Les vaisseaux spatiaux Falcon, SLS, Dragon et Orion

Le vaisseau Orion (habité) auquel est attaché un module cargo. Dans cette configuration il ne peut contenir que 4 membres d'équipage. Selon la NASA c'est le nec plus ultra et le plus sûr des vaisseaux spatiaux habités. Document NASA.

Le 19 septembre 2005, la firme Lockheed Martin proposa officiellement à la NASA de construire un nouveau véhicule habité multiusage ou MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicule). Ses concurrents étaient les sociétés Boeing, Northrop Grumman, SpaceX et Sierra Nevada Corp.

En 2006, Lockheed Martin remporta le contrat préliminaire de 3.9 milliards de dollars pour la construction du MPCV qui sera baptisé Orion le 24 août 2006. Suite à cette bonne nouvelle, en une année l'action Lockheed Martin (LMT) augmenta de 25 %. Arrêtons-nous un instant sur Lockheed.

Lockheed Martin n'est pas n'importe quelle société. Spécialisée dans toutes les technologies high-tech servant la défense et la recherche, elle est déjà le maître d'oeuvre de nombreux avions (C-130, C-141, C-5 Galaxy, X-24, F-104, F-14, F-15, F-16, F-22, F-35, F-117, P-38, P-80, U-2, T-50, etc.), d'un observatoire orbital (télescope Spitzer), de fusées ((Titan IV, Atlas, Delta IV, etc), du MMU des astronautes, d'une flotille de vaisseaux spatiaux (Cassini, Gravity Probe B, Landsat, Magellan, Mars pathfinder, Stardust, Viking, Voyager, Yohkoh, etc.) sans parler de nombreux produits militaires high-tech (radar, système d'armes, systèmes de guidage, systèmes furtifs, casques à réalité augmentée, etc.), quelques projets "X" d'avions hypersoniques et de véhicules spatiaux légers telle la navette X-33. Excusez du peu.

Lockheed demeure en terme de personnel le plus grand contractant du Ministère de la Défense américain avec 135000 employés répartis aux Etats-Unis et dans 56 pays. La société est représentée dans 457 villes à travers 45 états américains et dispose de 939 sites dont le siège situé dans le Maryland et un centre d'essai (Lockheed Martin Skunk Works) situé à Palmdale en Californie, où l'on voit parfois stationner de drôles d'engins volants.

En 2005, les ventes de Lockheed atteignaient 37.2 milliards de dollars et son backlog contenait encore pour 74.8 milliards de dollars de commandes !

Selon le magazine Fortune, en 2014 Lockheed était la 59^e fortune industrielle des Etats-Unis (elle a reculé de 12 places en 10 ans) avec un revenu annuel de 45.4 milliards de dollars (33 % de plus qu'en 2005) et un bénéfice de 2.98 milliards de dollars (contre 1.3 milliard de dollars en 2005). Son action a plus que doublé sa valeur entre janvier 2013 et janvier 2015.

Arrivée du module Orion équipé de sa coiffe au Kennedy Space Center à Cape Canaveral en vue de son premier vol d'essai (EFT-1) en décembre 2014. Document LM.

Le contrat gagné par Lockheed pour fabriquer le module Orion représente 10% des rentrées de la société, ce n'est pas négligeable, et ce module reste un élément clé du programme spatial américain.

Le prix consenti à Lockheed couvre les phases de conception, du développement, les tests et l'évaluation du nouveau prototype. De futures options pourraient rapporter 3 milliards de dollars supplémentaires à Lockheed si la NASA est satisfaite des premières commandes et renouvelle son contrat.

L'équipe travaillant sur Orion comprend également les sociétés Airbus, Orbital Sciences, Honeywell, United Space Alliance et la célèbre Hamilton Sundstrand qui fabrique les combinaisons spatiales, les systèmes de survie et les systèmes d'alimentation électrique.

Réminiscence du concept Apollo dont la capsule avait été construite par Grumman, Orion est une capsule autonome, versatile et réutilisable de 5 m de diamètre et pesant 25 tonnes. Elle se place au sommet d'un lanceur et présente un volume intérieur 2.5 fois supérieur à celui de la petite capsule trois places des missions Apollo.

Deux versions du module Orion ont été proposées : une version pouvant recevoir jusqu'à 6 astronautes et qui, dans un premier temps, désservira la station ISS et effectuera des missions en orbite basse. Une deuxième version contiendra un module de service (le cylindre sous le cône sur les image ci-dessus) et d'autres équipements nécessaires au support d'une mission vers la Lune. Dans cette version il n'y aurait la place que pour 4 membres d'équipage. L'idée est d'assembler les modules en orbite avant de les dispatcher vers la Lune.

Le vaisseau Orion est capable de propulser une masse de 65 tonnes vers la Lune. Il tire profit des dernières avancées dans les domaines de l'informatique, de l'électronique, des systèmes de survie, de la propulsion et des systèmes d'isolation thermique. Sa forme conique offre par exemple le plus de sécurité lors de la rentrée atmosphérique à grande vitesse comme ce sera le cas lors du retour des missions lunaires.


