Artemis II

Plan initial de l'orbite lunaire haute

Initialement, en 2012, les deux premières missions du programme doivent utiliser la version Block 1 du Space Launch System (SLS) avec l'étage supérieur Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICSP), avant d'utiliser le Exploration Upper Stage (EUS) plus performant pour les missions suivantes. La mission Exploration Mission-1, sans astronaute, doit être un survol de la Lune selon une trajectoire de retour libre ; la mission Exploration Mission-2, avec un équipage de quatre astronautes, doit brièvement s'insérer dans une orbite lunaire haute, pour un vol d'une durée totale de 9 à 13 jours.

Le plan de vol (Design Reference Mission ou DRM) prévoit une orbite initiale de 41 × 1 805 kilomètres après le lancement, puis une deuxième mise à feu de l'ICPS pour élever le périgée à 185 kilomètres, suivie, pendant la deuxième orbite, de l'injection trans-lunaire et de la séparation de l'étage ICPS. Le véhicule Orion est alors dans une trajectoire de retour libre afin de garantir son retour sur Terre si la propulsion s'avère défaillante. Trois à six jours plus tard, lors du passage au périsélène, le véhicule Orion utilise sa propulsion afin de s'insérer dans une orbite lunaire haute (High Lunar Orbit ou HLO) de 100 × 10 000 kilomètres qu'il parcourt en trois jours. De retour au périsélène, il réalise l'injection trans-terrestre (en), puis amerrit dans l'océan Pacifique trois à six jours plus tard^[1].

Passage au SLS Block 1B et scénario hybrid triple

En 2013, la NASA envisage de profiter du fait que Exploration Mission-1 soit inhabitée pour considérer un plan de vol plus long et plus ambitieux. Elle devient une mission de 25 à 26 jours utilisant une orbite distante rétrograde (en) (DRO) autour de la Lune. En contrepartie, la NASA étudie un plan de vol moins risqué pour Exploration Mission-2, utilisant moins d'ergols et en laissant ainsi davantage en cas de situation d'urgence. Le choix se porte sur un plan de vol dit « hybrid triple », qui reprend l'idée générale du plan précédent mais avec trois orbites différentes, qui permettent d'échelonner la prise de risque en fonction du niveau de confiance dans le véhicule Orion. La dernière orbite est une trajectoire de retour libre, sans mise en orbite autour de la Lune comme initialement envisagé^[1]. Dans le même temps, la NASA tergiverse quant à la configuration du SLS à utiliser pour la mission^[2]. En 2014, elle décide de remplacer l'ICPS par l'EUS, mais cela mettrait en danger un équipage lors du premier vol de cet étage supérieur. Elle envisage un vol inhabité intermédiaire pour le tester^[3]. Finalement, en 2016, elle décide de n'utiliser l'ICPS que pour Exploration Mission-1 afin d'économiser le coût de sa certification au vol habité estimé à 150 millions de dollars. Ce choix lui offre en même temps la possibilité d'une charge utile secondaire de 8 à 10 tonnes^[4].

Le plan de vol hybrid triple prévoit une orbite initiale circulaire de 185 kilomètres d'altitude, puis environ deux heures plus tard l'étage EUS est utilisé pour placer le véhicule Orion dans une orbite terrestre haute de période 24 heures et de paramètre 391 × 71 333 kilomètres, après quoi ils se séparent. Pendant cette orbite tous les systèmes à bord sont testés, en particulier le système de support de vie, et l'équipage en profite pour se reposer. Peu après avoir inséré Orion dans cette orbite, l'étage EUS est mis à feu une dernière fois pour placer sa charge utile secondaire dans une orbite de transfert vers la Lune, après quoi il s'en sépare et dérive jusqu'en orbite héliocentrique. De retour au périgée, le véhicule Orion réalise sa propre injection trans-lunaire dans une trajectoire de retour libre qui lui laisse d'ample marge pour abandonner la mission et rentrer sur Terre en cas d'urgence. Le voyage dure quatre jours, avec un survol de la Lune à une distance minimale de 8 890 kilomètres, puis un temps similaire pour rentrer sur Terre suivi d'un amerrissage dans l'océan Pacifique^[5].

L'utilisation du SLS Block 1B et de l'Exploration Upper Stage (EUS) permet de lancer une charge utile secondaire de 8 à 10 tonnes vers la Lune. En 2013 l'administration Obama propose l'Asteroid Redirect Mission (ARM), un projet visant à prendre un petit astéroïde ensuite placé en orbite lunaire où un équipage d'astronautes vient l'étudier à bord d'Orion. Il est alors envisagé de faire d'Exploration Mission-2 celle qui ira déjà étudier l'astéroïde, mais le concept reste au stade des études^[6]. Le projet ARM est annulé par l'administration Trump en 2017 qui réoriente la NASA vers l'exploration de la Lune, en réponse à quoi l'agence planifie de construire la station spatiale Deep Space Gateway en orbite lunaire. Le premier module de la station, le Power and Propulsion Element (PPE), devient la charge utile secondaire de la mission^[7].

Retour à la version Block 1 du lanceur SLS

En 2018, le Congrès accepte de financer la construction d'une seconde table de lancement et tour ombilicale Mobile Launcher 2 (ML2) conçue spécifiquement pour le SLS Block 1B et son étage EUS, ce qui doit permettre une transition plus rapide entre les deux versions du lanceur. Mais le Congrès diminue en même temps le financement du développement de l'EUS dont la mise en service est repoussée à plus tard afin d'accélérer le programme. La version du SLS utilisée par Exploration Mission-2 change donc du Block 1B au Block 1 avec l'étage ICPS^[8]. La NASA décide de conserver le scénario Hybrid Triple mais le passage à cet étage moins performant implique des modifications importantes du plan de vol. Au lieu de l'orbite basse circulaire de 185 kilomètres d'altitude, l'étage central du SLS insère initialement l'ICPS et le véhicule Orion dans une orbite de 41 × 1 806 kilomètres. Une fois à l'apogée, l'étage ICPS est une première fois mis à feu afin de hausser le périgée à 185 kilomètres, puis une seconde fois lors du périgée pour insérer le véhicule dans son orbite terrestre haute. La NASA prend également la décision d'augmenter l'apogée de cette orbite, passant d'une période de 24 heures à une de 42 heures, pour un apogée de 100 000 kilomètres, afin d'augmenter les marges en ergols disponibles du véhicule Orion^[9].

