Avant-propos
Depuis le voyage du scandinave Leif Erikson vers Terre-Neuve (Vinland) et celui de Christophe Colomb vers Cuba (Juana à l’époque), la quête d’expansion a toujours été une constante civilisationnelle pour les Européens, attirée par la nouveauté comme pour la possibilité d’étendre son territoire. Cette quête se matérialise par la conquête des Amériques par les grandes puissances (France, Angleterre, Portugal, Espagne et Provinces-Unies) qui par la force de l’Histoire a donné naissance à la première puissance mondiale, les États-Unis d’Amérique qui partent d’une utopie philosophique d’un nouveau monde démocratique basé sur le commerce et l’idée d’être élu par Dieu afin d’y accomplir son dessein.
Cette super-puissance a renouvelé sa quête d’expansion ou de conquête lors de la guerre froide opposant deux grands blocs : libéral et communiste, laquelle s’est déplacée vers les étoiles et s’est stoppée suite à la fin de la course à la Lune pour cause de crise pétrolière et de nouveaux objectifs stratégiques avec l’arrivée d’une guerre spatiale par satellites interposés. Cette course à l’espace a repris en activité avec l’arrivée de nouveaux acteurs dont fait partie la Chine qui a remis en marche le concept de course à l’espace. L’intérêt pour l’espace se matérialise par les résultats entrepreneuriaux de la bulle internet qui a permis l’arrivée de ce que l’on appelle New Space regroupant des entreprises de toutes tailles comme SpaceX, le petit poucet Rocket Lab ou bien le géant silencieux Blue Origin qui ne répondent plus seulement à la demande politique mais aux nouveaux besoins qu’implique la mise en place des services numériques.
La place du numérique a aujourd’hui atteint une importance considérable impliquant une augmentation continue des besoins de stockage des données, de la puissance de calcul et de la distribution de l’information impactant à la hausse la pression sur les ressources nécessaires au fonctionnement des services d’information. Leur fonctionnement repose sur l’extraction de matières rares qui sont pour le moment la chasse gardée de la Chine qui conserve la primeur de leur extraction et de leur affinage pour être utilisables dans l’industrie. L’énergie est aussi un facteur clé pour ses systèmes d’information comme en témoigne la consommation des centres de données ; on peut donner l’exemple de Colossus-1 (centre de données de XAi) qui consomme l’équivalent de ce que consomment 100 000 ménages américains. Les ressources terrestres étant limitées et la décroissance n’étant pas envisageable pour le simple fait qu’elle permet le fonctionnement des services sociaux et plus généralement des États, il faut donc dépasser le paradigme planétaire.
Dépasser ce paradigme demande de penser en termes d’échelle civilisationnelle, c’est là que l’on peut parler du concept développé par l’astronome soviétique Nikolaï Kardashev où il émet l’hypothèse de plusieurs types de civilisation : le premier type (Type I : civilisation planétaire) est celui que l’on connaît actuellement avec un niveau énergétique calculé de 1016 watts, le deuxième type (Type II : civilisation multiplanétaire) où l’on capte l’entièreté de la puissance de son étoile avec un niveau énergétique estimé à 1026 watts et enfin le troisième type (Type III : civilisation galactique), on contrôlerait l’entièreté de l’énergie galactique avec un niveau énergétique pouvant aller de 1036 watts jusqu’à 10327 watts.
Dans ce dossier on s’appliquera à explorer le passage du type planétaire au type multiplanétaire dans un voyage au sein de notre système solaire qui mêlera considérations économico-politiques, influences culturelles et réflexions techniques le tout basé sur des véritables projets.
Bonne lecture à tous !
Les trois étapes de l’expansion
Pour structurer ce dossier découpé en trois chapitres pour rendre le tout digeste pour les lecteurs pour qu’ils n’aient pas l’impression de lire un roman d’une traite. Dans ce dossier, on tentera d’expliquer au mieux les enjeux politiques et économiques de l’expansion humaine dans le système solaire et les nombreux défis techniques auxquels on sera nécessairement confronté au fil du temps afin d’atteindre l’échelle II de Kardashev qualifiée de civilisation stellaire. La quantité importante de détails n’est pas là pour impressionner mais pour permettre de mieux appréhender l’ampleur titanesque de ce projet et il est à noter que ce dossier a été écrit pendant le premier trimestre de l’année 2026 et que les informations données sont susceptibles de changer. Dans un premier temps, on abordera la Lune, puis Mars et ensuite les astres localisés dans le système solaire.
