La prochaine mission Artemis 2, qui devrait transporter quatre astronautes autour de la Lune dès mars, s’appuiera sur un profil de rentrée repensé pour atténuer un problème de bouclier thermique observé lors du vol Artemis 1 sans équipage. La NASA a identifié un écaillage inattendu du matériau de protection thermique ablative du vaisseau spatial Orion après sa plongée atmosphérique en 2022, soulevant des inquiétudes quant à la sécurité de l’équipage pour les futures missions.
Le problème : gaz piégés et perte de matériaux
L’analyse après vol a révélé plus de 100 zones où le matériau ablatif Avcoat s’est rompu lors de la rentrée. Les enquêtes ont montré qu’une ventilation insuffisante des gaz à l’intérieur du bouclier thermique provoquait une accumulation de pression, entraînant des fissures et une perte de charbon. Il ne s’agissait pas d’un défaut de sécurité – la capsule restait dans des limites de température acceptables – mais cela mettait en évidence un défaut dans le processus de fabrication.
Le problème principal provenait de la manière dont Avcoat, un matériau également utilisé dans les missions Apollo, a été appliqué. Le processus actuel utilise des blocs pré-usinés liés au bouclier thermique au lieu de remplir manuellement des cellules en nid d’abeilles, ce qui permet de gagner du temps mais de créer un piège à pression.
Solution : une réentrée directe et plus raide
Pour résoudre ce problème, la NASA a modifié la trajectoire d’Artemis 2. Plutôt que la technique du « saut d’entrée » utilisée dans Artemis 1 (qui plonge dans et hors de l’atmosphère), le vaisseau spatial suivra une descente plus raide et plus directe. Ce changement minimise le temps passé dans la plage de température où le matériau de l’écran thermique se dégrade.
Lockheed Martin, le principal entrepreneur d’Orion, a effectué des tests approfondis et a conclu que la trajectoire modifiée réduirait les pertes de charbon à des niveaux sûrs. La formule Avcoat reste inchangée pour Artemis 2, bien que des ajustements de densité soient prévus pour Artemis 3 afin d’améliorer l’évacuation des gaz.
Risques et surveillance continus
Malgré les modifications, des inquiétudes demeurent. Un récent rapport du Bureau de l’Inspecteur général (OIG) de la NASA a signalé la préparation d’Artemis 2 comme le défi le plus urgent de l’agence. Bien que le plan actuel soit techniquement réalisable, il n’élimine pas entièrement le risque lié au bouclier thermique pour les missions futures.
Le rapport du BIG note que l’approche modifiée repose sur des tests réussis et a déjà entraîné des retards dans le programme Artemis. Le comportement du bouclier thermique lors de la rentrée plus raide sera étroitement surveillé, car le plasma surchauffé bloquera temporairement les communications pendant la descente.
“La NASA a l’intention de réutiliser la conception du bouclier thermique pour Artemis 2 tout en suivant une trajectoire de rentrée modifiée, moins sévère.” — Rapport du BIG de la NASA
En fin de compte, le succès d’Artemis 2 dépend des performances du bouclier thermique sous le nouveau profil de réentrée. Cette mission représente une étape cruciale vers le retour des humains sur la Lune, mais elle souligne également les risques et la complexité inhérents à l’exploration spatiale.