Les performances moindres de l'ICPS par rapport à l'EUS limitent également les opportunités de lancement. L'orbite initiale équatoriale offerte par l'EUS permet d'utiliser les nœuds ascendants ou descendants lors de l'insertion dans l'orbite terrestre haute, quand l'utilisation de l'ICPS est limitée au nœud ascendant, diminuant de moitié le nombre de fenêtres de lancement éventuelles. De plus le passage à deux reprises à l'apogée augmente significativement les risques de collision de débris spatiaux, et la NASA décide donc de réaliser l'insertion en orbite terrestre haute dès la première orbite, en dépit de la perte de performance occasionnée^[10].

Création du programme Artemis

En 2019, l'administration Trump décide d'accélérer les plans de la NASA, avançant la date du retour des astronautes à la surface de la Lune de 2028 à 2024, donnant naissance au programme Artemis. Exploration Mission-1 et Exploration Mission-2 sont renommées Artemis I et Artemis II, mais leurs plans de vol sont d'abord inchangés, car il s'agit toujours de valider le bon fonctionnement du lanceur SLS et du véhicule Orion. La NASA décide en 2020 d'ajouter une phase de démonstration de la manœuvrabilité du véhicule Orion (Proximity Operations Demonstration), peu après sa séparation de l'étage ICPS. Le but est d'acquérir plus d'expérience en préparation des rendez-vous orbitaux et amarrages avec l'atterrisseur lunaire (Starship HLS) nécessaires pour la mission suivante Artemis III, mais aussi avec la future station en orbite lunaire Lunar Gateway^[11]. L'étage ICPS est désigné pour être la cible lors de cette démonstration, mais la NASA décide qu'il est trop tard pour installer les équipements qui doivent permettre à l'amarrage d'être automatique lors des missions suivantes, donc l'équipage doit manœuvrer manuellement le véhicule. Enfin les paramètres orbitaux de la mission sont une nouvelle fois ajustés, la première orbite est finalement de 28 × 2 220 kilomètres, et l'orbite terrestre haute est une nouvelle fois ramenée à une période de 24 heures avec un apogée de 74 000 kilomètres^[9].

Modifications consécutives à la mission Artemis I

L'analyse des données produites durant la mission Artemis I fin 2024 révèle un comportement anormal du bouclier thermique qui protège le véhicule Orion durant la rentrée atmosphérique. Une quantité élevée de morceaux de ce revêtement ablatif se sont détachés à la fin du premier plongeon de la capsule dans l'atmosphère dense (plusieurs plongeons et sorties de l'atmosphère permettent de ralentir le vaisseau). Si un équipage avait été présent dans la cabine, il n'aurait couru aucun risque car la température n'a pas augmenté à l'intérieur du véhicule, mais l'agence spatiale souhaite comprendre ce phénomène avant le lancement d'une nouvelle mission. Par ailleurs, la NASA a découvert une erreur de conception dans le circuit d'un épurateur jouant un rôle critique dans le système de support de vie du vaisseau Orion d'Artemis III (le même composant du vaisseau Artemis II a passé les tests sans rencontrer de problème). L'agence, ne voulant prendre aucun risque, décide de remplacer ce composant sur le vaisseau Orion utilisé par Artemis II. Cette opération nécessite le démontage de nombreux éléments, ce qui implique d'exécuter de nombreux tests une fois ces composants remis en place. Compte tenu de la complexité de ces opérations, il est décidé en janvier 2024 de repousser la mission d'un an, d'abord à avril 2026, avant d'être ramenée à février 2026^[12]. Le vol est reporté à mars 2026 en raison d'une fuite d'hydrogène liquide détectée lors de la répétition générale du 2 février 2026^[13], puis encore reporté à « pas avant le premier avril 2026 »^[14].

Objectifs techniques

Les objectifs de la mission sont principalement d'ordre technique et consistent en particulier à tester tous les systèmes et sous-systèmes du véhicule Orion lors d'une mission dans l'environnement cislunaire, avec la présence d'un équipage à bord. C'est le premier vol en conditions réelles du système de support de vie, chargé d'assurer la survie des astronautes en régulant la température, le taux d'humidité et la concentration en dioxygène et en dioxyde de carbone. Une démonstration (Proximity Operations Demonstration) de la manœuvrabilité du véhicule Orion est pilotée manuellement par l'équipage, simulant les opérations nécessaires lors d'un rendez-vous orbital et d'un amarrage à un autre véhicule spatial ou à une station^[15].

Le vaisseau Orion est équipé à titre expérimental d'un système de communications optique (laser) baptisé « O2O » (Optical to Orion) pour communiquer avec le centre de contrôle sur Terre. Ce type d'équipement permet d'obtenir des débits très supérieurs à ceux fournis par des liaisons radio. Son utilisation doit être validée par des missions avec équipage (les communications spatiales optiques sont déjà mises en œuvre de manière opérationnelle pour des liaisons satellite-satellite et satellite-sol). O2O sera utilisé dans le cadre de cette mission pour transmettre les données scientifiques, les procédures, les plans de vol et les communications par voix. Le débit sur la liaison descendante (du vaisseau vers la Terre) est de manière nominale 80 mégabits par seconde, mais peut être porté à 240 Mb/s. Sur la liaison montante, le débit est de 20 Mb/s. O2O ne remplace pas le système de communications radio fonctionnant en bande S. Il utilise le terminal optique MAScOT déjà employé par les expériences de la NASA LCRD et ILLUMA-T. Des sessions de communication quotidiennes sont programmées au cours de la mission durant les périodes de visibilité d'un des deux terminaux optiques terrestres, situés respectivement sur le site de la NASA de White Sands (Nouveau-Mexique) et sur le site de l'observatoire de Table Mountain (Californie). Il est prévu que, durant la mission, environ 300 gigabits de données soient produites. En utilisant l'équipement radio en bande S, 7 Gb de données peuvent être transférées quotidiennement alors qu'une session d'une heure de l'équipement optique permet de transférer 36 Gb de données^[16],[17].