Seul rescapé du programme Constellation, le vaisseau Orion. Les deux principales missions du vaisseau Orion consistent d'une part à assurer la navette entre la Terre et la station ISS et d'autre part à assurer des missions vers la Lune. Par la suite le vaisseau Orion pourra assurer le retour sur Terre depuis une orbite interplanétaire à grande vitesse et des missions de reconnaissances orbitales. Documents NASA.

Technologiquement parlant, selon la NASA, Orion est un "mariage de la meilleure technologie d'Apollo et de la navette, financièrement abordable, versatile et dix fois plus sûr pour les astronautes". En effet, en cas de problème sur le pas de tir, le Centre Spatial Johnson de la NASA en collaboration avec des industriels américains a élaboré une fusée d'appoint qui s'installe sur le nez du vaisseau Orion, lui permettant de s'éjecter et de s'éloigner de la fusée pour éviter une tragédie comme à l'époque d'Apollo 1 ou de Challenger. Une série de parachutes se déploieront ensuite pour déposer la capsule en douceur sur terre.

Ce vaisseau permettra également à la NASA de faire des économies d'échelle puisqu'il sera réutilisable une dizaine de fois. Contrairement aux capsules Apollo et Dragon de SpaceX, Orion atterrira sur le sol et non pas en mer, amorti par un parachute et soutenu par un épais coussin en caoutchouc.

Michael Griffin, l'administrateur de la NASA entre 2005 et 2009, qualifia ce nouveau vaisseau d’ "Apollo sous stéroïdes" par comparaison avec l'ancienne capsule Apollo. Si le projet se concrétise, Orion sera le nec plus ultra des vaisseaux spatiaux habités.


Trois vues du vaisseau Orion : une mission en orbite basse autour de la Terre lors d'un rendez-vous avec la station ISS et deux vues d'un atterrissage en Californie. Documents NASA.

Tous ces projets ont nécessité une réorganisation de la NASA, tant sur le plan des infrastructures que du personnel, et une meilleure coopération entre ses services, les différentes agences et avec le secteur privé. Pour inciter les chercheurs et les industriels à relever ces défis, comme l'agence l'a toujours fait par le biais de ses laboratoires de recherches, plusieurs centres se penchent actuellement sur les "Centennial Challenges" qui s'articulent autour de deux axes : les systèmes habitées et la très ambitieuse propulsion nucléaire. La NASA propose également des prix comme au bon vieux temps de l'aviation pour récompenser les entreprises les plus innovantes dans le domaine de l'exploration du système solaire et des autres objectifs que l'agence s'est fixé.

En 2022, la NASA annonça qu'elle recherchait d'autres partenaires pour construire des lanceurs qui pourraient continuer à transporter des humains sur la Lune à partir d'environ 2026 ou 2027. L'idée est de fournir une concurrence supplémentaire pour réduire les coûts et conduire l'industrie spatiale à relever de nouveaux défis. En fait, la NASA considère que l'alunisseur de SpaceX n'est pas la meilleure solution.

Bien que cette annonce n'était pas tout à fait surprenante pour les spécialistes, elle montre à quel point la NASA ambitionne de lancer régulièrement des fusées vers la Lune afin d'y établir une présence soutenue pour ne pas dire permanente, y compris éventuellement en vue d'envoyer des humains sur Mars et au-delà.

Rappelons que la NASA avait initialement prévu de choisir deux entreprises - Blue Origin de Jeff Bezos et SpaceX d'Elon Musk - pour construire des alunisseurs pour ses missions Artémis afin de stimuler la concurrence et de réduire les coûts, mais elle a finalement choisi SpaceX en raison de contraintes budgétaires. Cela se solda par un triste différend juridique entre Blue Origin et la NASA qui explique les retards du programme Artémis.


A gauche, illustration d'un astronaute de la mission Artémis III regardant la Lune par une écoutille de l'alunisseur de SpaceX. A droite, reflet de la Terre dans le casque d'une astronaute. Documents NASA et T.Lombry.

Lors d'une conférence de presse, Bill Nelson, l'administrateur de la NASA depuis 2021 et ancien astronaute (sur la navette Columbia en 1986) et sénateur, déclara que "Sous Artémis, la NASA effectuera une série de missions révolutionnaires sur et autour de la Lune pour se préparer au prochain pas de géant pour l'humanité : une mission avec équipage vers Mars. La concurrence est essentielle à notre succès sur la surface de la Lune et au-delà, garantissant que nous avons la capacité d'effectuer une cadence de missions au cours de la prochaine décennie."

D'ici là, la station ISS joue toujours un rôle clé dans la stratégie spatiale américaine où l'homme garde une place de choix. Mais la station ISS n'existera plus au-delà de 2031, elle sera désorbitée après 33 ans de service, et la NASA devra envisager d'autres solutions et probablement pour un bon bout de temps sans le soutien de la Russie.

Entre-temps la NASA a planifié la mission lunaire Artémis III vers 2025-2026 puis l'exploration humaine de Mars peut-être vers 2035-2040. A part ces deux missions majeures et des dizaines de petites missions scientifiques (cf. GSFC), sur le plan technologique la NASA n'a rien arrêté de définitif.

A long terme, l'humanité ne va pas rester dans sa banlieue et sera de plus en plus tenté par l'exploration des confins du système solaire pour y déployer toutes ses capacités opérationnelles, notamment pour des raisons industrielles et commerciales. On reviendra notamment sur l'exploitation minière des astéroïdes.