Le programme Artemis est un programme spatial de la NASA, l'agence spatiale des États-Unis, dont l'objectif est d'établir une présence permanente dans l'espace cislunaire et d'emmener pour la première fois depuis le programme Apollo en des astronautes américains sur la Lune, ainsi que de préparer de futures missions habitées vers Mars. Il adopte une dimension internationale et projette à terme de créer une économie lunaire, à ce titre le secteur privé y joue un rôle sans précédent.
Le retour sur la Lune est envisagé aux États-Unis dès les années jusqu'au programme Constellation des années , mais ces tentatives échouent faute de soutien politique et l'attention se déporte sur Mars dans un futur lointain. Il est finalement décidé par le président Trump en 2017, puis accéléré et baptisé Artemis en 2019 alors que la rivalité avec la Chine s'accentue. Le projet joue un rôle structurant pour la NASA, et bien que largement soutenu par la classe politique américaine, il est critiqué pour ses retards et dérapages budgétaires ; son architecture et ses choix techniques sont régulièrement remis en question.
En la mission inhabitée valide le fonctionnement du lanceur SLS et du véhicule Orion, puis en 2026 la mission habitée les qualifient lors d'un vol circumlunaire. En 2026 la NASA décide que la mission doit tester en en orbite basse terrestre les opérations conjointes entre le véhicule Orion et les deux atterrisseurs habités ; puis la mission emmener de nouveau des américains sur la Lune en , suivie la même année de la mission . Ensuite la NASA veut mettre en concurrence le SLS et Orion avec des entreprises privées pour des missions tous les six mois.
Le programme repose sur le lanceur super lourd (SLS) et le véhicule spatial Orion hérité du programme Constellation. Développés par la NASA, ils connaissent retards et dérapages budgétaires. Suivant sa politique d'externalisation remontant au COTS en , elle confie les autres éléments au secteur privé. Pour l'atterrisseur elle sélectionne en le Starship HLS de SpaceX, puis en le Blue Moon de Blue Origin, afin de créer une compétition entre les deux fournisseurs. Depuis l'envoi de charge utile sur la Lune est formalisé via le Commercial Lunar Payload Services (CLPS), la combinaison spatiale AxEMU d'Axiom Space est sélectionnée en ; un programme existe également pour des rovers lunaires (LTV).
Les agences spatiales européennes ESA, japonaises JAXA, canadiennes ASC et émiratie MBRSC participent au programme en fournissant des services contre des places pour leurs astronautes, mais la plupart de leurs contributions sont en suspens depuis l'annulation de la station spatiale Gateway en . Dès des pays sont invités à signer les accords Artemis afin d'établir des règles de bonnes conduites autour de la Lune. La rivalité avec la Chine pour être le premier pays à emmener de nouveau des humains sur la Lune, et avec son projet de Station de recherche lunaire internationale (ILRS), devient progressivement un enjeu majeur du programme. La rivalité est exacerbée par la question du contrôle du pôle Sud de la Lune, où de potentielles réserves de glaces d'eau et la présence de pics de lumière éternelle doivent permettre à terme l'établissement d'une .
Contexte
Le programme Artemis tire son nom de la déesse grecque Artémis, sœur jumelle d'Apollon, en écho au programme Apollo de la NASA.. Depuis la mission habitée de 1972, dernière mission du programme Apollo, plus aucun astronaute ne s'est éloigné de plus de quelques centaines de kilomètres de la Terre. L'agence spatiale américaine réalise depuis cette époque des études sur le scénario d'une mission habitée vers Mars, mais aucun planning précis n'a pu jusque-là être défini pour ce projet dont les coûts sont supérieurs d'un ordre de grandeur à celui du programme lunaire. Les dirigeants américains de leur côté ont initié, au cours des décennies qui ont suivi le programme Apollo, plusieurs programmes habités ambitieux à destination de l'espace lointain (c'est-à-dire au-delà de l'orbite terrestre basse), mais ceux-ci ont toujours échoué faute de moyens et d'une véritable volonté politique. Ces projets avortés sont dans l'ordre chronologique la de George H. W. Bush (1989), le programme Constellation de George W. Bush (2004) et le (2010) dont la première mission, l, a été annulée en 2017.
Programme (2004-2009)
vignette|Le programme Constellation est la tentative la plus aboutie de ramener des hommes à la surface de la Lune. Vue d'artiste du vaisseau Altair étudié pour ce programme.
Le , pour le de l'atterrissage d, le président des États-Unis George H. W. Bush lance un programme spatial ambitieux sur , le (SEI)., qui doit permettre l'installation d'une base permanente sur la Lune. Mais son coût, l'absence de soutien dans l'opinion publique et les fortes réticences du Congrès font échouer le projet. En 2004, son fils, le président George W. Bush, rend publics les objectifs à long terme qu'il souhaite assigner au programme spatial américain alors que l'accident de la navette spatiale Columbia vient de clouer au sol une flotte de navettes spatiales vieillissantes et que le sort de la Station spatiale internationale, dont l'achèvement approche, est en suspens. Le projet présidentiel veut replacer l'être humain au cœur de l'exploration spatiale : le retour d'astronautes sur la Lune est programmé avant 2020 pour une série de missions destinées à préparer une éventuelle présence permanente de l'humain sur le sol lunaire et mettre au point le matériel nécessaire à de futures missions habitées sur Mars fixées à une échéance beaucoup plus lointaine... Cette fois-ci, l'opinion comme le Congrès sont favorables au projet : le programme Constellation est alors mis sur pied par la NASA pour répondre aux attentes présidentielles. Il prévoit la construction de deux types de lanceur, et , ainsi que, de manière similaire au programme Apollo, deux vaisseaux habités, et Orion.. La NASA utilise, en les adaptant, des moteurs-fusées développés pour la fusée , les propulseurs à poudre de la navette spatiale ainsi que de nombreuses installations au sol remontant à l'époque du programme Apollo. Mais le programme prend du retard et se heurte à un problème de financement qui, selon les plans initiaux, doit s'effectuer sans augmentation substantielle du budget global de la NASA.. À la suite de son investiture, le président américain Barack Obama fait expertiser le programme Constellation par la commission Augustine, créée à cet effet le . Celle-ci conclut qu'il manque de dollars par an pour atteindre les objectifs fixés, mais confirme l'intérêt d'une seconde exploration humaine de la Lune comme étape intermédiaire avant une mission habitée vers Mars. Début , le président Obama annonce l'annulation du programme Constellation, qui est confirmée par la suite...