Objectifs scientifiques

La mission comprend également quelques objectifs scientifiques concernant l'étude du corps humain lors d'un vol dans l'espace profond, dans le but d'optimiser le déroulement des missions suivantes. Chaque astronaute porte dans une poche un dosimètre, tandis que plusieurs autres instruments de mesure du rayonnement sont installés à différents emplacements à l'intérieur de l'habitacle afin d'étudier la pénétration des radiations à travers les matériaux de la capsule. Une batterie de tests et d'évaluations sont pratiqués sur chaque astronaute avant et après la mission, dont des prises de sang, des évaluations psychologiques, des tests des mouvements de la tête, des yeux et du corps. Durant la mission, l'équipage recueille régulièrement des échantillons de salive qui seront analysés pour évaluer les réactions du système immunitaire. La mission emporte l'expérience AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response), qui utilise des organes sur puces (en) contenant des tissus humains, qui seront étudiés après le vol pour évaluer les effets à l'échelle cellulaire^[18]. Chaque astronaute porte aussi au poignet un bracelet ARCHeR (Artemis Research for Crew Health and Readiness) étudiant son activité et ses mouvements dans l'espace restreint de la capsule^[19]. Rapidement après le retour de la mission, les astronautes simuleront des activités extravéhiculaires (EVA) afin d'étudier à quelle vitesse ils retrouvent leur équilibre, dans la perspective de futures missions à la surface de la Lune^[20]. Pendant le survol de la face cachée de la Lune, l'équipage analyse, photographie et décrit des formations géologiques telles que des cratères et d'anciennes rivières de lave afin de mettre en pratique leur formation géologique^[21].

Sélection

Le 9 décembre 2020, la NASA annonce lors du National Space Council la composition de l'« Artemis team » en présence du vice-président Mike Pence, soit une présélection de 18 astronautes destinés à faire partie des premières missions Artemis^[22]. En août 2022, l'agence revient sur cette décision et annonce que tous les membres du corps des astronautes de la NASA sont éligibles. Afin que chaque candidat ait une chance équitable, la limite d'exposition aux radiations au cours de la carrière d'un astronaute, qui jusque-là variait avec l'âge et le genre, est changée en une limite unique^[23].

En décembre 2020, l'Agence spatiale canadienne s'engage à fournir le bras robotique Canadarm3 pour la station spatiale Gateway en orbite lunaire, en échange de quoi elle obtient de la NASA la présence d'un astronaute canadien à bord de la mission Artemis II ainsi que d'une future mission à destination de la station Gateway^[24]. Quelques mois après le succès de la mission Artemis I en décembre 2022, la NASA dévoile le 3 avril 2023, lors d'un évènement au centre spatiale Johnson, l'équipage principal de la mission Artemis II : le commandant Reid Wiseman, le pilote Victor Glover, la spécialiste de mission Christina Koch, tous trois américains, et le spécialiste de mission canadien Jeremy Hansen^[25]. En novembre 2023, l'Agence spatiale canadienne nomme Jenni Gibbons remplaçante de Jeremy Hansen^[26], puis en juillet 2024, la NASA nomme Andre Douglas remplaçant des astronautes américains. Les deux astronautes remplaçants s'entraînent dès lors aux côtés de l'équipage principal afin d'être prêts à le rejoindre le cas échéant^[27].

Membres

Contrairement aux équipages des missions lunaires du programme Apollo, à la composition très homogène (principalement des pilotes d'essais militaires, tous des hommes blancs américains), l'équipage d'Artemis II est à la fois mixte par la présence de Christina Koch, multi-racial par celle de l'afro-américain Victor Glover et international par celle du canadien Jeremy Hansen^[28]. Il a aussi une moyenne d'âge beaucoup plus élevée que celles des missions Apollo, avec 49 ans contre 38^[29],[30].

Commandant : Reid Wiseman

Le commandant de la mission est Reid Wiseman, né en 1975 et originaire du Maryland. Après une formation d'ingénieur, il est d'abord pilote de chasse dans la marine américaine sur F-14 puis pilote d'essais, notamment sur F-35 et F-18. Il est déployé à deux reprise au Moyen-Orient lors des opérations Enduring Freedom et Liberté Iraquienne notamment. En juin 2009 il est sélectionné par la NASA en tant que l'un des quatorze membres du groupe d'astronautes 20. Il réalise une mission spatiale de près de six mois à bord de la station spatiale internationale (ISS) de fin mai à début novembre 2014, via le véhicule russe Soyouz, pendant laquelle il participe également à deux sorties extravéhiculaires (EVA). Puis de 2020 à 2022, il est chef du bureau des astronautes ; il quitte son poste avant d'être nommé membre d'Artemis II^[31]. En tant que commandant de la mission, il est le principal interlocuteur avec le contrôle au sol, est au contrôle du véhicule Orion pendant le lancement et le retour sur Terre, et a l'autorité finale en cas d'indécision^[32].

Pilote : Victor Glover

Le pilote de la mission est Victor Glover, né en 1976 et originaire de Californie. Après une licence d'ingénieur, il est d'abord pilote de chasse dans la marine américaine sur F-18 puis pilote d'essais, il est déployé lors de l'opération Liberté Iraquienne. Il obtient ensuite trois master d'ingénierie et travaille au Congrès des États-Unis. En 2013 il est sélectionné par la NASA en tant que l'un des huit membres du groupe d'astronautes 21. Il réalise une mission spatiale de près de six mois à bord de la station spatiale internationale (ISS) de mi-novembre 2020 à début mai 2021, via le véhicule de SpaceX Crew Dragon dont il est déjà pilote ; il participe également à quatre sorties extravéhiculaires (EVA). Après son retour il représente les astronautes pour le développement des atterrisseurs habités du programme Artemis, chargés à terme de déposer les astronautes à la surface de la Lune^[33]. En tant que pilote de la mission, il est avec le commandant au contrôle du véhicule Orion pendant le lancement et le retour sur Terre, et le pilote directement lors des phases de manœuvre dans l'espace, il est également second dans l'ordre hiérarchique^[32].

Spécialiste de mission 1 : Christina Koch

Christina Koch, qui occupe le poste de spécialiste de mission, est née en 1979 dans le Michigan. Après une formation d'ingénieur, elle débute comme ingénieur au Centre de vol spatial Goddard, où elle contribue à plusieurs instruments embarqués à bord de missions spatiales scientifiques. Après un séjour d'un an à la base antarctique Amundsen-Scott, elle poursuit le développement d'instruments au laboratoire APL de l'Université Johns-Hopkins, notamment pour les missions Juno et Van Allen Probes. Elle rejoint ensuite l'agence météorologique et océanographique américaine la NOAA, la conduisant à partir sur le terrain en Alaska, Antarctique, et Samoa. En 2013 elle est sélectionnée par la NASA en tant que l'une des huit membres du groupe d'astronautes 21. Elle réalise une mission spatiale de près de 11 mois à bord de la station spatiale internationale (ISS) de mars 2019 à février 2020, via le véhicule russe Soyouz, et établit un nouveau record féminin de durée de séjour dans l'espace ; elle effectue également six sorties extravéhiculaires (EVA)^[34]. Cela fait d'elle la membre d'équipage la plus expérimentée de la mission Artemis II. En tant que spécialiste de mission 1, elle est en particulier chargée de l'écoutille latérale de la capsule et de la cabine de toilette, et doit être prête à assurer les tâches du commandant ou du pilote si nécessaire^[32].

