La NASA pourrait envoyer une mission avec équipage sur Mars en 2033

Dans à peine dix ans, la NASA pourrait profiter d’un alignement planétaire rare pour envoyer la première mission avec équipage en orbite autour de Mars et, sur le chemin du retour, autour de Vénus. Ce court voyage, qui constituerait le premier équipage interplanétaire de l’histoire, pourrait être une mission exploratoire en vue du premier atterrissage en équipage sur la planète rouge en 2037.

« Au cours des 25 prochaines années, 2033 semble le meilleur moment pour aller sur Mars », a déclaré Matt Duggan, responsable de la gestion des missions et des opérations chez Boeing, lors du 2023 Humans To Mars Summit qui s’est tenu le 17 mai 2023 au National Academy of Sciences Building, à Washington. « En termes de quantité d’énergie et de carburant à dépenser pour aller sur Mars, c’est une occasion unique qui ne se présente qu’une fois tous les 15 ans. » Alors, rêve ou réalité ?

Pourquoi Mars en 2033 ?

Mars sera en opposition le 27 juin 2033. C’est un phénomène qui se produit tous les 26 mois, lorsque la Terre prend Mars à l’intérieur, les deux planètes étant en orbite autour du Soleil. La Terre sera positionnée directement entre Mars et le Soleil et Mars sera donc la plus grande, la plus brillante et la meilleure planète dans le ciel nocturne de la Terre.

Mars en opposition est le meilleur moment pour envoyer un vaisseau spatial vers la planète rouge, car cela raccourcit considérablement le voyage.

Toutefois, il existe un plan détaillé pour une mission à faible risque possible en 2033, qui ne durerait que 570 jours. La plupart des missions martiennes avec équipage dureraient entre 800 et 1 000 jours. De plus, le plan prévoit un survol de Vénus. Comment cela est-il possible ?

Un plan pour la NASA

Un récent article publié dans le Journal of Spacecraft and Rockets par des membres du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA présente un plan ambitieux pour commencer à créer la première base sur la planète rouge où les astronautes pourraient revenir.

L’auteur principal est Humphrey « Hoppy » Price, ingénieur en chef du programme d’exploration de Mars de la NASA, mais il s’agit d’une étude interne du JPL qui ne représente pas la planification de la NASA.

Bien qu’il ne s’agisse pas d’une mission visant à atterrir sur Mars, cette mission exploratoire verrait les astronautes visiter non seulement Mars, mais aussi Vénus. « La mission de 2033 serait un voyage précieux, passionnant et inspirant au cours duquel le premier équipage interplanétaire se rendrait à la fois sur Mars et sur Vénus », indique le document, qui évalue le coût total pour la NASA à environ 17 milliards de dollars.

Un survol comme première étape

Dans une certaine mesure, ces projets s’appuient sur les plans de mission de Boeing, qui a réalisé un certain nombre d’études sur une mission de survol de Mars en 2033 et 2035. La conclusion de Boeing est simple et explicite : « 2033 est la date à retenir si l’on veut une mission vraiment légère et réduite. En outre, nous considérons le survol de Mars comme une bonne première étape, car il réduit encore la complexité de la mission », a déclaré Matt Duggan.

Après tout, dans le cadre de la mission Apollo de la NASA, Apollo 8 a orbité autour de la Lune et Apollo 10 a testé l’atterrisseur lunaire et a tout fait sauf atterrir. Une mission en orbite autour de Mars semble logique. Que la NASA envoie un équipage se poser sur Mars dès son premier voyage semble illogique, risqué et fruit d’une pure impatience.

Comment se déroulerait la mission Mars 2033

Le matériel est pour l’essentiel en place, avec la fusée Space Launch System (SLS) de la NASA et le vaisseau spatial Orion, désormais éprouvés, ainsi que la fusée Falcon Heavy de SpaceX. Les vaisseaux New Glenn de Blue Origin et Vulcan Centaur de United Launch Alliance (ULA) devraient également être prêts dans les années 2030.

Le plus grand défi consisterait à construire un habitat de transit martien. Ce véhicule pourrait être assemblé en orbite terrestre haute ou lunaire à l’aide de trois ou quatre lancements du SLS de la NASA, en fonction du poids (et donc du confort) de l’habitat et du nombre d’astronautes qui composent l’équipage (on suppose qu’il y en a trois ou quatre). « L’habitat devrait être testé en orbite terrestre ou sur la passerelle lunaire pour s’assurer qu’il fonctionne et résoudre certains problèmes », a déclaré Humphrey « Hoppy » Price lors du sommet Humans To Mars 2023.

Voici ce qui se passerait lors d’une mission de survol de Mars en 2033 :

• Le SLS et des fusées commerciales amènent le matériel en orbite.
• L’équipage s’envole vers le véhicule de mission à bord d’Orion.
• Voyage de 200 jours vers Mars, l’équipage vivant dans un habitat de transit.
• Après l’arrivée sur Mars, l’équipage passe 31 jours sur une orbite martienne haute.
• Retour sur Terre en 339 jours à bord du véhicule Orion via un survol de Vénus et une assistance gravitationnelle.

Pourquoi la NASA n’atterrit-elle pas sur Mars ?

La NASA a déjà des engagements de dépenses jusqu’en 2033 qui empêcheraient une mission coûteuse de débarquer un équipage sur Mars, indique le document, ce qui nécessiterait la conception et la construction d’un nouvel atterrisseur. Ironiquement, ces dépenses se rapportent principalement à la mission de retour d’échantillons de Mars, qui dominera probablement le budget de la NASA au cours de la prochaine décennie, avec des conséquences pour le programme scientifique planétaire de l’agence spatiale.

Cependant, un atterrissage sur Mars en 2033 est toujours possible. « Si les efforts commerciaux privés sont en mesure de produire un atterrisseur qualifié pour l’équipage d’ici 2033, une mission d’atterrissage pourrait être envisagée », peut-on lire dans le document. Dans ce scénario, un atterrisseur martien déposerait un équipage de quatre personnes à la surface de Mars et les ramènerait en orbite martienne. Cette mission durerait 950 jours.

Préparer le terrain

Une simple mission en orbite pourrait être un élément crucial d’un éventuel atterrissage réussi d’un équipage sur Mars. Elle permettrait, entre autres :

• de qualifier les véhicules qui seront utilisés pour les missions suivantes ;
• d’analyser l’environnement thermique, l’environnement radiatif et la géométrie des télécommunications ;
• de recueillir des données essentielles sur les effets du rayonnement cosmique galactique et de l’apesanteur sur l’équipage ;
• d’évaluer les aspects psychologiques d’une mission avec équipage vers Mars.

L’évaluation de tous ces aspects dans le cadre d’une mission relativement courte permet de réduire les risques lors des futurs voyages beaucoup plus longs, indique le document.

Une version martienne d’Apollo 8 ?

Il s’agirait d’une mission en orbite uniquement, simple précurseur des missions d’atterrissage qui suivraient. C’est plutôt à Noël 1968 que la mission historique Apollo 8 en orbite autour de la Lune a innové et préparé le terrain pour l’atterrissage d’Apollo 11 six mois plus tard.

On se souvient surtout de la mission Apollo 8 de la NASA pour la photo du lever de terre de l’astronaute Bill Anders, mais il s’agissait d’un moment clé de la guerre froide. Après Apollo 8, les Soviétiques ont annulé leurs missions lunaires analogues Zond.

Le contexte politique n’est pas différent cette fois-ci, la Chine prévoyant d’effectuer des lancements vers Mars en 2033, 2035, 2037, 2041 et au-delà, selon Reuters, dans le cadre d’un projet de construction d’une base à la surface de Mars.

Faut-il attendre et viser un atterrissage en 2040 ?

Atteindre Mars en 2040 est une ambition tacite de la NASA depuis plus d’une décennie, mais cela dépend de nouvelles technologies de propulsion qui n’existent pas encore. En l’état actuel des choses, 2040 n’est pas une option.

« Je ne saurais trop insister sur le fait qu’il est plus facile d’opter pour 2033 que d’attendre. Si vous visez 2040 comme première mission, vous vous rendez la tâche aussi difficile que possible », a déclaré Matt Duggan. « L’année 2033 est vraiment idéale du point de vue de l’ingénierie et de la conception de la mission, […] cela facilite grandement la mission tout en réduisant sérieusement les risques. »

Verra-t-on un vaisseau avec équipage s’envoler pour Mars en 2033 ?

« Une mission en orbite seule ou une mission de survol en 2033 pourrait être réalisable, et il y aura des options de repli si le calendrier ne peut être respecté. Cependant, il s’agirait d’une mission très audacieuse et il y aurait une multitude de défis et de risques à accepter », a déclaré Humphrey « Hoppy » Price.

Si le départ reste fixé à 2033, la NASA aura neuf ans pour développer la mission. En est-elle capable ? « La mission Apollo est partie de rien pour arriver à Apollo 8 en seulement neuf ans », a déclaré Humphrey « Hoppy » Price. « Comme l’a dit le président Kennedy, nous choisissons de faire ces choses non pas parce qu’elles sont faciles, mais parce qu’elles sont difficiles. »

Article traduit de Forbes US – Auteur : Jamie Carter

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