10Problématique du Vol Habité
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12Mars Society Switzerland
Inspiration Mars
À première vue, « Inspiration Mars » ("IM"), la mission proposée par l’ingénieur et homme d’affaire américain Dennis Tito, peut paraître inutile. Juste survoler Mars n'est pas ce dont rêvent les planétologues, ni ceux qui y envisagent l'établissement d’avant-postes de l'humanité. Il faut cependant regarder le projet de plus près. Tout d’abord, aucune entité privée n’est aujourd'hui prête à se lancer indépendamment du public dans un vol habité avec atterrissage en surface car aucune n'a la capacité de lever les milliards de dollars qui seraient nécessaires (la faisabilité de « Mars One » reste à prouver). Certains gouvernements le pourraient mais aucun n'y est prêt non plus puisque l’administration actuelle des États-Unis n’est pas favorable à l'exploration spatiale par vols habités et l’ESA la rejette à un plus tard indéterminé. Dans ce contexte, la proposition IM semble acceptable. En partenariat privé/public, elle ne coûterait que 100 millions de dollars additionnels au budget annuel de plus de 17 milliards de la NASA, pendant sept ans (et 300 millions au total aux partenaires privés), L’effort serait d’autant moins difficile que ce budget est resté stable en dollars courants depuis 2009. Deuxièmement, la mission pourrait être l'occasion pour la NASA de tester, sans autres frais, les équipements de pointe nécessaires aux missions habitées dans l'espace profond suivantes: un véhicule de retour dans l’atmosphère terrestre doté d’un bouclier thermique capable de résister à des flux de chaleur allant jusqu'à 2000 W / cm ² (contre 1400 au maximum aujourd'hui ) ; un module habitable suffisamment grand; un système de contrôle de l'environnement et de support vie fiable, efficace et compact; sans oublier un nouveau lanceur lourd capable de mettre 100 tonnes en orbite basse terrestre (nettement moins que les 130 tonnes du lanceur Saturn V du programme Apollo il y a 40 ans !). Troisièmement, cette mission exposerait pour la première fois des êtres humains aux radiations spatiales pendant le trajet Terre/Mars/Terre. Même si les effets en seraient surtout différés, ils pourraient être étudiés et pris en compte pour toute mission ultérieure. Quatrièmement, l’approche et le survol de Mars fourniraient un spectacle grandiose jamais vu par des yeux humains et montreraient que Mars est à la portée non seulement d’instruments créés par l'homme mais de l'homme lui-même. Cette mission serait la plus courte et la plus économique possible si elle quittait la Terre autour du Nouvel An 2018 en raison d'un positionnement particulier des planètes par rapport au Soleil, qui n'a lieu qu'une fois tous les 15 ans. A cette date Mars, dont l’orbite est très elliptique, serait au plus près du soleil lors du survol. Ceci permettrait une vitesse d’élancement plus faible pour quitter la Terre, donc la possibilité d’injecter une masse « utile » plus importante sur la trajectoire interplanétaire. Mars permettrait aussi du fait de sa position, un «retour libre» beaucoup plus rapide (grâce à son assistance gravitationnelle seule et donc sans propulsion complémentaire), réduisant la durée du voyage à 501 jours (580 en 2020). Ces avantages faciliteraient évidemment la survie de l’équipage. Par ailleurs, il faut voir que les équipements nécessaires à la mission de survol existent déjà ou sont en cours de développement : Le véhicule de retour sur Terre serait une capsule Orion qui doit être testée en 2014. Pour être utilisé pour la mission, il devrait être toutefois doté d’un bouclier thermique plus efficace. Son volume habitable serait plus que doublé par le module cargo pressurisé Cygnus qui a été testé en Septembre 2013 en tant que module de service de l'ISS. Obtenir le lanceur lourd nécessaire n'est pas un problème insurmontable puisque la NASA développe actuellement un « Space Launch System » pour remplacer le défunt programme ARES. Son deuxième étage, «Dual Use Upper Stage», pourrait mettre 105 tonnes sur orbite basse et assurer la mise sur orbite de transfert Terre-Mars. Il est programmé pour être réalisé après 2020 mais pourrait l’être avant si le Congrès le décidait. Le défi technique le plus difficile est d'adapter à Orion un bouclier thermique plus résistant pour la rentrée dans l'atmosphère terrestre. En effet la contrepartie négative d'un voyage court est un retour à vitesse très élevée vers la Terre. A la date de départ choisie, la vitesse de rentrée devrait atteindre un minimum de 14,2 km/s qui induit le niveau de décélération maximum acceptable et une température de capsule (intérieur et extérieur) maximum. Les ingénieurs qui conseillent l'équipe IM (pleinement qualifiés) sont néanmoins convaincus qu'ils peuvent trouver une solution en utilisant les technologies existantes. Sur cette base, une mission habitée de survol de Mars en 2018 serait possible. Elle n'apporterait rien à la compréhension de Mars mais, outre qu’elle pourrait alimenter une séquence d’actions de communication très fortes, elle permettrait de consolider les connaissances nécessaires dans les domaines de l'astronautique et du support vie pour une future mission « complète ». Le défi à relever suivant, le très difficile " EDL " requis pour déposer à la surface de Mars des charges utiles lourdes (15 tonnes contre une seule aujourd’hui) pourrait être traité à part, avec plus de tranquillité d’esprit. Le véritable obstacle au projet, c’est l’indifférence sinon l’hostilité du Président Obama pour l’exploration par vols habités. Il faut anticiper qu’il ne demandera pas à la NASA de faire les quelques entorses nécessaires à ses procédures prudentielles et d’accélérer ses processus, ni au Congrès de débloquer les quelques centaines de millions manquants. Pour progresser, on devra donc très probablement attendre encore, soit un autre Président, soit l’initiative d’un Elon Musk suffisamment riche pour forcer la main de la NASA ou s’en passer. Malheureusement on n’aura pas saisi l’opportunité de 2018. Pierre Brisson Président de la Mars Society Switzerland 14 Dec 2013 Cet article a été publié dans le journal Le Temps du 18 Décembre 2013 sous le titre: "Survoler Mars en 2018? Essayons!" (rubrique "Opinions")
13Illustration provenant du rapport de faisibilité de la mission "Inspiration Mars"