Spécialiste de mission 2 : Jeremy Hansen

Jeremy Hansen est un astronaute de l'agence spatiale canadienne ASC, il occupe le poste de spécialiste de mission, est né en 1976 et originaire de l'Ontario. Il apprend tôt le pilotage et étudie la physique et les sciences spatiales ; il est d'abord pilote de chasse dans l'Armée de l'Air canadienne sur CF-18, puis il devient officier et est notamment responsable des opérations de vol dans l'Arctique du NORAD. En juin 2009 il est l'un des deux astronautes sélectionné par l'ASC, et s'entraîne en tant que l'un des quatorze membres du groupe d'astronautes 20 de la NASA. En 2014, il participe à l'expédition NEEMO 19 en tant que aquanaute à bord de la base sous-marine Aquarius, puis il est responsable de la formation du groupe d'astronautes 22 sélectionné en 2017^[35]. Il est le seul membre de l'équipage de la mission Artemis II à n'être jamais allé dans l'espace. En tant que spécialiste de mission 2, il est en particulier chargé de l'écoutille supérieure de la capsule et des équipements d'urgence, et il doit être prêt à assurer les tâches du commandant ou du pilote si nécessaire^[32].

Entraînement

Avant leur affectation à la mission, les membres de l'équipage ont déjà tous complété leur formation de base, commune à tous les astronautes. L'entraînement spécifique à la mission débute en juin 2023 et se concentre sur le pilotage et les phases du vol à bord du véhicule Orion. Ils sont en particulier formés aux opérations précédant le lancement, le lancement lui-même et les premières heures suivant l'insertion en orbite, ainsi qu'aux scénarios d'urgence pendant chacune de ces phases. Le commandant et le pilote sont entraînés à piloter manuellement le véhicule lors des phases d'approche et d'amarrage, en préparation de la démonstration en orbite. La formation spécifique au véhicule Orion porte enfin sur la phase de la rentrée atmosphérique, l'amerrissage et les scénarios d'urgence et de récupération des astronautes. Les membres sont également entraînés à la maintenance des systèmes à bord de la capsule, comme à l'usage des équipements d'exercices physiques, d'alimentation et des sanitaires. La formation est en grande partie axée sur la gestion des situations d'urgence, comme la survie en haute mer, la gestion d'un éventuel incendie, les urgences médicales et les blessures, ou les problèmes de télécommunication avec le contrôle au sol^[36].

L'équipage est également formé à mener les quelques expériences scientifiques embarquées à bord de la capsule et, bien que la mission ne fasse que survoler la Lune et n'explore pas sa surface, suit une formation poussée en géologie. En mai 2023, ses membres visitent ainsi le Lunar Receiving Laboratory au centre spatial Johnson à Houston au Texas, puis en septembre Jeremy Hansen, Jenni Gibbons et Christina Koch suivent une formation au lac Mistassini dans la province de Québec, que l'on pense formé lors d'un impact de météorite il y a plusieurs millions d'années^[37]. Du 24 juillet au 6 août 2024, l'équipage principal et les deux astronautes de réserve suivent une formation au parc national du Vatnajökull en Islande, l'une des régions sur Terre qui présentent la meilleure analogie avec la surface de la Lune, par ses déserts de lave et ses glaciers sans végétation, ou la lumière rasante du soleil^[38].

Lanceur Space Launch System

La mission utilise le lanceur super lourd Space Launch System (SLS) de la NASA, dont c'est le deuxième vol. Le projet est mandaté en 2011 par le Congrès, qui s'inquiète d'importantes pertes d'emplois dans les États fortement impliqués dans la navette spatiale, qui s'apprête à prendre sa retraite, et dans le programme Constellation, qui vient d'être annulé ; le Congrès exige donc que le lanceur réutilise autant que possible les composants et les infrastructures de ces deux programmes^[39]. Par conséquent, le SLS utilise des propulseurs d'appoints à propergol solide (Solid Rocket Booster ou SRB) dérivés de ceux de la navette spatiale mais allongés d'un segment, qui fournissent 75 % de la poussée au décollage ; quatre moteurs-fusée cryogéniques RS-25D consommant de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide, directement hérités de ceux utilisés par la navette spatiale ; et un étage central (en), qui réutilise la conception de son réservoir externe. Lors d'Artemis II, le SLS vole dans sa version dite Bloc 1, qui utilise le deuxième étage Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), un étage Delta Cryogenic Second Stage (DCSS) de la famille de lanceurs Delta IV légèrement modifié^[40].

Le lanceur SLS ne se voit initialement pas attribuer d'objectif précis, sinon d'être capable de lancer le véhicule Orion vers la Lune, soit une capacité de 95 tonnes en orbite basse terrestre, et de 27 tonnes en orbite trans-lunaire dans sa version Bloc 1. En 2019, à la création du programme Artemis, il devient la colonne vertébrale du programme. Le développement et la mise en œuvre du lanceur sont sous la responsabilité du centre de vol spatial Marshall (MSFC) de la NASA dans l'Alabama, les propulseurs d'appoint sont fournis par l'entreprise Northrop Grumman, l'étage central par Boeing, les moteurs RS-25D par L3Harris (ex-Rocketdyne) et l'étage ICPS par United Launch Alliance (ULA)^[41]. Le SLS est critiqué pour son coût (un total de 35 milliards de dollars en 2025, corrigé de l'inflation^[42]), sa faible cadence de lancement et sa non-réutilisabilité, mais il est le seul lanceur suffisamment puissant pour lancer le véhicule Orion vers la Lune^[43].

La version du lanceur SLS utilisée pour la mission Artemis II incorpore des modifications mineures par rapport à celle d'Artemis I, dont de petites ailettes au niveau des attaches supérieures des SRB afin de réduire les vibrations causées par l'écoulement de l'air ; leur séparation est également avancée de 4 secondes pour améliorer les performances. La principale différence réside dans la mise en œuvre du système de détection des anomalies pendant le vol, chargé de déclencher automatiquement l'éjection du véhicule Orion si besoin^[44]. Le SLS de la mission Artemis II réutilise directement de nombreux éléments ayant déjà volé lors de lancements de navette spatiale. Les éléments (anneaux, jupes, etc.) du SRB gauche ont volé sur un total de 47 missions, ceux du SRB droit sur un total de 64 missions. Le plus vieil élément a volé lors de la mission STS-5 en 1982^[45]. Trois des quatre moteurs RS-25 de l'étage central ont aussi déjà volé et atteint l'espace, le quatrième ayant été assemblé à l'aide de pièces restantes. Ainsi, le moteur n^o 1 a déjà volé lors de 15 missions de navette, dont STS-135 en 2011, la dernière du programme ; le moteur n^o 2 lors de cinq missions et le moteur n^o 4 lors de deux missions^[46].

Véhicule Orion

La mission utilise le véhicule spatial habité Orion de la NASA, dont c'est le deuxième vol de test d'un modèle opérationnel. Le projet débute en 2004 à l'initiative de l'administration Bush suite à l'accident de Columbia en 2003, qui sonne la fin prochaine des navettes spatiales. Par conséquent, l'accent est dès le départ mis sur la sécurité de l'équipage^[47]. En 2005, il devient le véhicule principal du programme Constellation, qui vise à retourner sur la Lune dès 2020. Sa construction est confiée à Lockheed Martin en 2006, mais le développement est ralenti du fait du manque de financement. Finalement, en 2010, il est le seul élément du programme Constellation à ne pas être annulé et devient la charge utile principale du lanceur Space Launch System (SLS), sans objectif défini sinon l'exploration humaine de l'espace au-delà de l'orbite basse terrestre. Le développement de son module de service étant resté à un stade très préliminaire, l'Agence spatiale européenne (ESA) s'engage en 2012 à en fournir un, dérivé de son véhicule cargo, le Véhicule de transfert automatique (ATV), afin de remplir sa contribution à la station spatiale internationale (ISS) ; il est construit par Airbus Defence and Space (ADS)^[48].

Le développement et la mise en œuvre du véhicule Orion sont placés sous la responsabilité du Centre spatial Johnson (JSC) de la NASA au Texas^[49]. La capsule est essentiellement une version agrandie du module de commande (Command Module ou CM) du programme Apollo, avec un volume interne doublé capable d'accueillir quatre astronautes ; elle est surmontée d'une tour de sauvetage pour l'éjection d'urgence en cas de défaillance du SLS pendant les premières minutes du lancement^[50]. Le module de service européen (en) (ESM) contient assez de consommables pour un vol de 21 jours, mais en raison de l'architecture du programme Constellation où l'atterrisseur Altair devait se charger de l'insertion en orbite basse lunaire (LLO), il ne contient pas assez d'ergols pour permettre au véhicule Orion de s'y insérer et d'en revenir comme le véhicule Apollo. Il est donc limité à des orbites plus lointaines comme l'orbite de halo presque rectiligne (NRHO), où doit être placée la station spatiale Gateway^[51]; il est également critiqué pour son coût (un total de 31 milliards de dollars en 2025, corrigé de l'inflation)^[42].

Le véhicule Orion mis en œuvre par la mission Artemis II est le premier exemplaire à être doté d'un système de support de vie et d'une tour de sauvetage entièrement fonctionnels ce qui lui permet d'accueillir un équipage^[52]. Mais tout comme le vaisseau de la mission Artemis I, il ne dispose pas du module d'amarrage (Docking Module ou DM), qui permettra lors des missions suivantes l'amarrage à la station Lunar Gateway ou aux atterrisseurs Starship HLS et Blue Moon Mk2^[53]. Par ailleurs, l'ESM-2 d'Artemis II réutilise un moteur AJ10-190 d'une nacelle Orbital Maneuvering System (en) (OMS) de navette spatiale ; ce moteur a déjà volé et atteint l'espace lors de six missions de navette entre 2000 et 2002, toutes à bord de la navette Atlantis et à destination de la station spatiale internationale. Il sera détruit avec l'ESM lors de la rentrée atmosphérique^[54]. Ce modèle de moteur est lui-même un descendant du Service Propulsion System (SPS), le moteur du module de service (Service Module ou SM) du programme Apollo.

Pour la mission Artemis II, pas moins de 28 caméras fixes ou mobiles sont installées à l'extérieur et à l'intérieur du vaisseau Orion. Plus de la moitié d'entre elles sont utilisées pour filmer les phases critiques de la mission (caméras situées à l'extrémité du module de commande filmant notamment le déploiement des parachutes) ou surveiller le fonctionnement de certains systèmes (par exemple des caméras fixées à l'extrémité des quatre panneaux solaires). Trois caméras filment l'intérieur de la cabine de l'équipage. Les astronautes disposent par ailleurs de deux appareils photos Nikon tandis que quatre GoPro sont utilisées pour un futur documentaire produit par Disney et National Geographic^[55].

Combinaisons OCSS

La mission utilise la combinaison intravéhiculaire Orion Crew Survival System (OCSS), dont c'est le premier usage opérationnel. L'OCSS est essentiellement une version améliorée et adaptée au véhicule Orion de la combinaison Advanced Crew Escape Suit (ACES), utilisée à bord de la navette spatiale. Fabriquée sur mesure pour chaque astronaute, elle est conçue pour être portée pendant les phases dynamiques et donc dangereuses du vol, en particulier le lancement, l'amarrage et la rentrée atmosphérique. Elle est également pensée pour faciliter la récupération de l'équipage en cas de retour ou d'amerrissage d'urgence : la couleur orange est visible en mer, l'équipage dispose de bouées gonflables, d'un miroir, d'une lampe stroboscopique et de feu de détresse^[56].

Dans le cas extrême où le véhicule Orion ferait face à une dépressurisation accidentelle sans que l'intégrité de la cabine ne puisse être restaurée, par exemple après un impact de débris ou une collision avec un autre engin spatial, la combinaison OCSS est théoriquement capable de maintenir l'astronaute en vie jusqu'à six jours, une capacité sans précédent. Les missions dans l'espace cislunaire nécessitent un minimum de quatre à cinq jours incompressibles pour rentrer sur Terre du fait de la mécanique orbitale. La combinaison dispose ainsi d'un dispensaire de médicaments, d'eau et de nourriture directement dans le casque, en plus d'un système de gestion des déchets biologiques. Le contrôle de l'atmosphère à l'intérieur est lui toujours pris en charge par le véhicule Orion, via un conduit ombilical^[57],[58].

Charges utiles secondaires

Comme la mission précédente Artemis I, Artemis II emporte, outre le vaisseau Orion, une charge utile secondaire constituée de CubeSat, fixés sur l'adaptateur qui solidarise le véhicule Orion et l'étage ICPS (Orion Stage Adapter ou OSA)^[59]. Les quatre CubeSat ont été sélectionnés parmi des propositions faites par des pays signataires des Accords Artemis en fonction de leur faisabilité et de leur compatibilité avec le lanceur et le profil de vol de la mission. Ce sont tous des CubesSat 12U, aux dimensions standards (30 × 20 × 20 cm) et d'une masse maximale de 26 kilogrammes^[60]. Ils sont décrits ci-après par ordre de déploiement.

ATENEA

ATENEA (nom de la déesse grecque Athéna en espagnol) est un CubeSat fourni par la Commission nationale des activités spatiales (CONAE), l'agence spatiale de l'Argentine, et développé en collaboration par l'université nationale de La Plata (UNLP), l'université nationale de San Martín (UNSAM), la faculté d'ingénierie de l'université de Buenos Aires (FIUBA), l'Institut argentin de radioastronomie (IAR), la Commission nationale de l'énergie atomique (CNEA) et la société VENG S.A. Le Cubesat emporte plusieurs expériences, dont un récepteur GPS pour tester la navigation à grande distance de la constellation de satellites, deux dosimètres pour évaluer les niveaux de radiations lors du passage dans les ceintures de Van Allen, et un photomultiplicateur au silicium (en). Plus généralement, le but de la mission est pour l'industrie spatiale argentine de gagner en expérience dans la construction d'un satellite conçu pour l'espace profond, aux distances de télécommunications et niveau de radiations plus élevés^[61]. Le Cubesat ne dispose pas d'un système de propulsion et est par conséquent détruit lors de la rentrée atmosphérique en même temps que l'étage ICPS^[62].

TACHELES

TACHELES (en référence au centre d'art Tacheles) est fourni par la start-up berlinoise Neurospace (en), par l'intermédiaire institutionnel du Centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique (DLR) et avec le soutien de l'agence Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie (en)^[63]. Le satellite est un démonstrateur technologique et doit tester la résistance de composants électroniques que l'entreprise prévoit d'emporter par la suite à bord de futurs véhicules lunaires, particulièrement lors du passage dans les ceintures de Van Allen^[64]. Le CubeSat dispose de son propre système de propulsion et, peu après son déploiement, doit hausser le périgée de son orbite afin d'étendre sa durée de vie^[62].

K-Rad Cube

K-Rad Cube est fourni par l'Administration coréenne de l'aérospatiale (KASA), l'agence spatiale de la Corée du Sud. La charge utile scientifique est fournie par son Institut coréen d'astronomie et de science spatiale (KASI), la plateforme du satellite est construite par l'entreprise Nara Space et le contrôle au sol est assuré par KT Sat, une filiale de KT^[65]. L'objectif principal de la mission est d'étudier l'impact des radiations mesurées par un dosimètre conçu pour être homologue à des tissus humains, et ainsi étudier l'impact des radiations de l'environnement spatial sur les astronautes, particulièrement lors du passage dans les ceintures de Van Allen. Le CubeSat emporte également des semi-conducteurs de dernière génération fournis par l'entreprise Samsung Electronics, afin de tester leur résistance aux radiations spatiales^[66]. Le Cubesat dispose de son propre système de propulsion et, peu après son déploiement, doit hausser le périgée de son orbite de quelques centaines de kilomètres^[62].

Cargo commémoratif

Comme le veut la tradition à la NASA, la mission emporte un sac de 4,5 kilogrammes contenant plus de 2 300 artefacts commémoratifs (official flight kit ou OFK) en vertu de l'importance symbolique de la mission, la première vers l'espace cislunaire depuis le programme Apollo, et l'année du 250^e anniversaire des États-Unis. Il comprend plus de 200 drapeaux des États-Unis, dont le Legacy Flag qui a volé à bord de la première (STS-1) et de la dernière mission de navette spatiale (STS-135) en 2011 ; laissé à bord de la station spatiale internationale lors de cette dernière, il retourne ensuite sur Terre à bord de la première mission habitée du Crew Dragon (Demo-2) en 2020. Parmi les autres drapeaux se trouvent celui qui aurait dû être planté sur la Lune (Lunar Flag Assembly ou LFA) lors de Apollo 18 (mission annulée après les coupes budgétaires du Congrès), les drapeaux des pays ayant signé les accords Artemis, ceux des Nations unies, de l'Agence spatiale européenne (ESA) et d'États américains fortement impliqués dans la mission, dont le Mississippi et la Floride. L'OFK contient également de la terre collectée aux pieds d'arbres plantés avec des graines ayant volé à bord de la mission Artemis I sur le sol de chacun des dix centres de la NASA, ainsi que de nouvelles graines. Enfin, de façon similaire à la mission robotique martienne Mars 2020, la mission emporte un petit carré de toile issue de l'aile du Wright Flyer, le premier aéronef à réaliser un vol motorisé en 1903, qui a déjà volé à bord de la mission de navette STS-51-D en 1985^[67]. La NASA met également en œuvre son opération de communication habituelle Send your name, sous forme d'une carte SD contenant les noms de personnes du grand public s'étant enregistrées^[68].

Lancement

Le remplissage des réservoirs d'hydrogène et d'oxygène liquide de la fusée SLS s'achève environ cinq heures avant le décollage et l'alimentation se poursuit uniquement pour compenser l'évaporation des ergols. L'équipage s'installe alors dans le vaisseau Orion et l'écoutille de ce dernier est refermée. Une heure avant le lancement le responsable du lancement lance le compte à rebours après un brève concertation visant à s'assurer que tous les systèmes sont opérationnels. Des points de vérification et d'arrêt de la séquence de lancement sont prévus 40, 25 et 10 minutes avant le lancement. Six minutes avant celui-ci les systèmes pyrotechniques sont armés, le remplissage continu du réservoir d'hydrogène du premier étage est arrêté et le vaisseau Orion bascule sur ses sources d'alimentation électrique interne. Dans les minutes qui suivent le remplissage des autres réservoirs est à son tour stoppé, le deuxième étage bascule sur ses sources d'alimentation électrique internes tandis le premier étage met en marche son groupe auxiliaire de puissance qui l'alimente en énergie. La tour de sauvetage est armée^[69].