Chapitre I – La Lune :
La première marche vers une civilisation multiplanétaire
La Lune, objet de curiosité depuis l’aube de l’humanité pouvant être incarnée par l’adoration religieuse de cette dernière avec par exemple la triade lunaire Séléné, Artémis et Hécate ou comme des spéculations sur ce qu’était la Lune ouvrant la voie à la fiction notamment aux ouvrages de Jules Verne comme De la Terre à la Lune qui racontait de manière avant-gardiste le voyage d’humains sur la Lune. Ce livre a comme caractéristique d’avoir été écrit à l’aide d’éléments scientifiques notamment les travaux d’Arago, Newton, Cassini, etc. pour connaître combien de jours prendrait un voyage de la Terre à la Lune à partir d’un obus de canon lancé depuis la Floride par le “Gun Club” de Baltimore.
Aujourd’hui et près de 50 ans après le programme Apollo, la Lune est de nouveau convoitée pour des motifs plus prosaïques comme le prestige politique ou l’exploitation économique du satellite à des fins commerciales tout en s’inscrivant dans la recherche de vivre ailleurs que sur Terre. À ce titre c’est tout naturellement que l’intérêt des institutions et des entreprises du secteur se porte sur la Lune car sa proximité offre le moyen de tester en grandeur nature les technologies nécessaires au transport et à la conception d’installations spatiales dans un environnement extraterrestre sans rencontrer des problèmes liés à l’éloignement (latence de communication) et à l’espacement dans le temps des fenêtres de tir vers la Lune (nombre de voyages Terre-Lune par an). La Lune permet aussi de tester en situation réelle les enjeux liés à la vie sur un astre dépourvu des conditions favorables à la vie comme par exemple les systèmes de support de vie ou la manière dont on compense les conséquences physiologiques d’une vie avec une gravité différente. La Lune est en quelque sorte la première marche qui permettra d’atteindre le niveau II de l’échelle de Kardashev.
Le programme Artemis ou la confrontation de deux géants pour un alunissage
Un bref historique du programme
Mise en place par l’administration Trump 1 et prenant la suite du programme abandonné Constellation, l’ambition du programme est de mettre en place le retour durable des Américains sur la Lune pour y installer une base permanente scientifique et surtout pouvoir explorer des moyens d’utiliser le satellite comme une source de profits économiques par l’exploitation de ses ressources. Ce programme a puisé dans les travaux déjà entrepris de la mise en place d’une classe de fusée permettant d’atteindre Mars, la SLS, d’abord développée en bloc puis, par la contrainte financière, réduite à une seule fusée capable d’emporter 4 astronautes en orbite lunaire et de revenir sur Terre. Il est à noter que ce lanceur puise dans les technologies développées pour le programme des navettes spatiales américaines avec notamment les quatre moteurs RS-25 qui équipent l’étage central et les boosters solides qui viennent en appoint afin de procurer la puissance nécessaire à la mise sur une trajectoire translunaire. Ce lanceur est une source de critique permanente dans la communauté spatiale car jugé trop cher et trop expérimental en raison de la cadence de lancement pour le moins faible par rapport à celle de la Saturn V qui avait été lancée 5 fois en moins d’un an, alors que ce lanceur n’a été lancé qu’une fois en 2024 et qui attend son second lancement prévu pour Mars si tout se passe bien. Cette fusée peut paraître comme une forme de combinaison entre la navette spatiale avec son réservoir orange ainsi que ses deux boosters latéraux et une Saturn V par comparaison entre le module de commande Apollo et Orion qui est lui-même issu du programme Constellation.
La SLS développée entre la fin des années 2000 et le début des années 2010 est également confrontée à une nouvelle difficulté, celle des nouveaux entrants que sont les entreprises du New Space dont la plus célèbre SpaceX qui avec sa fusée Falcon 9, puis avec sa variante lourde la Falcon Heavy a totalement changé le paradigme du lancement spatial par la réutilisation de son booster. Le contraste saisissant entre ces deux lanceurs qui n’ont évidemment pas les mêmes objectifs et capacités pousse à la réflexion sur l’avenir de la SLS d’autant plus dans une époque qui voit les premiers pas du Starship de SpaceX qualifié un peu vulgairement par la presse comme “la méga-fusée d’Elon Musk” ou la mise en place de la New Glenn, lanceur lourd de l’entreprise concurrente Blue Origin détenue par le patron d’Amazon Jeff Bezos qui veut aussi participer à l’aventure spatiale qui attirent de nombreux investisseurs en raison des revenus générés par l’internet satellitaire comme le système Starlink de SpaceX. Pour des raisons d’accès habité à l’orbite lunaire et en l’attente de la fin du développement du Starship le Congrès a alloué les fonds nécessaires à la SLS pour les missions Artemis I jusqu’à Artemis, finançant ainsi 5 lancements de SLS dont une inhabitée qui a décollé en 2024 et quatre autres habitées. Parallèlement à la SLS, une compétition prénommée HLS ou “Human Landing System” a été mise en place entre des entreprises privées pour la conception d’un atterrisseur lunaire pour permettre aux astronautes voyageant dans la capsule Orion de pouvoir être transférés dans un atterrisseur leur permettant ainsi de rejoindre la surface lunaire comme avec le LEM du programme d’Apollo sauf que dans le cas du programme Artemis la partie capsule et la partie atterrisseur lunaire ont été séparées en deux. Aujourd’hui les deux entreprises en compétition sont SpaceX d’un côté et Blue Origin de l’autre qui apportent en elles-mêmes des visions différentes pour le futur du programme Artemis.
