bon fonctionnement du système d'interruption de lancement d'Orion, prouvant sa capacité à séparer un module d'équipage de la fusée en cas d'urgence sur le pas de tir. Le test Ascent Abort-2 du 2 juillet 2019 a prouvé que le système pouvait séparer un module d'équipage pendant le lancement, au point de pression aérodynamique maximale ( max q ). Pour ce second test, la capsule de base a été lancée par une fusée dérivée de Minotaur IV , modifiée .
Entre-temps, un prototype de module d'équipage Orion a volé lors du vol d'essai Exploration Flight Test-1 le 5 décembre 2014 au sommet d'une fusée Delta IV Heavy . Son système de contrôle de réaction et d'autres composants ont été testés au cours de deux orbites terrestres moyennes , atteignant un apogée de ceintures de radiation de Van Allen avant d'effectuer une rentrée atmosphérique à haute énergie à Capsule Orion peu après son amerrissage dans l'océan Pacifique le 11 décembre 2022.
Le lancement d'Artemis I était initialement prévu pour fin 2016, puis, en raison de retards successifs, pour fin 2021, avant d'être repoussé au 29 août 2022. Divers retards liés aux dernières réparations d'infrastructure et aux conditions météorologiques ont encore repoussé la date de lancement.
En octobre 2022, les responsables des lancements de la NASA ont fixé une nouvelle date de lancement en novembre, qui a de nouveau été légèrement reportée en raison des préparatifs et des conditions météorologiques. Le 16 novembre à 01:47:44 HNE (06:47:44 UTC ), Artemis I a été lancée avec succès depuis le Centre spatial Kennedy .
La mission Artemis I s'est achevée le 11 décembre à 9 h 40 PST (17 h 40 UTC), lorsque le vaisseau spatial Orion a amerri dans l'océan Pacifique, à l'ouest de la Basse-Californie, au terme d'une mission record. Artemis a parcouru plus de Apollo 17 de la NASA , la dernière mission habitée à avoir foulé le sol lunaire.
Artemis II (1er-11 avril 2026) était un survol habité de la Lune . Il s'agit actuellement du seul vol habité au-delà de l'orbite terrestre basse depuis Apollo 17 en 1972, du seul vol habité du programme Artemis dirigé par la NASA , du seul vol habité du Space Launch System (SLS) et du seul vol habité du vaisseau spatial Orion , baptisé Integrity par son équipage de quatre personnes.
Cette mission était un vol d'essai préparatoire à la mission Artemis IV, dont l'objectif était de renvoyer des humains sur la Lune. Initialement désignée Mission d'exploration 2 (EM-2) et destinée à soutenir la mission de redirection d'astéroïde annulée , ses objectifs ont été revus après la création du programme Artemis en 2017. Le but principal de la mission était de valider les systèmes du vaisseau spatial Orion , les opérations de l'équipage et les procédures de mission en vue d'une exploration lunaire prolongée lors de futures missions Artemis . Les objectifs de la mission Artemis II étaient similaires à ceux d' Apollo 8 en 1968, le premier vol lunaire habité du programme Apollo , tandis que sa trajectoire de retour libre était comparable à celle d' Apollo 13 en 1970.
Parmi les quatre membres d'équipage, Victor Glover était la seule personne de couleur , Christina Koch la seule femme , l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne Jeremy Hansen le seul non-Américain, et Reid Wiseman la personne la plus âgée à avoir voyagé au-delà de l'orbite terrestre basse et autour de la Lune. Lors de leur survol lunaire, l'équipage a battu le record d'Apollo 13 de 400 171 km (248 655 miles ) pour la plus grande distance parcourue par des êtres humains depuis la Terre, atteignant une distance maximale de 406 771 km (252 756 miles ). Après son lancement, Artemis II a suscité un vif intérêt international grâce à ses exploits et à son équipage inclusif, donnant naissance à l'expression « joie lunaire ».
Artemis II a amerri dans l' océan Pacifique le 11 avril à 00h07 UTC, concluant ainsi son voyage de neuf jours autour de la Lune.
La mission testera les opérations de rendez-vous et d'amarrage entre Orion et des versions d'essai des vaisseaux spatiaux commerciaux du système d'atterrissage humain (HLS) développés par Blue Origin et SpaceX . La NASA décrit Artemis III comme une mission de réduction des risques destinée à soutenir Artemis IV , qui est prévue comme la première mission habitée d'alunissage du programme Artemis.
