Le 11 octobre 2010, le Congrès a signé la loi bipartite d'autorisation de la NASA, qui a alloué le financement nécessaire à l'agence spatiale pour commencer les préparatifs de son «Voyage vers Mars». Dans le but de monter les premières missions en équipage sur la planète rouge, plusieurs composants ont été désignés comme étant cruciaux. Il s'agit notamment du Space Launch System (SLS) et du Orion Multi-Purpose Crew Vehicle.
Malgré une annonce récente selon laquelle la NASA donnerait la priorité à un retour sur la Lune dans les années à venir, le SLS et Orion sont sur la bonne voie avec l'objectif final de monter des missions en équipage sur Mars. Au cours des dernières semaines, la NASA a effectué des évaluations critiques des deux composants et de leurs calendriers de lancement proposés, et a déterminé qu'ils seront lancés ensemble en 2020 pour mener à bien la mission d'exploration-1 (EM-1).
Ce vol d'essai, qui sera sans équipage, testera les deux systèmes et posera les bases de la première mission en équipage du SLS et d'Orion. Connu sous le nom de Mission d'exploration-2 (EM-2), initialement prévu pour 2021, ce vol devrait maintenant avoir lieu en 2023. EM-1 servira également à établir une cadence régulière de lancements de missions qui ramèneront les astronautes à la Lune et finalement sur Mars.
Le récent examen fait suite à une évaluation antérieure dans laquelle la NASA a évalué le coût, les risques et les facteurs techniques de l'ajout d'équipage à la mission. Cet examen a été lancé à la suite de l'étude de l'équipage et des défis liés à la construction de la phase principale du SLS. Parmi ceux-ci, les plus récents ont été les récents dommages causés par la tornade au site d'assemblage de Michoud à la Nouvelle-Orléans, où le SLS est actuellement en construction.
En plus de cela, il y a aussi les défis liés à la fabrication et à la fourniture du premier module de service Orion. Ce module, qui est développé par l'Agence spatiale européenne (ESA), sert de principal composant de puissance et de propulsion d'Orion, jusqu'à ce qu'il soit jeté à la fin de chaque mission. Au cours de l'été 2016, la conception du module de service a également fait l'objet d'un examen critique de la conception et a été approuvée.
Après avoir effectué leur examen, la NASA a réaffirmé le plan initial de faire voler l'EM-1 sans équipage. En tant qu'administrateur par intérim de la NASA, Robert Lightfoot l'a annoncé dans un récent communiqué de presse de la NASA:
«Alors que la revue des éventuels risques de calendrier de fabrication et de production indique une date de lancement en juin 2020, l'agence s'en sort jusqu'en décembre 2019. Comme plusieurs des principaux risques identifiés n'ont pas été réellement réalisés, nous sommes en mesure de mettre en place des stratégies d'atténuation pour ces risques afin de protéger la date de décembre 2019. »
En outre, la NASA a établi de nouveaux jalons de performance de production pour résoudre un problème clé identifié par l'examen, qui était la planification des risques. Sur la base des enseignements tirés des premières constructions, la NASA et ses sous-traitants ont adopté de nouvelles mesures pour optimiser les plans de construction qui garantiront la flexibilité - en particulier si les sous-traitants ne sont pas en mesure de livrer dans les délais.
À ce stade, la NASA est en bonne voie pour développer les nouveaux systèmes d'exploration dans l'espace lointain qui ramèneront les astronautes sur la Lune et au-delà. Les évaluations des coûts pour EM-1, qui incluent le SLS et les systèmes au sol, sont actuellement conformes à leurs objectifs initiaux. D'ici juin 2020, la NASA estime que les dépassements de coûts resteront dans une limite de 15% pour le SLS et légèrement au-dessus pour les systèmes au sol.
Dans le cadre de l'examen, la NASA a également envisagé le moment où le test du système d'abandon du lancement d'Orion (qui doit avoir lieu avant EM-1) aurait lieu - qu'ils ont choisi de déplacer jusqu'en avril 2019. Appelé Ascent-Abort 2, ce test validera la capacité du système d'interruption de lancement à atterrir l'équipage en toute sécurité pendant la descente, et garantira que l'agence peut rester sur la bonne voie pour un vol en équipage en 2023.
