(litt. ) est une famille d'atterrisseurs lunaires développés et opérés par la société pour le programme Artemis de la NASA, incluant le véhicule cargo Mk1 et le véhicule habité ou cargo . Lancé depuis la base de Cap Canaveral par une fusée , il doit permettre de déposer de cargo à la surface de la Lune dans sa version Mk1, ou dans sa version Mk2. La version Mk2 habitée doit emmener jusqu'à quatre astronautes sur la Lune puis les ramener en orbite lunaire, où le véhicule Orion se charge de l'aller-retour avec la Terre.

En 2017 l'administration Trump décide de refaire de l'exploration de la Lune l'objectif de la NASA, puis en 2019 accélère le projet, donnant naissance au programme Artemis. développe le Mk1 dès 2017 mais échoue à obtenir le contrat de l'atterrisseur habité en 2021 face au Starship HLS de SpaceX, puis obtient un autre contrat en 2023 pour Mk2. Il doit être utilisé lors de la mission en 2029, puis sa version cargo doit emmener le Lunar Surface Habitat en 2033. Le premier vol de la version Mk1 doit avoir lieu en 2026 avec la mission vers le pôle sud de la Lune.

D'une hauteur de pour dans sa version Mk1, ou et dans sa version Mk2, utilise de l'hydrogène et de l'oxygène avec un ou plusieurs moteurs-fusées BE-7, le premier usage de ce couple d'ergols cryogéniques sur un atterrisseur lunaire. La version Mk2 consomme tous ses ergols pour atteindre l'orbite NRHO autour de la Lune et s'amarrer à la station spatiale , il doit alors être ravitaillé par un remorqueur spatial, qui nécessite lui-même d'abord plusieurs lancements de ravitaillement par la fusée en orbite basse terrestre. Cette architecture demande la mise au point du transfert et de la conservation de longue durée d'ergols cryogéniques dans l'espace, deux technologies immatures.

Contexte

La société , créée en 2000 par le patron d'Amazon, Jeff Bezos, lance successivement le développement de la fusée suborbitale , destinée principalement au tourisme spatial, du lanceur lourd (premier vol prévu en 2021) et des moteurs-fusées BE-3 et BE-4, propulsant les fusées et Vulcan. Tous ces projets sont directement financés par Bezos, dont la fortune dépasse à l'époque les de dollars.

Le concept d'un atterrisseur lunaire, baptisé , capable de déposer de fret à la surface de la Lune, est présenté pour la première fois par en . La société propose de développer cet engin spatial en partenariat avec l'agence spatiale américaine, la NASA. À l'époque, est optimisé pour une mise en orbite par le lanceur lourd SLS de la NASA, mais peut être également lancé en orbite par d'autres fusées comme la développée par ..

En , Bezos annonce sa décision de développer . Plusieurs technologies utilisées par cet engin spatial (train d'atterrissage, réservoirs d'hydrogène, logiciel contrôlant la descente vers le sol et l'atterrissage sans intervention humaine) ont été mis au point dans le cadre du développement de la fusée suborbitale New Shepard. La date du premier vol de n'est pas fixée, car l'engin spatial utilise un nouveau moteur-fusée cryogénique BE-7, dont la mise au point est complexe. Le développement de s'inscrit dans un contexte américain redevenu favorable aux missions lunaires depuis l'annonce en 2017 par la NASA du développement d'une station spatiale , qui doit être placée en orbite lunaire, et la demande du président américain Donald Trump d'un retour des hommes à la surface de la Lune dès 2024, que la NASA prend en compte en créant le programme Artemis.

Historique du projet Développement du vaisseau lunaire du programme Artemis confié au privé Pour respecter les échéances serrées du programme Artemis, dont l’objectif est de ramener des hommes sur la Lune d’ici 2024, la NASA décide de sous-traiter complètement au privé le développement du vaisseau lunaire (HLS), qui doit déposer l'équipage sur la Lune puis le ramener en orbite. Celui-ci doit déposer les astronautes à la surface de la Lune, les héberger durant leur séjour, puis les ramener en orbite lunaire. , allié à Northrop Grumman, Lockheed Martin et , fait partie des onze sociétés qui répondent à l’appel d’offres de mi-2019, dans lequel l’agence spatiale fournit un cahier des charges..

Proposition de passe le premier tour de sélection en . La société reçoit de dollars pour détailler son offre. Sa proposition, baptisée ILS ( ou ILV), est la plus classique. Elle reprend l'architecture à deux étages du module lunaire Apollo. L’étage de descente dérive de l’atterrisseur et est propulsé par un moteur BE-7. L’étage de remontée est fourni par Lockheed Martin et est dérivé du vaisseau Orion. Il est propulsé par trois moteurs-fusées XLR-132. Les deux étages sont propulsés par un moteur BE-7 du constructeur. Un troisième module de transfert, développé par Northrop Grumman, est chargé d'abaisser l'orbite du vaisseau lunaire de l'orbite NRHO (sur laquelle se trouvent la station spatiale lunaire et le vaisseau Orion) vers l'orbite lunaire basse. Ce module dérive du cargo spatial Cygnus et est muni d'une propulsion utilisant BE-7. L’ensemble de ces trois modules doit être placé en orbite par le lanceur lourd de , ou à défaut par le lanceur Vulcan....

