Artemis III
mission spatiale avec équipage du programme Artemis de la NASA, en 2027
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Artemis III est une mission spatiale habitée du programme Artemis de l'agence spatiale américaine, la NASA, qui doit se dérouler en , et dont l'objectif est de tester les opérations conjointes en orbite terrestre basse entre le véhicule Orion et un ou les deux atterrisseurs lunaires habités du programme : le Starship HLS de SpaceX et le Blue Moon de Blue Origin. Elle doit être suivie de la mission Artemis IV en qui doit être la première du programme à déposer des astronautes à la surface de la Lune.
| Artemis III Mission spatiale habitée | ||||||||
Vue d'artiste du véhicule Orion en orbite basse terrestre. | ||||||||
| Données de la mission | ||||||||
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| Organisation | ||||||||
| Programme | Artemis | |||||||
| Vaisseau | CSM-004 | |||||||
| Type vaisseau | Orion Starship HLS Blue Moon |
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| Équipage | 4 astronautes | |||||||
| Lanceur | SLS Bloc 1 Starship New Glenn |
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| Date de lancement | 2027 | |||||||
| Site de lancement | Centre spatial Kennedy, LC-39B | |||||||
| Site d'atterrissage | Océan Pacifique | |||||||
| Orbite | Orbite terrestre basse | |||||||
| Navigation | ||||||||
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| modifier |
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La mission devait être la première du programme à se poser à la surface de la Lune après le vol circumlunaire de la mission Artemis II, mais en il est décidé de reporter le premier atterrissage à la mission suivante Artemis IV en , afin de raccourcir le délai entre les missions et de tester davantage les différents équipements et procédures. Cette méthode incrémentale s'inspire ouvertement de celle du programme Apollo, qui réalise un vol similaire en orbite terrestre basse lors de la mission Apollo 9 en .
Historique
La mission Artemis III devait être la première à se poser à la surface de la Lune après le vol circumlunaire de la mission Artemis II en , mais le planning et l'architecture du programme Artemis sont bouleversés en en raison de la prise de fonction du nouvel administrateur de la NASA Jared Isaacman, qui cherche à accélérer son déroulement tout en adoptant une posture plus réaliste. L'agence spatiale décide d'ajouter une mission de qualification supplémentaire avant le premier débarquement d'astronautes sur la Lune, qui est désormais prévu lors de la mission Artemis IV alors annoncée pour 2028. L'étage supérieur Exploration Upper Stage (EUS) du lanceur SLS Block IB prévu pour être utilisé à partir de la mission Artemis IV en cours de développement est également abandonné au profit d'un étage « standard » non défini, et la cadence de lancement des missions doit être augmentée.
Le recours à cette méthode incrémentale s'inspire du programme Apollo, qui réalise un vol similaire en orbite terrestre basse lors de la mission Apollo 9 en afin de qualifier le module lunaire (LM). De façon similaire l'objectif de la mission Artemis III est désormais de qualifier en orbite terrestre basse les opérations conjointes entre le vaisseau Orion et l'atterrisseur lunaire Human Landing System (HLS) fourni soit par SpaceX soit par Blue Origin, soit les deux, selon le degré d'avancement de leur développement. Jusqu'ici cette qualification devait avoir lieu directement lors de la première mission à destination de la surface de la Lune, ce que le comité consultatif sur la sécurité à la NASA (Aerospace Safety Advisory Panel ou ASAP) déconseillait depuis des années.
Le véhicule Orion lancé par le dernier exemplaire du Space Launch System (SLS) dans sa version Bloc 1 avec l'étage supérieur Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) en orbite terrestre basse (LEO) doit effectuer un rendez-vous orbital puis s'amarrer à l'un, ou aux deux successivement, des HLS. Après quoi les astronautes y entrent et testent ainsi leur système de support de vie, télécommunication et propulsion. Éventuellement les combinaisons spatiales AxEMU fournies par Axiom Space pourraient être testée pendant le vol[1],[2].
Objectifs
Équipage
L'équipage d'Artemis III est à l'heure actuelle encore inconnu.
Installations et équipes au sol
Artemis III étant une mission habitée de la NASA, elle réutilise pratiquement toutes les infrastructures héritées du programme Apollo et de la navette spatiale. Les équipes qui travaillent sur la mission représentent plusieurs dizaines de milliers de personnes, près de 30 000 pour la mission Artemis I en 2022[3].
Vehicle Assembly Building
Le Vehicle Assembly Building (VAB) est le bâtiment historique du Centre spatial Kennedy (KSC) où le lanceur Space Launch System (SLS) et le véhicule Orion sont assemblés et préparés avant leur lancement. Construit en pour les fusées Saturn V du programme Apollo, il est ensuite utilisé pour le programme de navette spatiale de à , puis il est réaménagé pour accueillir le SLS, et de potentiels lanceurs commerciaux qui ne viendront cependant pas[4]. Exceptionnel par ses dimensions, le VAB est jusqu'en le plus haut bâtiment de Floride[5], et brièvement le plus volumineux au monde[6]. Le bâtiment est initialement conçu pour pouvoir assembler quatre Saturn V simultanément dans autant de baies hautes (high bays), mais en pratique seulement trois ont été utilisées[7], et aujourd'hui seule la baie 3 est configurée pour le SLS. En la baie 2 est modifiée pour accueillir la construction de la section moteur de l'étage central du SLS, puis son assemblage avec le reste de l'étage central, afin d'accélérer le processus[8]. Le lanceur est assemblé directement sur sa plateforme de lancement mobile (Mobile Launcher 1 ou ML-1) et relié à sa tour ombilical ; ML-1 est initialement construite pour le lanceur Ares I du programme Constellation, puis a été réadaptée au SLS[9]. À l'intérieur du VAB dix plateformes rétractables donnent accès aux différents étages de la fusée[10], puis une fois prêt le crawler-transporter 2 (CT-2) est utilisé pour l'extraire et la transférer jusqu'au complexe de lancement[11].
Operations and Checkout Building
Le Operations and Checkout Building (O&C) est un bâtiment historique du Centre spatial Kennedy (KSC) qui joue un rôle central dans les préparatifs de la mission. Construit en pour préparer et tester le module de commande et de service (CSM) et le module lunaire (LM) du programme Apollo, il est ensuite utilisé pour le module Spacelab de la navette spatiale puis certains éléments et modules de la station spatiale internationale (ISS). C'est dans ce bâtiment que le module d'équipage (CM) et le module de service européen (ESM) sont en grande partie assemblés et testés pour devenir le véhicule Orion, notamment grâce à deux chambres à vide[12]. L'autre aile du O&C accueille au troisième étage les quartiers des astronautes de la NASA lors des derniers jours de leur quarantaine avant le départ, et ce depuis la mission Gemini 3 en [13]. C'est également dans la Suit Room qu'ils enfilent leur combinaison spatiale le jour du décollage, avant de prendre l'ascenseur et sortir du bâtiment pour dire une dernière fois au revoir à leur proche avant de monter dans le véhicule qui les emmènent jusqu'au pas de tir[14].
Pas de tir 39B