Douze secondes avant le lancement les brûleurs situés sous le premier étage, qui sont chargés d'éliminer les poches d'hydrogène, sont allumés. Les moteurs à ergols liquides RS-25 du premier étage sont allumés 6,3 secondes avant le décollage et montent progressivement en poussée. Si leur fonctionnement est nominal, à t+0 s, les deux propulseurs d'appoint sont mis à feu (ceux-ci contrairement aux RS-25 ne peuvent être arrêtés et le décollage est alors inéluctable), les connexions ombilicales de la tour de lancement se rétractent, le contrôle de la mission est transféré du Centre de contrôle de lancement du centre spatial Kennedy, au Centre de contrôle de mission du centre spatial Johnson, et la fusée commence son ascension. Les quatre moteurs de l'étage central fonctionnent initialement à 109 %, la fusée se dégage de la tour de lancement à t+7 s et sa vitesse est déjà de 130 km/h, puis elle pivote selon son axe longitudinal pour s'aligner avec son azimut, avant de s'incliner selon sa trajectoire prévue. La fusée atteint une vitesse supersonique (Mach 1) à t+55 s et commence à réduire la poussée des moteurs principaux à 85 % afin de réduire les contraintes sur sa structure lors du passage à Max Q à t+1 min 11 s, moment du vol où la pression aérodynamique atteint son maximum. La fusée a alors une vitesse de 1 708 km/h et une altitude de 12,8 km, la poussée des moteurs est ensuite rétablie à 109 %. La prochaine étape majeure du lancement est la séparation des propulseurs d'appoint à t+2 min 8 s, autour de laquelle la poussée des moteurs principaux est une nouvelle fois diminuée à 85 %, la fusée a alors une vitesse de 5 113 km/h et une altitude de 47,5 km. Les deux propulseurs d'appoint retombent dans l'Océan Atlantique quatre minutes plus tard, à 225 km des côtes de la Floride, ils ne sont pas récupérés^[70],[71].

Les trois panneaux aérodynamiques réduisant la trainée du module de service du véhicule Orion sont largués, puis la tour de sauvetage est éjectée quelques instants plus tard à t+3 min 18 s. Elle n'est plus nécessaire à ce stade du vol et représente une masse inutile, Orion pouvant se séparer du lanceur à l'aide de ses propres moteurs ; la fusée a alors une vitesse de 7 038 km/h et une altitude de 87 km. L'accélération maximale, et par conséquent le plus haut nombre de G ressentis par l'équipage, est atteinte à t+7 min 1 s. Les ergols étant épuisés, les quatre moteurs de l'étage central réduisent leur poussée à 67 % à t+8 min 1 s, puis s'éteignent à t+8 min 6 s (Main Engine Cut Off ou MECO) ; la fusée a alors une vitesse de 28 423 km/h et une altitude de 155,7 km. L'étage central se sépare 15 secondes plus tard et atteint une apogée de 2 223 km, avec une vitesse telle qu'il est en grande partie détruit pendant la rentrée atmosphérique, ses débris retombent dans l'océan Pacifique à l'Est de l'archipel d'Hawaï plus de 2 heures après le décollage^[70],[71].

Orbite terrestre haute

Dix secondes après s'être séparé de l'étage central à t+8 min 18 s, l'étage supérieur ICPS déploie l'extension de tuyère de son moteur principal RL-10B2, il se trouve alors avec le véhicule Orion dans une orbite d'attente instable mais temporaire de 27 × 2 223 km^{[note 1]}. Chose rare lors d'une mission spatiale habitée, les deux spécialistes de missions, Christina Koch et Jeremy Hansen, quittent immédiatement leur siège et débutent les vérifications des systèmes du véhicule Orion, afin de s'assurer que la mission peut continuer. Christina Koch teste en particulier le côté droit du véhicule, notamment la cabine de toilette, quand Jeremy Hansen vérifie le distributeur d'eau du côté gauche. Ils vérifient également les masques à utiliser en cas d'incendie à bord et installent des caméras. À t+20 min, les quatre panneaux solaires d'Orion sont déployés, avant chaque allumage ils sont positionnés le long de l'étage ICPS afin de mieux supporter l'accélération. À t+49 min 49 s à l'approche du premier apogée, l'ICPS est brièvement mis à feu afin de hausser le périgée à 185 km, le véhicule est alors à une altitude de 2 191 km et dans une orbite stable. À t+1 h 47 min 57 s à l'approche du périgée, l'ICPS est mis à feu pendant 15 minutes^[72] à une altitude de 193 km, s'insérant lui-même et Orion dans une orbite terrestre haute instable et fortement elliptique de 0 × 70 376 km^{[note 2]}, de période environ 24 heures^[73],[74].

Le commandant Reid Wiseman et le pilote Victor Glover retirent alors leur combinaison OCSS et se préparent pour la démonstration de manœuvrabilité ; ils échangent également leur place, le pilote Victor Glover s'installant aux commandes principales du véhicule^[72]. À t+3 h 24 min 15 s à une altitude de 22 279 km, le véhicule Orion se sépare de l'étage ICPS et l'équipage débute la démonstration de manœuvrabilité (proximity operations demonstration), qui dure environ 70 minutes. Le véhicule réalise d'abord automatiquement une rotation à 180° pour faire face à la partie supérieure de l'ICPS où se trouve la première cible. Le pilote navigue à vue au travers des hublots et grâce aux images d'une caméra installée derrière l'écoutille d'amarrage, il dépend entièrement de la lumière du soleil pour voir la cible car ce véhicule Orion ne dispose pas de lampes. Il prend les commandes manuelles et stationne d'abord à 100 mètres puis à 10 mètres de l'ICPS, testant à chaque fois le contrôle d'attitude du véhicule Orion en rotation dans les trois axes, ainsi que de légères translations. L'ICPS tourne ensuite sur lui-même de 90° afin de ne pas évaporer les ergols qui lui restent^{[note 3]}, révélant une seconde cible sur son flanc, que le pilote utilise pour répéter les mêmes manœuvres. Le but est d'affiner les modèles de pilotage du véhicule Orion en préparation des futures missions^[75]. La démonstration se conclut à t+4 h 35 min, puis à t+4 h 52 min le véhicule Orion met à feu son moteur principal pendant 2 minutes afin de s'éloigner de l'ICPS. Celui-ci allume une dernière fois son propre moteur à t+5 h afin de viser une zone de l'océan Pacifique où retomberont ses débris puis, deux minutes plus tard, il déploie à une minute d'intervalle chacun des quatre Cubesat installés jusqu'ici dans l'adaptateur avec le véhicule Orion. Étant sur la même trajectoire que l'étage ICPS, ils sont détruits en même temps que lui à t+26 h s'ils ne haussent pas eux-mêmes le périgée de leur orbite^[73],[74].