Sélection de la proposition de SpaceX La NASA annonce en qu’elle a sélectionné la proposition de SpaceX (Starship HLS) pour le développement et le lancement des deux premières missions. La proposition de est seulement considérée comme acceptable (niveau moyen de trois dans l'échelle de la NASA, qui comporte cinq niveaux). Il était initialement envisagé de sélectionner une deuxième proposition à ce stade du développement, mais la proposition de , évaluée comme recevable sur le plan technique et de la gestion de projet, n'a pas été retenue, compte tenu de son coût et du budget que le Sénat américain a accordé à la NASA (qui s'élève à un quart du montant demandé) pour ce volet du programme Artemis....

Contestation de la décision de la NASA par émet une protestation officielle contre la décision de la NASA. Les arguments avancés par Jeff Bezos, le patron de l'entreprise, sont que contrairement à ce qui était indiqué dans l'appel d'offres, la NASA n'a retenu qu'un seul constructeur au lieu de deux. Par ailleurs, il conteste la pertinence du choix technique de la proposition de SpaceX. Il souligne que le lancement du HLS de SpaceX vers la Lune nécessite le lancement à une cadence très élevée (tous les ) de transportant des ergols cryogéniques, puis le transfert de ces ergols dans le vaisseau HLS, une opération jamais réalisée et qui ne sera testée pour la première fois qu'en 2023. Il souligne la complexité de la mise au point du lanceur géant de SpaceX comprenant -fusées, propulsant le premier étage et d'une masse de supérieure à celle de la fusée . Il met également en avant le fait que le vaisseau qui atterrira sur la Lune n'est qu'un deuxième étage de lanceur adapté, qui imposera aux astronautes de descendre d'une hauteur de sur le sol lunaire. Jeff Bezos propose en juillet de réduire de deux milliards de dollars, soit d'un tiers, le coût de sa proposition. est débouté successivement par la Cour des comptes américaine (GAO) le , puis par le tribunal fédéral le , devant lequel il a ensuite porté l'affaire. Son action bloque les travaux de SpaceX jusqu'à la décision du GAO....

Sélection de pour la mission La pression du Sénat, mobilisé par le lobbying de et une évaluation réaliste du risque de la solution proposée par SpaceX, amène la NASA à réviser sa décision de ne sélectionner qu'un seul fournisseur pour l'atterrisseur lunaire. Courant 2022, l'agence spatiale lance un nouvel appel d'offres pour choisir un deuxième constructeur. Ce vaisseau lunaire sera utilisé pour la mission , dont la date de lancement est programmée en .. En , l'agence annonce la sélection de dans une version largement modifiée par rapport au premier appel d'offres ; reprend ainsi le ravitaillement d'ergols en orbite, qu'elle reprochait pourtant à la proposition de SpaceX. Pour cette proposition, la société s'est associée à Lockheed Martin, Draper, Honeybee Robotics, Astrobotic et Boeing (mais plus Northrop Grumman, qui rejoint le concurrent Dynetics). Son offre est jugée meilleure que celle du seul concurrent resté en lice, Dynetics (filiale de Leidos). Parmi ses points forts figurent la réalisation de plusieurs vols en 2024 et 2025 destinés à mettre au point les technologiques utilisées avant le lancement de la mission sans équipage imposée par la NASA et destinée à valider le système d'atterrissage. a décidé d'aller plus loin que les exigences de la NASA en prévoyant pour ce dernier vol l'utilisation d'un vaisseau lunaire similaire à celui des vols opérationnels. La prise en charge d'une partie des coûts de développements ainsi que des capacités supérieures à celles exigées par l'agence spatiale sont également notées comme des points forts de la proposition. La NASA identifie néanmoins deux faiblesses qui portent sur le système de communications, qui ne répondrait pas à l'exigence d'une liaison continue avec le sol, et sur les incohérences et lacunes présentes dans le planning général de développement. l'emporte pour un montant fixe de (tout dépassement est à la charge du constructeur), mais le PDG de prévoit d'injecter un montant encore supérieur de ses propres fonds dans le développement de l'atterrisseur..

Caractéristiques techniques

Cahier des charges de la NASA Le cahier des charges définissant les spécifications auxquelles doivent répondre le vaisseau spatial lunaire est une version légèrement modifiée du cahier des charges rédigé pour la première sélection de 2019. Le vaisseau doit permettre de remplir trois types de mission. : les missions courtes avec atterrissage près du pôle Sud de la Lune (début du programme Artemis) : deux astronautes séjournent au sol durant et effectuent quatre ou cinq sorties extravéhiculaires. Le vaisseau doit survivre à une phase de nuit polaire d'une durée maximale de ; les missions longues près du pôle, durant lesquelles l'équipage séjourne dans un module d'habitation fixe ayant préalablement atterri à la surface de la Lune : quatre astronautes descendent à l'aide du vaisseau sur le sol lunaire puis effectuent une sortie extravéhiculaire pour rejoindre le module d'habitation. À la fin de leur séjour d'une durée totale de , ils reviennent au vaisseau et rejoignent la station spatiale à l'aide de celui-ci ; les missions courtes à destination de latitudes non polaires : ces missions déposent sur le sol lunaire un équipage de deux astronautes pour une durée variable comprise entre 2,3 et . Le nombre de sorties extravéhiculaires est au maximum de cinq, mais dépend de la durée du séjour.