La mission décolle depuis le pas de tir 39B du complexe de lancement 39 ou LC-39B (pour Launch Complex 39B) du Centre spatial Kennedy (KSC), construit en pendant le programme Apollo pour servir de pas de tir de secours au cas où le 39A serait indisponible. Par conséquent avec un total de 61, il a connu relativement peu de lancements avant Artemis III, dont un seul de Saturn V lors de la mission Apollo 10, quatre de Saturn IB pour la station spatiale Skylab puis Apollo-Soyouz, et 53 lancements de navette spatiale, puis légèrement adapté pour le vol de test Ares I-X en [15]. Puisque le pas de tir 39A est loué à SpaceX à partir de [16], le pas de tir 39B est le seul utilisé pour le lanceur Space Launch System (SLS) de la NASA. La tour de lancement des navettes est démolie puis le pas de tir est rénové, en particulier ses déflecteurs de flammes et ses servitudes, de sorte à pouvoir accommoder différents lanceurs venus sur leur propre table de lancement [17]; mais depuis l'annulation de OmegA, aucun autre lanceur que le SLS n'est prévu de l'utiliser. Un deuxième réservoir d'hydrogène liquide, le plus grand au monde avec 4 700 m3 de capacité[18], est complété en , permettant d'enchaîner quatre tentatives de lancement en une semaine, contre trois précédemment[19]. Une fois assemblé dans le VAB, le véhicule sur sa plateforme de lancement mobile est transféré au pas de tir 39B sur le crawler-transporter 2 (CT-2), construit en et également hérité du programme Apollo[11].
Construction et assemblage

Le lanceur Space Launch System (SLS) et le véhicule Orion sont des engins industriels d'une très grande complexité comptant plus d'un million de pièces[20],[note 1], leur assemblage débute de nombreuses années avant la mission en raison des difficultés et des retards. L'étage supérieur Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS-3), le dernier commandé par la NASA pour la version Bloc 1 du SLS, est construit dans l'usine d'United Launch Alliance (ULA) à Decatur dans l'Alabama, puis arrive le à la base de Cap Canaveral en Floride au Delta Operations Center d'ULA pour y être complété et testé[21],[22]. L'adaptateur conique entre l'étage central et l'étage ICPS (Launch Vehicle Stage Adapter ou LVSA), tout comme l'adaptateur entre l'ICPS et le véhicule Orion (Orion Stage Adapter ou OSA), sont construits au Centre de vol spatial Marshall (MSFC) à Huntsville dans l'Alabama[23],[24]. L'étage central du SLS est construit au Centre d'assemblage de Michoud (Michoud Assembly Facility ou MAF) près de la Nouvelle-Orléans, également dans l'Alabama. En l'assemblage du réservoir d'oxygène avec l'interétage et la jupe supérieure est complété (formant le Forward Join Assembly), puis le c'est au tour du réservoir d'hydrogène[25]. À partir de la mission Artemis III, après sa construction au MAF la section moteur est préparée et assemblée au Centre spatial Kennedy (KSC) en Floride. Elle arrive au KSC en d'abord à la Space Systems Processing Facility (en)[26] (SSPF), puis est transférée à la baie 2 du Vehicle Assembly Building (VAB) en [27]. Le jeu de quatre moteurs RS-25D de l'étage central est prêt au Centre spatial Stennis depuis et attend d'être livré au KSC. En le moteur no 4 est utilisé pour remplacer son homologue sur l'étage central d'Artemis II, il est lui-même remplacé par celui du jeu d'Artemis IV[28].

La structure de base du module de service européen (en) (European Service Module ou ESM-3) est construite par Thales Alenia Space à Turin en Italie, et livré au maître d'œuvre Airbus Defence and Space à Brême en Allemagne en [29]. La cabine pressurisée du module d'équipage (Crew Module ou CM) du véhicule Orion construite au MAF est livrée au Operations and Checkout Building (O&C) du Centre spatial Kennedy (KSC) en [30], puis y est rejoint par son bouclier thermique le [31]. En , ESM-3 arrive à l'O&C à bord du navire Canopée pour y finir son assemblage[32].