Artemis IV (début 2028)
alunissage du programme d'exploration lunaire Artemis dirigé par la NASA , marquant le premier alunissage habité depuis Apollo 17 en 1972.
L'alunissage se fera soit avec le Starship HLS de SpaceX , soit avec le Blue Moon de Blue Origin . L'atterrisseur sera lancé en premier. Une fois opérationnel, une fusée SLS ( Space Launch System ) lancera le vaisseau Orion transportant les quatre astronautes . Avec le Starship, les deux véhicules s'amarreront en orbite terrestre basse , puis le Starship les placera en orbite lunaire. Avec le Blue Moon, le SLS lancera Orion vers la Lune pour s'y amarrer . Dans les deux cas, deux astronautes rejoindront l'atterrisseur, descendront à la surface lunaire et y effectueront des sorties extravéhiculaires . Ils remonteront ensuite à bord d'Orion, qui les ramènera sur Terre. En mars 2026, la NASA prévoyait un lancement début 2028.
En alternative, les vaisseaux spatiaux pourraient se rejoindre sur une orbite polaire elliptique avec des lignes d'apside coplanaires et s'amarrer. Cette orbite présente un périlune de 100 kilomètres (62 mi ; 54 milles nautiques), minimisant ainsi le nombre et la durée des manœuvres que le système de propulsion principal (HLS) doit effectuer pour atteindre la surface lunaire, et un apolune de 6 500 kilomètres (4 000 mi ; 3 500 milles nautiques) afin de compenser la propulsion limitée du module de service européen d'Orion , qui ne peut quitter une orbite lunaire basse.
Artemis V (fin 2028)
NASA . Cette mission devrait marquer les premiers pas de la NASA vers la construction d'une base lunaire permanente. En mars 2026, le lancement était prévu pour fin 2028.
Le programme CLPS ( Commercial Lunar Payload Services ) de la NASA a pour objectif de confier à des entreprises l'envoi de petits atterrisseurs et rovers robotisés sur la Lune . La plupart des sites d'atterrissage se situent près du pôle Sud lunaire , où ils exploreront les ressources lunaires , testeront des concepts d'utilisation des ressources in situ (ISRU) et mèneront des expériences scientifiques pour soutenir le programme lunaire Artemis. Le programme CLPS vise à acquérir des services complets de transport de charges utiles entre la Terre et la surface lunaire par le biais de contrats à prix fixe . En 2024, avec la mission IM-1, le programme a permis à une entreprise commerciale de réaliser son premier atterrissage sur la Lune. Il a ensuite été étendu pour prendre en charge des charges utiles plus importantes à partir de 2025. En 2026, la NASA a proposé l'initiative « CLPS 2.0 »
Le programme CLPS est géré par la Direction des missions scientifiques de la NASA , en collaboration avec les directions des missions d'exploration humaine et d'opérations et des missions de technologies spatiales. La NASA attend des contractants qu'ils assurent toutes les activités nécessaires à l'intégration, à l'accueil, au transport et à l'exploitation en toute sécurité des charges utiles de la NASA, notamment les lanceurs, les atterrisseurs lunaires, les systèmes de surface lunaire, les véhicules de rentrée atmosphérique et les ressources associées.
Huit missions ont été mandatées dans le cadre de ce programme (à l'exclusion d'un contrat de mission qui a été révoqué après son attribution et d'un contrat de mission qui a été annulé après la faillite de l'entreprise contractante).
Accords d'Artémis
Les pays signataires des accords d'Artémis, mis en évidence en bleu, en juin 2026
Les accords Artemis constituent un ensemble de principes non contraignants pour l'exploration et le développement de l'espace extra-atmosphérique, établis par une série d' accords bilatéraux entre les États-Unis et les pays partenaires.
Les Accords ont été initialement signés le 13 octobre 2020 par les représentants des agences spatiales nationales de huit pays : l’Australie, le Canada, l’Italie, le Japon, le Luxembourg , les Émirats arabes unis, le Royaume-Uni et les États-Unis. Les Accords restent ouverts à la signature indéfiniment, la NASA prévoyant l’adhésion de nouveaux pays. Les signataires supplémentaires peuvent choisir de participer directement aux activités du programme Artemis ou simplement s’engager à respecter les principes d’une exploration lunaire responsable tels qu’ils sont énoncés dans les Accords.
Systèmes terrestres d'exploration (EGS)
Logo d'Exploration Ground Systems
Le programme Exploration Ground Systems (EGS) a été créé pour développer, moderniser et exploiter l'infrastructure au sol du Centre spatial Kennedy (KSC) de la NASA , en Floride, nécessaire au traitement, à l'assemblage, au transport et au lancement des fusées et des engins spatiaux. Ce programme soutient les initiatives de vols spatiaux habités de la NASA, notamment le Space Launch System (SLS) et le vaisseau spatial Orion utilisé dans le cadre du programme Artemis.
EGS est responsable de la maintenance et de l'adaptation des installations héritées des programmes Apollo et de la navette spatiale , tout en développant de nouveaux systèmes pour prendre en charge l'évolution des configurations des lanceurs. Ces efforts ont notamment inclus des modifications pour les missions du SLS Block 1, ainsi que la planification de versions plus avancées, même si certaines améliorations ont été revues ou annulées en raison de l'évolution des exigences du programme.
Le programme exploite et entretient plusieurs installations et systèmes majeurs au Centre spatial Kennedy (KSC), notamment le bâtiment d'assemblage des véhicules (VAB) , où les fusées sont intégrées verticalement ; le Centre de contrôle des lancements (LCC) , qui abrite les salles de tir utilisées pour les opérations de lancement ; et la flotte de transporteurs à chenilles (CT-1 et CT-2), qui acheminent les lanceurs mobiles et les fusées jusqu'au pas de tir. L'EGS gère également les plateformes de lancement mobiles, dont le lanceur mobile 1 (ML-1), tandis que la construction du lanceur mobile 2 (ML-2) a été interrompue suite à des modifications des exigences du programme SLS. Les opérations de lancement sont effectuées depuis le complexe de lancement 39B , qui a été modernisé pour accueillir les missions Artemis.
Véhicules de lancement terrestre de soutien
Auparavant, selon les premiers concepts de mission définis par la NASA en mai 2020 et affinés par l'attribution du contrat HLS en juillet 2021, les principaux lanceurs terrestres prévus pour le programme Artemis étaient le Space Launch System (SLS) de la NASA pour le véhicule Orion , le Falcon Heavy pour divers composants de la Lunar Gateway [ et la configuration Starship HLS pour la livraison ultérieure du véhicule HLS . D'autres Starships standard de SpaceX pourraient être utilisés ultérieurement pour répondre à d'autres besoins, encore à déterminer, matière de transport d'équipage ou de fret . Des lanceurs supplémentaires seront également employés ultérieurement pour les services de fret CLPS. La fusée européenne Ariane 6 a été proposée pour faire partie du programme en juillet 2019
Le module d'alimentation et de propulsion (PPE) et le module d'habitation et de logistique (HALO) de la station Gateway , initialement prévus pour le lanceur Block 1B [ , devaient ensuite être lancés ensemble par une fusée Falcon Heavy en 2027 La station Gateway devait être ravitaillée par environ 28 missions de fret commerciales, lancées par des lanceurs commerciaux non encore identifiés . Les services logistiques de la station Gateway (GLS) étaient chargés de ces missions de ravitaillement . GLS avait également commandé la construction d'un véhicule de ravitaillement, le Dragon XL, capable de rester amarré à la station Gateway pendant un an, de produire sa propre énergie pendant l'amarrage et de se désintégrer de manière autonome à la fin de sa mission
En mai 2019, il était prévu que les composants d'un atterrisseur lunaire habité soient déployés sur la station Gateway à l'aide de lanceurs commerciaux avant l'arrivée de la première mission habitée, Artemis III . Une approche alternative, où le module lunaire habité (HLS) et Orion s'amarreraient directement, a été envisagée.
Jusqu'à mi-2019, la NASA envisageait d'utiliser les lanceurs Delta IV Heavy et Falcon Heavy pour lancer une mission habitée Orion en raison des retards du SLS. Compte tenu de la complexité d'une conversion vers un autre véhicule, l'agence a finalement décidé d'utiliser uniquement le SLS pour lancer des astronautes.
Le développement du SLS a débuté en 2011, conformément à la directive du Congrès visant à remplacer la navette spatiale, alors en fin de vie, et les lanceurs Ares I et Ares V du programme Constellation , annulés . Le projet intègre des composants issus de ces deux programmes. D'un coût estimé à 31,6 milliards de dollars en 2025, il a été critiqué pour sa mauvaise gestion, ses dépassements budgétaires et ses retards, mais a finalement permis le premier vol habité dans l'espace en 2026.
