Le moment le plus périlleux de la mission Artemis II n’est pas le lancement ou la mise en orbite lunaire, mais la descente finale. À son retour de la Lune, le vaisseau spatial Orion percutera l’atmosphère terrestre à des vitesses dépassant 30 fois la vitesse du son, soumettant l’équipage à une chaleur extrême et à une pression physique intense.
L’approche finale : contrôle de mission et préparation
La dernière ligne droite de la mission de 10 jours commence par un effort coordonné entre les directeurs de vol et l’équipage de quatre personnes : le commandant Reid Wiseman, le pilote Victor Glover, Christina Koch et Jeremy Hansen.
Alors que la mission touche à sa fin, le contrôle de mission de la NASA exécutera une séquence précise :
– Final Steering Burn : Un petit moteur brûlant dans l’espace dirigera la capsule Orion vers une zone de récupération spécifique dans l’océan Pacifique, à l’ouest de San Diego, en Californie.
– Préparation de l’équipage : Une fois réveillés, les astronautes seront informés des conditions météorologiques locales et seront invités à sécuriser tout leur équipement avant d’enfiler leurs combinaisons pressurisées.
– Redondance du système : Les ingénieurs équiperont un logiciel de vol de secours pour garantir que la capsule puisse se guider de manière autonome dans l’atmosphère en cas de panne de l’ordinateur principal.
Leçons d’Artemis I : Résoudre le défi du bouclier thermique
Le profil de rentrée d’Artemis II a été fortement influencé par les leçons apprises au cours de la mission Artemis I sans équipage. Au cours de ce vol, les ingénieurs ont découvert que des morceaux du bouclier thermique d’Orion se sont brisés de manière inattendue pendant la descente.
La cause a été identifiée comme une accumulation de pression de gaz lors d’une entrée par « saut », une manœuvre au cours de laquelle la capsule rebondit légèrement sur l’atmosphère pour perdre de la vitesse. Même si les responsables de la NASA ont souligné que ces dommages n’auraient pas mis en danger un équipage, ils restent un obstacle technique crucial.
Pour atténuer ce risque, la NASA a opté pour une approche de réentrée « loftée » plutôt que de répéter le rebond profond utilisé dans Artemis I.
Cette voie plus douce implique des plongées dans et hors de l’atmosphère avec des montées et des descentes moins spectaculaires, ce qui réduit l’intensité des pics de pression des gaz et maintient les températures dans une plage plus sûre et plus prévisible.
La physique de la réentrée : plasma et force G
La transition de l’espace lointain à l’atmosphère terrestre est une transformation physique violente. Environ 20 minutes avant l’entrée, le module de service, contenant les panneaux solaires et le moteur principal, se détachera et brûlera dans l’atmosphère. Cela laisse la capsule de l’équipage seule pour affronter les éléments.
La descente implique plusieurs phénomènes physiques extrêmes :
– Vitesse extrême : Orion entrera dans l’atmosphère à environ 25 000 mph, atteignant potentiellement des vitesses de Mach 39, dépassant les records établis par les missions Apollo.
– Intensité thermique : À mesure que l’air se comprime devant la capsule, les températures grimperont jusqu’à environ 5 000 degrés Fahrenheit, créant une gaine de plasma qui peut brièvement interrompre les communications radio.
– Strain physique : L’équipage subira environ 3,9 G, ce qui signifie qu’il ressentira près de quatre fois son propre poids corporel en le pressant contre son siège.
The Splashdown : de la boule de feu à l’océan
Une fois que le vaisseau spatial aura perdu suffisamment de vitesse grâce au frottement atmosphérique, une séquence mécanique gérera la descente finale :
1. Drogue Parachutes : Deux petites goulottes se déploieront pour stabiliser l’orientation de la capsule.
2. Parachutes principaux : Trois grands parachutes orange s’ouvriront par étapes pour ralentir l’engin jusqu’à une vitesse permettant de survivre.
3. Impact contrôlé : De petits propulseurs inclineront la capsule pour garantir qu’elle frappe les vagues du Pacifique à l’angle optimal.
Après l’amerrissage, la NASA surveillera la capsule pendant environ deux heures pour s’assurer que les températures internes se stabilisent à mesure que le véhicule refroidit dans l’océan.
Conclusion
La rentrée Artemis II représente une fusion à enjeux élevés entre physique de pointe et ingénierie raffinée. En ajustant la trajectoire de vol pour résoudre les problèmes de bouclier thermique antérieurs, la NASA vise à naviguer en toute sécurité dans la « boule de feu » et à ramener son équipage de la frontière lunaire vers la Terre.