Remarques
Le plan de la NASA pour Artemis a été modifié le 27/02/2026 avec un changement important dans le calendrier prévu précédemment par l’agence avec un changement d’affectation pour Artemis III, IV et V. Artemis III est avancée pour 2027 mais ne comportera pas d’atterrissage sur la Lune, la mission servira à tester un ou les deux systèmes d’atterrissage lunaire (Starship HLS et le Blue Moon Mk2) afin de certifier l’opération d’amarrage avec la capsule Orion en orbite basse terrestre (mission similaire à Apollo 9). La suite pour 2028 sera l’occasion de voir se poser sur le sol lunaire non plus pour une mission mais deux (Artemis IV/V) avec les deux systèmes si tout fonctionne correctement lors de la mission Artemis III. La mission Artemis V sera la mission qui initiera le début des travaux lunaires.
La proposition de SpaceX : Starship HLS
La proposition de SpaceX est basée sur son programme Starship en cours de développement, la proposition dépend de la mise en œuvre du ravitaillement orbital. On aurait ainsi trois systèmes développés à partir du Starship V3, un Starship “ravitailleur”, un Starship “tanker” et un Starship “HLS”. Concrètement on aurait un Starship “tanker” envoyé en orbite comparable à un réservoir de navette spatiale mais avec des éléments de propulsion qui serait rempli à l’aide de plusieurs Starships “ravitailleurs” avant le lancement du troisième système, le Starship “HLS”, qui serait lui-même ravitaillé par le “tanker” avant sa mission vers la Lune. Tout ceci est sur le papier assez incroyable et on ne va pas passer par quatre chemins et dire qu’en l’état cette solution est encore en cours de développement et demandera encore du temps car le Starship V3 n’a même pas encore commencé ses phases de tests, que la nouvelle version de la table de lancement n’est pas encore totalement prête et que la tour de capture de la Starbase n’est pas encore finie pour accueillir un test de lancement de Starship V3, retard dû également aux complications liées à la nouvelle version du booster. L’introduction en bourse de SpaceX dans le courant de l’année aura comme impact de motiver les équipes de SpaceX afin d’augmenter la vitesse de développement du Starship leur permettant de plancher sur une démonstration sans équipage du vaisseau pour 2027 afin de préparer la mission Artemis III pour 2028 qui verra le retour de l’homme sur la Lune. L’autre donnée importante est l’arrivée de Blue Origin comme un concurrent sérieux pour la Lune. On peut quand même dire que le modèle économique lié au projet HLS chez SpaceX se détache de celui de Blue Origin du point de vue des ambitions que l’entreprise affiche pour le moment.
La proposition de Blue Origin : Blue Moon
De son côté, Blue Origin, société fondée par Jeff Bezos, planche sur une architecture concurrente afin de répondre à la demande de la NASA de disposer d’un atterrisseur lunaire accueillant des astronautes. Sa proposition a d’abord rassemblé plusieurs entreprises du secteur afin de concevoir le véhicule dont Lockheed Martin et Northrop Grumman qui devaient être chargés du projet en collaboration avec Blue Origin. Par la suite, du fait que SpaceX ait remporté dans un premier temps l’appel d’offres de la NASA, Blue Origin a dû revoir sa copie en proposant deux modèles de l’atterrisseur : l’un plus léger et non-habité, lançable en une seule fois, et le second plus lourd avec la capacité de transporter des astronautes de l’orbite lunaire jusqu’à la surface et inversement. La première version cargo plus légère (Mk1) a comme caractéristique de pouvoir être lancée avec un seul lancement de New Glenn contre trois pour le modèle lourd de l’atterrisseur (Mk2) qui a lui-même besoin d’un ravitaillement en orbite afin de remplir les réservoirs du transporteur qui aura la charge de mener l’atterrisseur de l’orbite terrestre à l’orbite lunaire. Au regard de l’évolution et des critiques émises suite au choix de la NASA pour SpaceX afin de répondre à l’appel d’offres HLS, la NASA a décidé de refaire appel à Blue Origin pour Artemis (Artemis V) en lui accordant une somme d’argent pour le développement de son atterrisseur. Cette année, l’entreprise a décidé de tester son atterrisseur Mk1 lui permettant de tester en conditions réelles le moteur BE-7 qui équipera la version Mk2 de l’atterrisseur et de pouvoir avoir des données sur le comportement du véhicule pendant l’atterrissage sur la Lune. L’inconvénient du système par rapport au Starship est qu’il offre moins de capacité d’emport donc réduit son potentiel sur le long terme pour la mise en œuvre de projets à plus grande échelle.
Ce que l’on peut retenir au sujet de ces deux solutions c’est que SpaceX apporte une solution plus ambitieuse mais plus risquée en termes d’architecture car la quantité de carburant nécessaire est grandement supérieure ce qui augmente le nombre d’opérations de ravitaillement orbital nécessaires tandis que Blue Origin, elle, planche sur une proposition plus « classique » dans son architecture mais avec des perspectives plus restreintes. Cependant, on peut quand même noter que ces deux propositions ne sont pas exclusives donc il se pourrait qu’on voie ces deux atterrisseurs participer à des missions Artemis différentes. Cependant, une chose est sûre, SpaceX envisage d’utiliser sa solution pour elle-même et non exclusivement pour Artemis.
La Lune comme une zone économique
Faire de la Lune un nouveau laboratoire comme l’ISS est évidemment soumis à la limite du politique et de ses changements d’intérêt, c’est pour cela que faire de la Lune un investissement rentable est une priorité absolue pour pérenniser l’aventure lunaire
The Commercial Lunar Economy Field Guide par Michael Nayak (ingénieur pour la DARPA et pilote de chasse)
Le programme Artemis n’est pas l’unique projet qui vise à occuper la Lune de manière continue, d’autres sociétés planchent sur une utilisation commerciale des ressources lunaires. C’est en réponse à ce besoin que la Air University lié à l’armée de l’air américaine a demandé à différents acteurs et spécialistes de la question de plancher sur des pistes permettant de proposer des solutions afin de faire de la Lune une source de revenu. Le rapport qui en est sorti est présenté sous la forme d’un guide où dans chaque partie il est abordé un élément de l’installation lunaire que ce soit énergétique, logistique, communicationnelle ou bien thermique tout en détaillant la mise en place d’une exploitation minière du sol lunaire. Dans ce même rapport, il est aussi question d’évoquer des perspectives de développement.
La deuxième partie du rapport est la plus intéressante en termes de données techniques pour expliquer comment les humains pensent leur implantation sur la Lune. Par exemple, une question toute bête qui peut paraître simple d’un premier abord, “comment produire l’énergie nécessaire au fonctionnement des installations lunaire ?”, la réponse peut-être “faisons comme sur Terre est installons une ferme solaire sur la surface de la Lune. A cette question le rapport évoque dans un premier temps la durée de révolution de la Lune et la manière dont ça impacterait en profondeur la production d’électricité à l’aide panneau solaire car pas de lumière du soleil pas de production donc il est évoqué la mise en place de longs bras pouvant accueillir des surfaces photovoltaïques avec une hauteur suffisante (200m) pour capter un minimum d’énergie même en si la surface est plongée dans le noir. Ensuite, il est question de sa distribution pour alimenter les différents systèmes présents à la surface. Dans un autre chapitre il est même question de la mise en service d’un réseau ferré sur la Lune pour assurer la logistique à la surface permettant de pallier aux limites des rovers (usures et autonomie limitée) pour transporter du matériel ou des ressources extraites du sol lunaire. Selon les rédacteurs de cette partie, ce réseau devra être construit robotiquement.
En parallèle de ce réseau, le chapitre réservé à la conception de zone d’atterrissage sur la surface lunaire est traité pour régler le problème des soulèvements de régolithes pendant l’atterrissage sous la poussée des moteurs. La méthode qui a été choisie est la vitrification de la régolithe par laser afin de créer comme un tarmac pour les atterrisseurs qui feraient l’aller-retour entre la surface et l’orbite pour stabiliser le sol afin d’assurer la sécurité des passagers et du fret. Enfin, un autre chapitre aborde la question de la connexion Terre-Lune, là il est question d’instaurer des zones de ravitaillement en orbite afin de permettre un acheminement continue de la Terre à la Lune. Toutes ces informations permettent d’apprécier le fait qu’une installation sur la Lune demande qu’une quantité importante de matériel soit transporté sur notre satellite naturel afin d’installer les jalons essentiels à la mise en place de cette économie locale sur la Lune et que d’autre part on dispose des solutions techniques nécessaires pour produire et faire de la Lune une zone économique de premier plan.