: Mars en plusieurs étapes (2010)
Malgré l'arrêt du programme Constellation, la NASA décide de poursuivre le développement du lanceur lourd (SLS) et du vaisseau spatial interplanétaire Orion. Ces engins spatiaux doivent être utilisés pour réaliser des missions interplanétaires d'une complexité croissante dans le but ultime de déposer des humains sur Mars. La stratégie ainsi définie, baptisée « », est beaucoup plus progressive que ce qui a été envisagé dans les projets martiens antérieurs. Avant de poser l'humain sur Mars, il est prévu de mener des missions autour de la Lune, sur des astéroïdes proches puis sur la lune martienne Phobos pour mettre au point les matériels et gagner en expérience. Les premières missions de SLS et Orion à destination de l'espace cis-lunaire sont progressivement définies au cours des années suivantes. Toutefois la stratégie d'exploration du système martien proprement dit reste vague..
Mission avortée (2012-2017)
La première mission du programme est l'envoi d'un équipage à la surface d'un astéroïde géocroiseur : l (ARU) doit combiner l'étude in situ de cet objet et tester les nouveaux équipements, notamment en déplaçant une roche de quatre mètres de diamètre située à la surface de l'astéroïde pour la placer sur une orbite lunaire. Toutefois, en interne à la NASA comme au Congrès des États-Unis, peu de personnes soutiennent cette mission et celle-ci est finalement annulée en .. Cette annulation replace la Lune au cœur du programme spatial habité.
Analyse des raisons de l'échec des projets lunaires et martiens antérieurs
Plusieurs raisons expliquent les échecs répétés des projets de missions lunaires et martiens.. Il y a peu de justification économique à de telles missions. Une mission robotique permet d'explorer l'espace lointain à un coût cent fois moins élevé et sans risquer la vie d'un équipage, bien que les missions habitées soient plus agiles sur le plan scientifique que les missions robotiques. La justification avancée pour une mission habitée, selon laquelle il est dans la nature de l'être humain d'explorer et d'étendre son horizon, est faible si on la rapproche de ses implications financières. Les Américains qui soutiennent ces projets sont minoritaires. Les sondages récents, qui rejoignent des analyses antérieures, montrent que seulement un quart des américains considère comme important ou très important l'envoi d'astronautes sur la Lune ou sur Mars. Une large majorité considère que les priorités vont à la protection de la Terre contre l'impact d'un astéroïde, l'étude de la planète et l'exploration du système solaire par des missions robotiques. Une mission habitée vers Mars est un objectif très ambitieux sur le plan financier et technologique. Pour illustrer cette complexité, l'astronaute Don Pettit cite le fait que si les toilettes ne fonctionnaient plus à bord de la Station spatiale internationale, la NASA peut envoyer une pièce de rechange, tandis que si le même incident se produit sur Mars il entraîne la mort de l'équipage.. Une mission lunaire de son côté constitue aux yeux de beaucoup d'Américains un objectif présentant peu d'intérêt dans la mesure où il s'agit seulement de renouveler à un coût élevé une réalisation remontant déjà à plus de . Les différents acteurs impliqués dans le programme spatial ont des vues divergentes qui freinent la réalisation de projets de grande envergure. La Maison-Blanche est favorable à un programme ambitieux mais elle dépend du Congrès pour obtenir le budget. Ce dernier est souvent hostile à des dépenses aussi importantes dans le domaine spatial. Certains de ses membres sont guidés par des objectifs purement électoraux (créer de l'emploi dans leur circonscription) comme le sénateur républicain de l'Alabama Richard Shelby qui contrôle de facto le budget de la NASA. Les différents établissements de la NASA sont eux-mêmes en conflit entre eux pour préserver leur budget et leur pouvoir au sein de l'agence spatiale. Enfin les grands industriels du spatial (Boeing, Orbital ATK, Aerojet Rocketdyne) font jouer leurs appuis au Congrès de manière à préserver leur activité éventuellement en contradiction avec les objectifs de l'agence spatiale. Les acteurs du NewSpace (SpaceX, Blue Origin) tentent également d'influencer les décideurs au mieux de leurs intérêts financiers.
Développement récent du programme lunaire habité Regain d'intérêt des puissances spatiales pour la Lune
La Russie annonce au milieu de la décennie 2010 qu'elle projette de développer une station orbitale lunaire, la Lunar Orbital Station et d'envoyer des astronautes à la surface de la Lune à l'horizon 2030 en utilisant le vaisseau Federatsia en cours de développement. De son côté l'Agence spatiale européenne lance en 2015 l'idée d'un village lunaire, c'est-à-dire d'une base permanente sur la Lune développée par l'ensemble des nations spatiales. La Chine, dont les réalisations spatiales progressent à grands pas, envisage depuis 2017 de débarquer des humains à la surface de la Lune au cours de la décennie 2030..
Station spatiale lunaire (2017)