Si les quatre astronautes de la mission Artemis II sont actuellement sur le chemin du retour après avoir survolé la Lune, le plus dur n'est pas encore arrivé. Leur entrée dans l'atmosphère terrestre, prévue pour le 11 avril, comporte de nombreux risques, et constitue l'étape la plus dangereuse de leur mission.
La capsule Orion de la mission Artemis II retournera-t-elle sur Terre sans encombre ? C'est la question sur toutes les lèvres des scientifiques et des férus d'astronomie, qui ont suivi le voyage d'Orion jusqu'à la Lune et son retour à la maison. Mais pourquoi leur entrée dans l'atmosphère le 11 avril sera-t-elle si dangereuse ?
Une descente à près 40.000 kilomètres/heure
Après avoir survolé la Lune et pris des clichés extraordinaire de l'astre de nuit, les quatre astronautes sont en route pour revenir sur Terre. Une étape complexe et périlleuse pour de nombreux facteurs, qui débutera le 11 avril à 1h37 du matin (heure française). Elle se conclura avec l'amerrissage, prévue pour 2h07 du matin.
Après avoir pénétré l'atmosphère terrestre, la capsule Orion devra amerrir dans le Pacifique, avant que son équipage ne soit réceptionné par l'armée américaine. Sa vitesse de pointe lors de la descente frôlera les 40.000 kilomètres/heure, et seul le bouclier thermique d'Orion pourra protéger son équipage.
Plusieurs étapes sont donc prévues. Tout d'abord, des manœuvres propulsives devront être effectuées par l'équipage afin de s'axer sur l'orbite de notre planète. De nombreuses manœuvres et poussées ont été accomplies durant le voyage, ce qui en fait un exercice complexe mais connu par l'équipage.
Une fois en orbite, Orion se séparera de son module de service européen, trop fragile pour revenir sur Terre. Seul la capsule d'habitation avec les astronautes à son bord effectueront la redescente. Sans le module de service, qui contient encore du carburant, privera la capsule sera privée de son autonomie de manœuvre.
"Chevaucher une boule de feu"
Autre détail qui inquiète les équipes du Centre spatial Kennedy de la NASA, la perte de communication avec l'équipage durant la moitié de la descente. Les astronautes ne pourront alors compter que sur la capacité de résistance de la capsule pour leur retour.
Ils devront donc calculer parfaitement leur trajectoire avant de pénétrer notre atmosphère, trajectoire qu'ils ne pourront plus corriger par la suite. S'il est mal calculé, Orion pourrait être désintégré à 120 kilomètres d'altitude ou bien "faire ricochet" sur l'atmosphère et être renvoyé.
Lors d'une interview, l'astronaute Victor Glover a expliqué que la rentrée atmosphérique était comme "chevaucher une boule de feu à travers l'atmosphère". En effet, Orion va chuter à plus de 120.000 mètres en 13 minutes, et formidablement chauffer.
"Je pense à ce retour sur Terre depuis avril 2023, quand nous avons été assignés à cette mission. Nous devons revenir, il y a tellement de données que vous avez déjà vues, mais toutes ces bonnes choses reviennent avec nous. Et traverser l'atmosphère à bord d'une boule de feu sera sans doute une expérience marquante", a-t-il ajouté.
Cette descente extrêmement rapide va entraîner une surchauffe de l'habitacle à près de 2.800 degrés, soit la moitié de la température de surface du Soleil. Une chaleur deux fois plus importante que celle que subissent les capsules Dragon, utilisées pour le retour sur Terre des astronautes de l'ISS. Elle sera contenue par la "combinaison de lancée et de rentrée" des astronautes, et par le bouclier thermique de la capsule.
Un bouclier thermique déjà éprouvé avec Artemis I
Seul bémol, le bouclier thermique d'Artemis II, déjà utilisé pour Artemis I, avait montré en décembre 2022 ses limites. Large de 5 mètres, il ne doit pas absorber la chaleur mais l'évacuer par évaporation. Mais en 2022, après une rentrée atmosphérique, la NASA avait remarqué qu'il n'avait pas fondu correctement et s'était écaillé. Des morceaux du bouclier plus gros qu'envisagé avaient été arrachés, faisant craindre le pire pour la descente d'Orion ce 11 avril.
Sa nouvelle conception doit donc éviter ce drame, et avait été la cause de la prise de retard de la mission, initialement prévue en 2024. Mais pour Liliana Villarreal, directrice des opérations d’atterrissage et de récupération pour Artemis, ce souci technique semble derrière eux.
"Nous avons mené une récupération très réussie […] lors de la mission Artemis I, et nous sommes confiants : au vu de nos tests et entraînements […], Artemis II sera tout aussi réussie", a-t-elle déclaré lors d'un point presse.
Enfin, trois parachutes permettront de ralentir la capsule jusqu'à son amerrissage, bien que la puissance du choc avec l'océan Pacifique sera semblable à celui avec une voiture. Des bouées feront flotter l'appareil jusqu'à l'arrivée des équipes de la NASA, qui ramèneront les astronautes sur la terre ferme. La rentrée sera diffusée en live sur le site et les réseaux sociaux de la NASA, qui diffuseront les images des caméras embarquées d'Orion.