Pour construire le SLS et Orion, la NASA s'appuie sur plusieurs techniques de fabrication nouvelles et avancées. Il s'agit notamment de la fabrication additive (impression 3D), qui est utilisée pour façonner plus de 100 pièces pour le vaisseau spatial Orion. La NASA utilise également une technique connue sous le nom de soudage par friction-agitation par réaction pour rejoindre les deux plus grands étages de base de la fusée, qui sont les structures les plus épaisses jamais réunies à l'aide de cette technique.
L'intégration du premier module de service est en bonne voie à Brême, en Allemagne, et le travail commence déjà sur le second. Cela se déroule dans la salle d'intégration d'Airbus, où les équipages en équipes de huit heures sont occupés à installer plus de 11 km (6,8 mi) de câbles qui relieront les ordinateurs centraux du module à tout, des avions solaires et des systèmes de carburant aux moteurs du module et systèmes d'air et d'eau.
Ces équipages ont également terminé l'installation des 24 propulseurs d'orientation d'Orion récemment, qui complètent les huit moteurs plus gros qui soutiendront le moteur principal. La conception complexe du système de propulsion du module nécessite la réalisation de quelque 1100 soudures, et il n'en reste que 173. À l'heure actuelle, les équipes de l'ESA visent à terminer les travaux sur l'Orion et à l'expédier aux États-Unis d'ici l'été 2018.
En ce qui concerne l'assemblage du SLS, la NASA a terminé le soudage de toutes les principales structures jusqu'aux étages de la fusée est en bonne voie pour les assembler ensemble. Une fois cela terminé, ils seront en mesure de terminer un test de moteur qui allumera simultanément les quatre moteurs RS-25 sur l'étage central - le «green run» EM-1. Lorsque EM-1 aura lieu, le lancement sera soutenu par des systèmes au sol et des équipages au Kennedy Space Center de la NASA en Floride.
L'agence développe également un concept de passerelle spatiale profonde (DSG) avec Roscosmos et des partenaires de l'industrie comme Boeing et Lockheed Martin. Cette station spatiale, qui sera placée en orbite autour de la Lune, facilitera les missions vers la surface lunaire, Mars et d'autres endroits plus profonds du système solaire. D'autres éléments actuellement à l'étude comprennent le transport dans l'espace profond et le camp de base martien et Lander.
Ces deux derniers éléments permettront de réaliser des missions au-delà du système Terre-Lune. Alors que la combinaison du SLS, d'Orion et du DSG permettra de renouveler les missions lunaires (qui n'ont pas eu lieu depuis l'ère Apollo), la création d'un Deep Space Transport et d'un Martian Basecamp font partie intégrante des plans de la NASA pour monter une mission en équipage sur le Planète rouge dans les années 2030.
Mais en attendant, la NASA se concentre sur le premier vol d'essai de l'Orion et du SLS, qui ouvrira la voie à une mission en équipage dans quelques années. Comme l’a indiqué William Gerstenmaier, administrateur adjoint de la Direction de la mission d’exploration et d’opérations humaines de la NASA:
«Les progrès matériels se poursuivent chaque jour pour les premiers vols de SLS et d'Orion. EM-1 marquera une réalisation importante pour la NASA et l'avenir de notre nation dans l'exploration de l'espace profond humain. Nos investissements dans SLS et Orion nous mèneront sur la Lune et au-delà, faisant progresser le leadership américain dans l'espace. »
Depuis près de quarante ans, aucun vol spatial en équipage n'a été effectué au-delà de l'orbite terrestre basse. Et avec le retrait du programme de la navette spatiale en 2011, la NASA a perdu la capacité d'effectuer des lancements nationaux. Pour ces raisons, les trois dernières administrations présidentielles ont indiqué leur engagement à développer les outils nécessaires pour retourner sur la Lune et envoyer des astronautes sur Mars.
Cela permettra non seulement de restaurer le leadership des États-Unis en matière d’exploration spatiale, mais également d’ouvrir de nouveaux lieux pour l’exploration humaine et de créer de nouvelles possibilités de collaboration entre les nations et entre les agences fédérales et les partenaires de l’industrie. Et assurez-vous de regarder cette vidéo qui présente les plans de la NASA pour l'exploration de l'espace profond:
