Retour de la NASA sur la Lune : voici les innovations qui l’aideront à y parvenir

NASA | La mission Artemis, dont le décollage était initialement prévu lundi 29 août, vise à établir des installations humaines permanentes sur la Lune et, si tout va bien, sur Mars.

Cette semaine, la NASA entame un programme de plus de 90 milliards de dollars pour envoyer des Américains sur la Lune avec le lancement de la mission Artemis 1, une expédition sans équipage dont le but est d’établir à terme une présence humaine permanente sur la surface lunaire. Le lancement était initialement prévu lundi 29 août, avant d’être reporté à samedi 3 septembre.

Les quatre missions Artemis, réparties sur les prochaines années, ne devraient comprendre aucun équipage et coûter plus de quatre milliards de dollars. La NASA affirme vouloir retourner sur la Lune pour trois raisons principales : la découverte, l’inspiration pour la prochaine génération et les opportunités économiques. Si le programme Artemis ressemble à son prédécesseur Apollo, que l’agence spatiale américaine a abandonné au début des années 1970 après avoir envoyé 12 astronautes sur la Lune, il contribuera à créer des produits utiles au quotidien. La mission Apollo a permis de donner naissance à la technologie derrière le système GPS, aux satellites de télécommunications, aux DustBusters, à la chirurgie oculaire Lasik, aux amortisseurs de chocs pour les bâtiments, aux casques sans fil, aux tomodensitogrammes et aux purificateurs d’air.

La mission Artemis tire son nom de la déesse grecque de la Lune, jumelle d’Apollon. La mission permettra de tester la possibilité d’une vie humaine non seulement sur la Lune, mais aussi sur Mars, permettant ainsi à l’humanité de vivre sur d’autres planètes que la Terre, selon Marshall Smith, un ancien haut responsable de la NASA.

« Il y a toute une série de raisons pour lesquelles il est logique de poursuivre ce voyage dans l’espace », a déclaré Marshall Smith à Forbes. « Nous dépensons cet argent pour la science et la technologie, pour développer notre main-d’œuvre afin qu’elle soit capable d’appréhender des systèmes compliqués et de construire de tels systèmes. »

Pour ce faire, la NASA a besoin d’aide. L’agence travaille avec des dizaines d’entreprises privées et d’institutions à but non lucratif pour faire du retour sur la Lune une réalité. Voici un exemple de la façon dont quelques entrepreneurs, jeunes pousses et autres innovateurs participent à cette entreprise.

Des buggys lunaires

Lors des trois dernières missions Apollo, les astronautes ne se sont pas contentés de marcher sur la Lune, ils ont également conduit sur la surface lunaire. La NASA partage la même ambition pour Artemis, et plusieurs entreprises travaillent d’arrache-pied pour tenter de construire la voiture de rêve d’un astronaute. Ces entreprises sont en concurrence ou travaillent aux côtés de grands groupes comme Northrop Grumman et Lockheed Martin. Même si les rovers ne seront pas utilisés avant 2025 au plus tôt, il faut des années pour bien faire les choses.

L’un des contributeurs est la société Sierra Space, basée à Louisville (Colorado, États-Unis), qui a révélé en avril son intention de construire un rover Artemis. En partenariat avec le constructeur automobile Nissan et la société d’ingénierie aérospatiale Teledyne Brown, Sierra Space espère contribuer aux logiciels de communication et de vol. L’entreprise, qui développe également des engins spatiaux destinés à livrer des marchandises à la Station spatiale internationale (ISS), travaillait déjà sur des rovers avant de conclure ce partenariat.

La société Sierra Space a été fondée en 2021 par les milliardaires Eren et Fatih Ozmen en tant que filiale de Sierra Nevada Corp. Elle a été évaluée à 4,5 milliards de dollars après que son dernier tour de table en mai a permis de recueillir 24,3 millions de dollars. La société affirme avoir créé plus de 4000 systèmes et composants spatiaux pour environ 500 missions.

Une autre entreprise travaillant sur un nouveau buggy lunaire est la startup californienne Astrolab, fondée en 2020, qui est en train de construire le rover « Flexible Logistics and Exploration », ou FLEX, qui est conçu pour transporter à la fois des marchandises et des personnes. Sa capacité est comparable à celle d’un pick-up Ford F250. Ce qui distingue FLEX des autres rovers, c’est sa capacité de charge utile modulaire. Il est capable d’attacher différentes cargaisons et outils, alors que les anciens rovers martiens tels que Curiosity et Perseverance avaient une charge utile fixe.

« Je pense que ce qui rend notre équipe unique est que nous avons une conception vraiment nouvelle et innovante avec FLEX », a déclaré à Forbes Jaret Matthews, fondateur et PDG d’Astrolab. « Cette capacité de charge utile modulaire confère au rover une énorme polyvalence, et nous pensons que cela est nécessaire pour accomplir des tâches à la fois lorsque les astronautes sont là, mais aussi lorsqu’ils ne sont pas là. »

Le sol lunaire

Lorsqu’ils retourneront sur la Lune, les astronautes ne se contenteront pas de se prélasser dans leurs nouveaux véhicules ou de frapper des balles de golf. Ils auront des tâches scientifiques à accomplir. La récupération du régolithe, un terme sophistiqué pour désigner les roches lunaires, est un élément essentiel de la mission Artemis. En effet, l’objectif de la NASA d’établir une société vivable sur la Lune dépend de l’utilisation de ce qui est disponible sur la surface lunaire pour mettre en place certaines activités, comme l’agriculture. Il faut également tenir compte de ce qui pourrait également fonctionner sur Mars, les astéroïdes ou d’autres corps célestes.

En 2002, après que trois stagiaires de la NASA ont volé des roches lunaires dans le laboratoire du Johnson Space Center à Houston, les 22 kg de régolithe rapportés par les astronautes de la mission Apollo et volés ont été évalués à environ 1,1 milliard de dollars. Les stagiaires ont été arrêtés.

La NASA a confié à trois entreprises le soin de l’aider à « collecter la poussière » : Masten Space Systems, Ispace et Lunar Outpost. La rémunération de la NASA qu’ils se partageront est ridiculement faible (25 001 dollars). Pourquoi un montant aussi faible ? La NASA a utilisé ce qu’elle appelle une méthode de sélection « à bas prix et techniquement acceptable », ce qui n’a pas empêché ces entreprises de faire une offre.

Les divisions japonaise et européenne de la start-up Ispace, basée à Tokyo, ont chacune un contrat de 5000 dollars avec la NASA pour l’aider dans le processus de récupération d’échantillons de sol lunaire. Elles prévoient de collecter ces échantillons et de les vendre essentiellement à la NASA. Ce sera un moment historique, car il s’agira de la première transaction commerciale de matériaux lunaires dans l’espace. L’équipe japonaise d’Ispace embarquera son rover à bord d’une fusée Falcon 9 de SpaceX, qui se dirigera vers la face nord-est de la Lune pour y prélever des échantillons au plus tôt en novembre 2022. Le projet d’Ispace Europe se rendra dans l’espace en 2023 et se concentrera sur les roches du pôle sud lunaire à l’aide de son micro-rover.

La société, évaluée à 193 millions de dollars, selon Pitchbook, se concentre sur la réalisation de divers projets lunaires. Au départ, il s’agissait d’un projet Google Lunar XPRIZE. En 2010, le fondateur et PDG de la société, Takeshi Hakamada, a repris cette équipe, seule finaliste japonaise sur les cinq en lice pour le projet XPRIZE, et a fondé Ispace. La division américaine de l’entreprise a conclu un autre contrat avec la NASA, d’une valeur de 73 millions de dollars, pour apporter ses services de charges utiles commerciales sur la Lune pour les prochaines missions Artemis.

« Nous sommes heureux de recevoir ces deux offres de la NASA pour ce qui sera un moment historique pour l’humanité », a déclaré Takeshi Hakamada via un communiqué. « Pour l’industrie spatiale, ainsi que pour toutes les industries sur Terre, cela marque le début d’une économie cislunaire, c’est-à-dire une économie où valeur est créée sur la Lune, mais au profit de l’économie sur Terre. »

La société Masten Space Systems doit rejoindre Ispace Europe en 2023 au pôle sud lunaire. Cette entreprise de Mojave, en Californie, fondée en 2004, a le contrat le plus important des quatre extracteurs de roche, soit 15 000 dollars. Elle a également un contrat de 81 millions de dollars avec la NASA pour construire un rover lunaire robotisé. Masten prévoit de récupérer des échantillons lunaires avec une méthode appelée Rocket Mining System qui utilise un moteur de fusée pressurisé pour creuser la surface.

La situation financière actuelle de Masten pourrait mettre à mal ces plans. Ce mois-ci, après un été de licenciements et de suppressions de postes, la société a déposé le bilan, car elle avait du mal à répondre aux exigences de son contrat avec la NASA. La NASA a déclaré dans un communiqué que si Masten était « incapable de mener à bien sa mission », l’agence avait prévu des plans d’urgence.

Des satellites de la taille d’une boîte de céréales

Depuis des années, les CubeSats (des petits satellites de recherche) sont utilisés pour faire avancer l’exploration spatiale en donnant aux scientifiques, aux astronautes et aux chercheurs un aperçu de ce qui se passe là-haut dans l’inconnu. Ces satellites offrent à la NASA un accès relativement peu coûteux à l’espace, et le Southwest Research Institute veut participer à l’action.

Le Southwest Research Institute est la principale institution travaillant sur le CubeSat pour les particules solaires. Le CuSP est un nanosatellite de station météorologique de la taille d’une boîte de céréales qui sera l’un des dix CubeSats embarqués sur Artemis 1. Bien que la mission Artemis soit axée sur la Lune, ce minuscule satellite sera concentré sur le Soleil et étudiera les vents solaires se dirigeant vers la Terre, ainsi que le rayonnement et les événements solaires. Il transportera trois instruments aidant à mesurer la météo spatiale. En 2014, le Southwest Research Institute a signé un contrat avec la NASA d’une valeur d’environ 8,7 millions de dollars pour sa participation à CuSP, selon Mihir Desai, directeur du département de la recherche spatiale, des sciences et de l’ingénierie spatiales de l’institut.

Le Southwest Research Institute, dont le siège social est situé à San Antonio, au Texas, existe depuis près de 80 ans. L’organisme indépendant à but non lucratif a reçu près de 726 millions de dollars en fonds de recherche en 2021 et travaille avec la NASA depuis 1970. Sa première mission spatiale, en 2000, a marqué l’utilisation inaugurale par la NASA de l’imagerie de la magnétosphère terrestre, qui cartographie la partie de l’espace contrôlée par le champ magnétique de la Terre.

L’objectif de l’institut pour ses satellites est de construire un système capable de prédire le mauvais temps solaire, qui peut nuire aux systèmes de communication et d’électricité sur Terre. Selon Lloyd’s of Londres, une énorme tempête solaire causerait des centaines de milliards, voire des milliers de milliards de dollars de dégâts.

« Ce que nous voulons être en mesure de faire à long terme, c’est de pouvoir créer un réseau d’observateurs de la météo spatiale et une constellation », a déclaré Mihir Desai. « Afin de faire des prédictions précises des événements solaires qui pourraient potentiellement causer des dommages au système terrestre [… ] nous avons besoin d’un réseau qui est stratégiquement distribué dans l’espace interplanétaire. »

Article traduit de Forbes US – Auteure : Arianna Johnson

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