Après la démonstration de manœuvrabilité, l'équipage transfère le contrôle du véhicule à l'ordinateur de bord, reconfigure l'habitacle pour le reste de la mission et prend un premier repas. Pendant cette période de 3 heures, plusieurs des membres de l'équipage utilisent à tour de rôle une machine de sport utilisant un volant d'inertie afin de produire plus d'humidité et de dioxyde de carbone, testant ainsi le bon fonctionnement du système de support de vie chargé de réguler l'atmosphère de la cabine. L'équipage est alors éveillé depuis plus de 18 heures et dispose enfin d'une première période de sommeil de 4 heures, après quoi les membres sont réveillés lors du passage à l'apogée pour surveiller le bon déroulement d'une mise à feu automatique à t+13 h 44 min visant à hausser le périgée de 0 à 185 km, et réalisent un test de communication d'urgence avec le contrôle au sol, puis profitent d'une seconde période de sommeil de 4 heures. Pendant cette orbite, les télécommunications avec le Near Space Network, le réseau Global Positioning System et brièvement à l'apogée le Deep Space Network sont également vérifiées^[76]. À l'approche du périgée, l'équipe de gestion de mission (Mission Management Team ou MMT) décide si le fonctionnement du véhicule Orion est satisfaisant pour procéder à l'injection trans-lunaire (Trans-Lunar Injection ou TLI), auquel cas la propulsion principale d'Orion est mise à feu à t+25 h pendant 6 minutes lors du passage au périgée^[77]. La décision est cruciale car une fois en route pour la Lune il n'est plus possible de faire demi-tour et d'abréger la mission. En cas de doute, il est possible de repousser la TLI de 24 heures en réalisant un tour supplémentaire de l'orbite terrestre haute^[73],[74]. Si le fonctionnement du véhicule Orion n'est pas satisfaisant, en particulier lors de la manœuvre de haussement du périgée, l'injection trans-lunaire est annulée et l'équipage rentre directement sur Terre à l'approche du périgée^[72].

Transit et survol de la Lune

La manœuvre d'injection trans-lunaire place le véhicule Orion et son équipage dans une trajectoire de retour libre autour de la Lune, ce qui signifie que la gravité de la Lune puis celle de la Terre les ramènent naturellement vers cette dernière sans nécessiter de nouvelle manœuvre, même en cas de défaillance de la propulsion principale. L'équipage s'éloigne jusqu'à potentiellement plus de 400 000 km de la Terre et pourrait ainsi battre le record établi par Apollo 13 en 1970. Pendant les quatre jours de transit jusqu'à la Lune, des manœuvres de correction de trajectoire éventuelles sont prévues. L'équipage teste également des procédures d'urgence telles que la réanimation cardiopulmonaire à bord de la capsule, et une démonstration de la capacité à enfiler et pressuriser rapidement leur combinaison OCSS, ce qui serait nécessaire en cas de dépressurisation accidentelle de l'habitacle. Lors du sixième jour de mission, le véhicule Orion survole la face cachée de la Lune à une distance minimale de 6 400 à 9 700 kilomètres (selon la date de lancement). L'équipage utilise des appareils photos avec téléobjectif pour photographier des formations géologiques de la face cachée, dont certaines que l'œil humain n'a jamais vu directement. L'occultation de la Terre par la Lune signifie également que les communications avec le sol sont interrompues pendant 30 à 50 minutes. Le trajet de retour vers la Terre dure également quatre jours, une manœuvre de correction de trajectoire étant prévue le septième jour de mission, puis deux le neuvième jour, la dernière ayant lieu seulement 5 heures avant le début de la rentrée atmosphérique. Pendant ce transit, l'équipage vérifie d'autres procédures d'urgence telles que la constitution d'un abri contre le rayonnement durant une éruption solaire et procède à une seconde démonstration de pilotage manuel du véhicule Orion, cette fois-ci sans cible^[78].

Rentrée atmosphérique et amerrissage

Plus de 3 heures avant le moment prévu de l'amerrissage, les membres d'équipage enfilent leur combinaison OCSS et débutent la check-list. Seulement 20 minutes avant le début de la rentrée atmosphérique, le module de service européen est largué ; ne disposant pas d'un bouclier thermique, il est détruit lors de sa propre rentrée atmosphérique, les débris retombant dans l'océan. Pour l'équipage, la rentrée commence à une altitude de 122 kilomètres alors qu'Orion se déplace à la deuxième vitesse cosmique soit environ 12 km/s (46 300 km/h). La capsule utilise ses propres propulseurs d'attitude pour piloter sa trajectoire et du plasma se forme autour du véhicule, ce qui interrompt brièvement les télécommunications avec le contrôle au sol. En conséquence de l'érosion anormale du bouclier thermique lors de la précédente mission Artemis I, la trajectoire de la rentrée adopte un angle plus accentué, de sorte que la phase où le bouclier thermique est soumis à de hautes températures est réduite de 14 à 8 minutes mais connaît un pic plus intense, ce qui devrait limiter le dégazage à l'origine de l'anomalie^[53]. La température du bouclier thermique atteint plus de 2 760 °C et la vitesse de la capsule est considérablement diminuée^[79].

La baie protégeant les parachutes est éjectée lorsque l'altitude descend sous 11 kilomètres, puis deux parachutes de freinage de 7 mètres de diamètre sont déployés à 7,5 kilomètres d'altitude afin de stabiliser et ralentir la capsule à moins de 500 km/h avant le déploiement des parachutes principaux. Lorsque l'altitude descend sous 2,9 kilomètres, trois parachutes pilotes de 3 mètres de diamètre déploient les trois parachutes principaux de 35 mètres de diamètre, freinant la descente de la capsule de 210 à 27 km/h au moment de l'amerrissage dans l'océan Pacifique. Cinq ballons au sommet de la capsule sont gonflés afin de la redresser si elle se stabilise sur le côté ou à l'envers^[79]. L'équipage est ensuite extrait de la capsule et récupéré par des soldats de la marine américaine, puis la capsule est récupérée dans le radier inondable de l'USS Somerset, un navire de débarquement de la classe San Antonio^[80].