À partir d' Artemis V , et au plus tôt fin 2028, le SLS utilisera l' étage supérieur Centaur V , développé pour le lanceur Vulcan Centaur , au lieu de l'ICPS. La NASA avait initialement prévu de moderniser le SLS, en passant de sa configuration actuelle Block 1 à des versions Block 1B et Block 2, mais a annulé ces plans en février 2026 afin de privilégier la configuration Block 1 et ainsi « réduire les risques et garantir la stabilité du calendrier ». La version Block 1B devait utiliser l' étage supérieur Exploration Upper Stage , et la version Block 2 aurait utilisé de nouveaux propulseurs d'appoint à propergol solide.
Bien que le SLS possède la plus forte poussée au décollage de toutes les fusées ayant transporté des humains, soit 39 méganewtons (8 800 000 livres-force ), sa capacité d'emport pour l'injection translunaire de 27 tonnes (59 525 livres) ne représente qu'environ la moitié de celle de la Saturn V, soit 48,6 tonnes (107 145 livres). Ainsi, pour les missions lunaires Artemis, à commencer par Artemis IV prévue début 2028, Orion est conçu pour s'amarrer au Système d'atterrissage humain (HLS) en orbite lunaire ou en orbite terrestre basse, lancé séparément par une fusée autre que le SLS ; le Starship HLS de SpaceX et le Blue Moon de Blue Origin sont en cours de développement en tant que véhicules HLS.
super lourd entièrement réutilisable, actuellement en développement. Il se compose d'un premier étage, le Super-Heavy , et d'un deuxième étage, généralement appelé Starship , qui se déclinera en plusieurs variantes. Une mission Starship HLS utilisera trois variantes : un ravitailleur, un dépôt de propergol et le Starship HLS lui-même, conçu exclusivement pour les décollages et atterrissages lunaires, et non pour les atterrissages terrestres. Certaines variantes pourront revenir sur Terre pour être réutilisées.
Les vaisseaux Starship de deuxième étage sont entièrement autonomes et dotés de leurs propres systèmes de propulsion. Le système Starship combiné, utilisant des variantes standard pour son deuxième étage, est conçu pour transporter des équipages et du fret, qui pourra ensuite servir à répondre aux divers besoins de développement du programme Artemis, ainsi qu'à ceux d'autres programmes de la NASA et de SpaceX.
Le vaisseau Starship de SpaceX est également qualifié pour participer aux appels d'offres relatifs aux services de charges utiles lunaires commerciales (CLPS) et a remporté en 2021 l'appel d'offres de la NASA pour un alunissage habité.
véhicules spatiaux
Orion
Le vaisseau spatial Orion de la NASA subit des tests finaux
Orion a été initialement conçu par Lockheed Martin comme véhicule d'exploration habité (CEV) pour le programme Constellation de la NASA . Suite à l'annulation de ce programme en 2010, Orion a été profondément remanié pour l'initiative « Voyage vers Mars » de la NASA, rebaptisée par la suite « De la Lune à Mars ». Le lanceur SLS a remplacé Ares I comme lanceur principal d'Orion, et le module de service a été remplacé par un modèle inspiré du véhicule de transfert automatisé (ATV) de l' Agence spatiale européenne (ESA ). Une version de développement du module de service d'Orion a été lancée en 2014 lors du vol d'essai Exploration Flight Test-1 , et au moins quatre prototypes ont été produits. En 2022, trois modules d'équipage Orion opérationnels étaient construits, et un quatrième avait été commandé pour le programme Artemis. Le premier de ces modules devait être lancé le 30 novembre 2020, mais Artemis I n'a finalement été lancé que le 16 novembre 2022.
En mars 2026, la NASA prévoit de lancer l'un ou les deux atterrisseurs en orbite terrestre mi-2027 pour des tests de rendez-vous et d'amarrage dans le cadre de la mission Artemis III . Le choix de l'atterrisseur pour le premier alunissage habité du programme, lors de la mission Artemis IV début 2028, dépendra des résultats de ces tests et de l'état de préparation des équipements.
