Le SLS, la fusée XXL de la Nasa pour retourner sur la Lune

Le lanceur SLS - ou Space Launch System - a quitté pour la première fois son hangar, dans la nuit de jeudi à ce vendredi 18 mars 2022. Cette fusée, la plus puissante de l’histoire américaine d’exploration de l’espace, doit permettre aux astronautes de fouler à nouveau le sol lunaire. Et pour y parvenir il faut un lanceur de taille hors-norme.

Du haut de ses quasi 100 mètres, elle incarne le renouveau des ambitions spatiales américaines. La fusée SLS (Space Launch System) a fait sa première apparition en public pour des tests, dans la nuit du jeudi 17 mars au vendredi 18 mars, onze ans après que le programme a été lancé par la Nasa.

Mais surtout, elle s’est lentement mue, pendant près de onze heures, vers la rampe de lancement du fameux complexe de tir 39B du centre spatial Cap Canaveral, d’où sont parties les dernières missions habitées vers le Lune du programme Apollo, il y a cinquante ans.

Plus de 100 mètres de haut pour aller sur la Lune

Ce n’est pas un hasard. SLS est au cœur du programme Artemis, lancé par l’ex-président américain Donald Trump, qui doit permettre aux États-Unis de retrouver le chemin de la Lune, si possible dès 2025. "Être présent quand un nouveau super-lanceur voit le jour est un événement extraordinaire qui restera marqué dans les mémoires", s’est enthousiasmé Tom Whitmeyer, un haut responsable de la Nasa en charge des systèmes d’exploration spatiale, interrogé par la BBC.

L’ambition du Space Launch System se devine tout de suite à sa taille. Pour faire simple, plus ces fusées sont grandes, plus elles veulent aller loin. Le mythique lanceur Saturn V de la Nasa, qui a permis à Neil Armstrong de voler vers la Lune, s’élevait à 113 mètres, tandis que la taille finale du SLS doit faire 117 mètres de haut (pour l’instant seule la première version de la fusée, qui fait 99 mètres, a été construite).

Des lanceurs comme le Falcon 9 de Space X ou Ariane 5 ne mesure qu’un peu plus de 50 mètres. C’est suffisant pour rejoindre la Station spatiale internationale qui se trouve à 408 km de la Terre. Mais la Lune se situe dix fois plus loin.

Pourquoi la taille de la fusée est-elle si importante ? "Il faut prévoir de quoi faire vivre l’équipage et il faut des puissances différentes selon l’endroit où vous voulez aller", répond François Forget, astrophysicien et spécialiste de l’exploration spatiale au CNRS, contacté par France 24.

La puissance de propulsion provient des moteurs qui ont besoin de carburant. Et pour les fusées spatiales, il s’agit d’un mélange entre hydrogène et oxygène liquide. Un assemblage qui, en plus de cinquante ans d’exploration spatiale a prouvé son efficacité, mais reste très encombrant.

Pas de grand bond technologique

Et si le Space Launch System est aussi grand, c’est aussi un signe que depuis l’ère de Saturn V "il n’y a pas eu de grand bond technologique quant au mode de propulsion", souligne François Forget. Des recherches sont menées pour tenter de trouver des alternatives, comme des fusées à propulsion nucléaire, mais rien n’a encore abouti. Des travaux qui doivent permettre de rendre ces fusées moins onéreuses.

Mais avant de pouvoir faire ces économies, il faudrait dépenser plus pour rechercher plus. Et le cahier des charges du SLS exigeait de faire attention à l’addition. Le programme du lanceur a été initié par l’ancien président américain Barack Obama peu après la crise financière de 2008 dans un contexte de recherche d’économies à tout prix.

C’est pourquoi le SLS a été pensé comme "un héritage de la navette spatiale américaine [le véhicule spatial utilisé par la Nasa entre 1981 et 2011] par souci d’économie", explique François Forget. Des rêves d’économies qui se sont envolés au fil des années puisque le coût de développement du SLS a été 30 % supérieur au budget initial (plus de 9 milliards de dollars au lieu de 7 milliards de dollars).

La filiation avec la navette spatiale américaine est visible à l’œil nu : il s’agit des deux propulseurs d’appoint situés de chaque côté du châssis central de la fusée. Ce sont eux qui font le plus gros du travail de la poussée initiale de la fusée après le décollage, et contribuent à faire du Space Launch System le lanceur le plus puissant de l’histoire de la Nasa.

Le credo de la nouvelle fusée destinée à emmener des Hommes sur la Lune semble donc être le "changement dans la continuité". Un règle qui vaut aussi pour la capsule Orion qui remplace le célèbre module Apollo dont les images d’amerrissage dans l’océan Atlantique en 1969 ont marqué l’histoire.

C’est à bord de cette capsule que les astronautes qui ont rendez-vous avec la Lune vont se mettre en orbite autour de ce satellite naturel de notre Terre. Elle sera légèrement plus grande qu’Apollo et pourra accueillir quatre personnes au lieu de trois, mais elle repose sur la même technologie de bouclier thermique qui a protégé le module spatial en 1969 lors de son retour dans l’atmosphère terrestre.

L’incontournable Elon Musk

Ironiquement, l’aspect le plus innovant du programme Artemis de retour des Américains sur la Lune ne vient pas de la Nasa, mais… d’Elon Musk. L’agence spatiale américaine a en effet choisi une version modifiée du Starship, le lanceur de Space X, pour alunir les astronautes.

Et ce vaisseau n’a rien à voir avec le petit module d’où Neil Armstrong est sorti pour effectuer son "petit pas pour l’Homme, mais un bond de géant pour l’Humanité". Le Starship HLS (Human landing system) est dix fois plus grand. Une différence de taille qui doit permettre, au fur et à mesure des vols vers la Lune, de transporter du matériel "dans l’optique à terme d’y établir une base", souligne François Forget.

La fusée d’Elon Musk présente un autre avantage : elle peut être réapprovisionner en carburant dans l’espace. Ce qui fait du Starship un bon candidat pour pousser l’exploration spatiale jusqu’à Mars. En travaillant avec Elon Musk, la Nasa espère donc un jour pouvoir profiter de cette technologie si, après la Lune, elle continue son voyage vers la planète rouge.

Mais en attendant, la Nasa va préparer son SLS par étapes à son aventure spatiale. Le premier vol, en 2022, ne sera pas habité et servira à vérifier que tout fonctionne correctement. Les astronautes monteront à bord lors du second lancement, mais ils ne se poseront pas encore sur la Lune. Ce n’est que lors du troisième vol, prévu pour 2025 au plus tôt, qu’ils passeront de la capsule Orion au Starship HLS de Space X pour alunir. Et cette fois-ci, il n’y aura pas que des hommes, puisque la Nasa compte profiter de l’occasion pour permettre à la première femme de poser un pied sur la Lune.