Au lieu de piloter le développement en interne, la NASA a fourni un modèle de référence et a lancé un appel d'offres auprès de fournisseurs commerciaux pour la conception, le développement et la livraison de systèmes répondant aux exigences de l'agence. La compétition a débuté en 2019 et Starship HLS a été sélectionné en 2021. Suite à cette attribution, la procédure d'acquisition a été contestée devant les tribunaux , en raison d'allégations d'évaluation irrégulière des propositions. En 2023, la NASA a élargi le programme en sélectionnant un second atterrisseur concurrent, Blue Moon, affirmant que cette mesure renforcerait la concurrence et favoriserait de nouvelles opportunités d'alunissage.
Portail lunaire (annulé)
Représentation de la station spatiale lunaire Gateway assemblée, conception 2024Architecture de conception des passerelles en 2024
L'une des contraintes techniques justifiant le projet Gateway était la capacité de propulsion limitée du module de service européen d' Orion , utilisé pour les missions Artemis, qui ne pouvait quitter l' orbite lunaire basse de manière autonome . Une orbite de halo quasi rectiligne fut choisie, réduisant ainsi les besoins en propulsion. Gateway devait servir de plateforme de transit où Orion pourrait rejoindre les atterrisseurs lunaires du système d'atterrissage humain (HLS), transférer les équipages et soutenir les missions à la surface lunaire. Elle devait également assurer les communications, la recherche scientifique et l'habitat pour les missions habitées et robotiques. Avant son annulation, elle était pressentie pour être la première station spatiale au-delà de l'orbite terrestre basse et une plateforme de transit potentielle pour de futures missions habitées vers Mars .
Le plan de développement prévoyait deux modules initiaux : l’ élément de propulsion et d’alimentation (PPE) et le module d’habitation et de logistique (HALO). En cours de route, l’idée de les lancer simultanément sur une fusée commerciale a émergé. Les éléments suivants devaient être lancés par le Space Launch System (SLS) en tant que charges utiles conjointes avec Orion, puis transférés en orbite lunaire.
Opérations de surface planifiées
Représentation artistique d'un astronaute d'Artemis portant la combinaison spatiale xEMU et le sac à dos de survie xPLS lors d'une sortie extravéhiculaire sur la Lune.
Le camp de base Artemis soutiendra des missions d'une durée maximale de deux mois et servira à étudier des technologies destinées aux futures bases lunaires ou martiennes. Ces futures colonies permanentes pourront ensuite être utilisées régulièrement pendant des décennies, dans le cadre de programmes gouvernementaux et commerciaux. Une base sera composée de trois modules principaux :
Les modules d'habitat de surface (SH), qui constituent la structure d'habitation initiale et une base d'habitation à la surface pour les premiers résidents de la Lune.
Le véhicule tout-terrain lunaire (LTV), qui est un chariot rover non pressurisé destiné au transport d'astronautes en combinaison et de fret dans les environs de la base.
Les véhicules pressurisés (PR), véhicules pressurisés dotés de petites installations d'habitation de secours, permettent ainsi des explorations de plusieurs jours et de plus longue portée à des dizaines de kilomètres de la base.
Transports sur la Lune
Zone d'atterrissage
En 2022, la NASA a identifié 13 régions candidates près du pôle Sud lunaire pour les premières missions d'atterrissage et d'inspection.
développement des transports terrestres
Véhicule de terrain lunaire de base de la NASA
En février 2020, la NASA a publié deux demandes d'informations concernant un rover de surface non pressurisé, habité ou non. Ce dernier, le Lunar Terrain Vehicle (LTV), serait prépositionné par un véhicule CLPS avant la mission Artemis III. Il servirait à transporter les équipages sur le site d'exploration et remplirait une fonction similaire à celle du véhicule lunaire Apollo . En juillet 2020, la NASA a ouvert un bureau de programme pour ce rover au Centre spatial Johnson de Houston.
La NASA a spécifié son besoin d'un véhicule tout-terrain lunaire (LTV) ayant une capacité de chargement de 800 kg, des distances de parcours allant jusqu'à 20 km sans recharge de batterie, des opérations continues pendant 8 heures sur une période de 24 heures, la capacité de survivre à la nuit lunaire et la capacité de franchir des pentes aussi raides que ±20 degrés.
Le 3 avril 2024, la NASA a annoncé qu'Intuitive Machines , Lunar Outpost et Venturi Astrolab étaient les trois entreprises chargées de développer le LTV dans le cadre d'une phase de faisabilité et de démonstration d'une durée de 12 mois. Un communiqué de la NASA, daté du 9 avril 2024, a fourni des précisions sur le coût et la faisabilité globale du projet. La proposition d'Intuitive Machines s'élevait à 1,692 milliard de dollars, celle de Lunar Outpost à 1,727 milliard de dollars et celle d'Astrolab à 1,928 milliard de dollars pour le développement du véhicule.
construction de bâtiments d'abris
Représentation artistique du camp de base d'Artemis
Le camp de base Artemis (ABC) est la première base lunaire proposée, dont l'établissement est prévu pour la fin des années 2020. Ce camp de base sera situé dans la région du pôle Sud, à proximité des deux cratères Shackleton et de Gerlache adjacents en raison de la grande variété de reliefs lunaires de cette zone et de l'abondance de glace d'eau supposée présente dans les sols lunaires au fond des cratères. Les environs de ces cratères sont soumis aux directives du Traité sur l'espace extra-atmosphérique .
Habitat de surface fondamental
Rendu de l'habitat de surface fondamental (configuration stationnaire)
La plupart des informations concernant les modules d'habitat de surface (SH) proviennent d'études et de manifestes de lancement mentionnant leur mise en service. Leur construction et leur lancement commerciaux sont prévus pour le début des années 2030, en même temps que celui du véhicule pressurisé (PV) . Le SH était auparavant désigné sous le nom d'Artemis Surface Asset. Plans de lancement SLS Block 1B en une seule unité et son atterrissage direct sur la surface. Il serait ensuite raccordé à un système d'alimentation électrique de surface lancé par une mission CLPS et testé par l'équipage d'Artemis VI. L' Agence spatiale italienne a signé un contrat avec Thales Alenia Space fin 2023 pour le module d'habitation polyvalent, qui pourrait devenir le deuxième module du camp de base Artemis.
programmes de prospection et de recherche des ressources
En février 2020, un séjour lunaire lors d'une mission Artemis de phase 1 durerait environ sept jours et comprendrait cinq activités extravéhiculaires (EVA). Un concept d'opérations théorique , c'est-à-dire un plan hypothétique mais possible, serait le suivant : le premier jour du séjour, les astronautes atterrissent sur la Lune mais n'effectuent pas d'EVA. Ils se préparent plutôt à l'EVA prévue pour le lendemain, une étape appelée « Préparation à l'EVA ».
Le deuxième jour, les astronautes ouvrent l'écoutille du module d'atterrissage humain et entreprennent leur première sortie extravéhiculaire (EVA 1), d'une durée de six heures. Celle-ci comprendra le prélèvement d'un échantillon de secours, des activités de communication, le déploiement du module expérimental et le prélèvement d'échantillons. Les astronautes resteront à proximité du site d'atterrissage lors de cette première EVA. La deuxième EVA débute le troisième jour. Les astronautes caractérisent et prélèvent des échantillons dans des zones constamment à l'ombre . Contrairement à la première EVA, ils s'éloigneront davantage du site d'atterrissage, jusqu'à l'utilisation des ressources in situ (ISRU) . Le jour 7 sera marqué par la dernière et la plus courte EVA. Cette EVA durera une heure, contre six heures pour les autres (de la sortie à l'entrée), et sera principalement consacrée aux préparatifs de l'ascension lunaire, notamment le largage de matériel. Une fois la dernière EVA terminée, les astronautes retourneront au système d'atterrissage humain (HLS) et le véhicule décollera de la surface lunaire pour rejoindre Orion/Gateway.
Le rover pressurisé (PR) est un module pressurisé de grande taille permettant des missions habitées sur de longues distances et une autonomie de plusieurs jours. La NASA a développé plusieurs rovers pressurisés, dont celui anciennement appelé véhicule d'exploration spatiale (SEV). Ce rover, conçu pour le programme Constellation , a été fabriqué puis testé. Dans le manifeste de vol de 2020, il est ensuite désigné comme « habitat mobile », suggérant un rôle similaire à celui du bus lunaire ILREC . Il serait opérationnel pour l'équipage à la surface, mais pourrait également être piloté de manière autonome depuis la station Gateway ou d'autres points d'observation.
Concernant les relations publiques, Clive Neal, scientifique lunaire de haut niveau, a déclaré : « Dans le cadre du programme Constellation, la NASA disposait d’un rover sophistiqué. C’est vraiment dommage qu’il ne puisse jamais atteindre la Lune. » Cependant, Neal a également indiqué comprendre les différences d’objectifs entre le programme Constellation et le programme Artemis, ainsi que la nécessité pour ce dernier de privilégier la collaboration internationale.
Le 9 avril 2024, il a été annoncé que la JAXA et la NASA avaient signé un accord stipulant que le Japon rejoindrait le projet de collaboration sur les rovers pressurisés et concevrait, développerait et exploiterait un rover pour l'exploration lunaire, avec ou sans équipage. En contrepartie, la NASA assurera le lancement et le transport du rover sur la Lune, ainsi que la prise en charge de deux missions d'astronautes japonais à la surface lunaire. L'objectif est que ces astronautes soient les premiers non-Américains à fouler le sol lunaire. Le rover pressurisé est conçu pour accueillir deux astronautes pendant une durée maximale de 30 jours à l'extérieur. La NASA prévoit d'utiliser ce rover pressurisé à partir d'Artemis VII et des missions suivantes, pour une durée de vie d'environ 10 ans.
combinaisons spatiales
Christina Koch dans le système de survie de l'équipage Orion (OCSS)
Le programme Artemis utilise deux types de combinaisons spatiales dévoilés pour la première fois en octobre 2019 : le système de survie de l'équipage Orion (OCSS) pour le lancement et l'entrée, et une unité de mobilité extravéhiculaire (EMU) de nouvelle génération pour les opérations à la surface lunaire.
Le système OCSS, développé par la société David Clark , sert de système de sécurité d'urgence pour le vaisseau spatial Orion, assurant une survie sous pression pendant 144 heures maximum en cas de dépressurisation de la cabine. Les combinaisons sont principalement de couleur orange international , une teinte à haute visibilité facilitant les opérations de récupération grâce à une meilleure visibilité sur fond d'océan et de ciel. Chaque combinaison est réalisée sur mesure et intègre des dispositifs de flottaison pour la survie après l'amerrissage.
Le développement de l'unité de mobilité extravéhiculaire d'exploration (xEMU) de la NASA a subi des retards ; un audit réalisé en 2021 par le Bureau de l'inspecteur général de la NASA a conclu qu'elle ne serait pas prête avant 2025. En conséquence, la NASA s'est tournée vers un modèle de services commerciaux et a sélectionné Axiom Space et Collins Aerospace en 2022 pour développer des combinaisons spatiales lunaires. Collins s'est ensuite retirée du contrat en 2024.
Depuis, le développement s'est concentré sur l' unité de mobilité extravéhiculaire Axiom (AxEMU), qui a entamé sa phase critique de conception et d'essais en 2024. En février 2026, la combinaison avait passé avec succès les tests internes et faisait l'objet d'une évaluation plus approfondie par la NASA. L'assemblage du premier prototype était en cours après des essais de mobilité sous pression et sous-marine au Laboratoire de flottabilité neutre . La NASA prévoit de réaliser une démonstration spatiale de l'AxEMU à bord de la Station spatiale internationale en 2027, où la combinaison pourrait être utilisée lors d'une sortie extravéhiculaire. La NASA prévoit également d'embarquer une AxEMU à bord d' Artemis III , où les astronautes devraient effectuer des évaluations d'interface matérielle avec au moins un atterrisseur lunaire commercial.
Critique
Le programme Artemis a fait l'objet de critiques de la part de plusieurs spécialistes du secteur spatial. Mark Whittington, collaborateur du journal The Hill et auteur de plusieurs études sur l'exploration spatiale, a critiqué le volet relatif à la station lunaire Gateway, déclarant dans un article que « le projet d'orbite lunaire ne nous aide pas à retourner sur la Lune ».
Au moins 15 lancements seront nécessaires pour ravitailler le HLS en orbite par mission habitée. En 2024, Jennifer Jensen de SpaceX a déclaré lors d'une conférence téléphonique que le Starship HLS nécessiterait dix lancements. L'astronaute d'Apollo 11, Buzz Aldrin, est en désaccord avec le projet de base lunaire de la NASA. Il a remis en question l'intérêt pour la NASA d'« envoyer un équipage vers un point intermédiaire dans l'espace, d'y récupérer un atterrisseur et de se poser ». Aldrin a exprimé son soutien au programme « Moon Direct » de Zubrin.
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