Moon Base Alpha, “Une gigafactory sur la Lune ?” – les plans d’Elon Musk pour la Lune
Elon Musk a depuis 2017 lancé l’idée de créer une ville autosuffisante sur la Lune dans un objectif civilisationnel comme économique, comme pour son objectif martien. Il a longtemps privilégié Mars au détriment de la Lune mais depuis le début de l’année 2026, ses yeux se sont tournés de nouveau vers la Lune pour deux raisons : assurer la place de SpaceX pour le programme Artemis dont on rappelle son implication et ses retards et d’autre part rassurer les potentiels investisseurs en amont de l’introduction de la société en bourse dans le courant de l’année 2026. L’autre donnée importante qui permet de comprendre les attendus de son projet pour la Lune est la fusion des sociétés XAi dont le produit phare est le LLM Grok et SpaceX qui donne une tout autre dimension à la société.
L’ambition du patron de SpaceX est de fabriquer des satellites IA sur la Lune et de pouvoir les lancer jusqu’à l’orbite terrestre. Derrière ce terme de satellite IA se cache la volonté de l’entreprise de concevoir en orbite un data center nécessaire au fonctionnement des modèles IA de l’entreprise XAi, ce centre de données serait amené à être une giga-constellation d’un million de satellites. Ce projet est titanesque si on prend l’ordre de grandeur du projet Starlink (internet satellitaire) qui est une méga-constellation comptant actuellement environ 8 000 satellites ; le projet commencé en 2019 et avec un rythme de lancement hebdomadaire permet d’appréhender les besoins en termes de cadence de lancement que représente une telle giga-constellation. La fréquence des lancements aurait comme conséquence d’abîmer rapidement les installations au sol et de causer des problèmes en termes de licences avec la FAA (Federal Aviation Administration) qui régule le nombre de lancements maximal.
Cependant, même compte tenu des barrières logistiques et réglementaires, le projet peut paraître contre-intuitif voire sans intérêt car la quantité d’énergie nécessaire pour concevoir des satellites sur le sol lunaire et les envoyer ensuite en orbite basse terrestre semble être un formidable gâchis de ressources. Or si on y regarde d’un peu plus près c’est assez logique compte tenu de la mécanique orbitale et des recherches sur les procédés de fabrication in situ, ce n’est pas si absurde que ça car la Lune possède deux contraintes dont la Terre ne dispose pas : le manque d’atmosphère et la faible gravité qui sont deux composants majeurs dans la consommation d’énergie pendant le lancement vers l’orbite terrestre. C’est donc un élément éclairant la proposition de SpaceX d’envoyer des satellites IA fabriqués en partie sur la Lune pour les envoyer vers l’orbite terrestre car selon la mécanique orbitale une trajectoire allant de la surface terrestre jusqu’à l’orbite basse représente un DeltaV ou différentiel de vitesse de 9,4 km/s tandis qu’une trajectoire partant de la surface lunaire à une trajectoire de retour vers la Terre demande un DeltaV de 2,47 km/s, ce qui est nettement moins important. Ayant dit tout cela on doit quand même se poser la question de la manière dont SpaceX propulsera ses satellites dans une telle trajectoire, la réponse a été donnée par Elon Musk dans une présentation datée du 11 février 2026, où il a présenté la mise en place d’une catapulte électromagnétique pour lancer ses satellites profitant de l’absence de gravité et d’atmosphère. Cette solution seule ne suffira pas car pour guider le système à l’orbite prévue donc on pourrait avoir besoin d’équiper le satellite avec des propulseurs ioniques peu coûteux en ressources.
La question est de savoir quelle proportion d’un satellite il est possible de produire in situ, à titre d’exemple on a pu concevoir des cellules photovoltaïques à l’aide de régolithe lunaire de synthèse. On pourrait aussi utiliser le métal présent sur place pour produire des éléments structurels du satellite, ceci pour limiter au maximum la quantité de composants à importer depuis la Terre afin de rentabiliser au maximum la chaîne de production.
Ce projet servirait sans doute de source de revenus pour la société afin de financer d’autres projets plus liés à l’exploration humaine du système solaire. Le premier pourrait être une base d’entraînement pour préparer Mars afin de pouvoir se préparer à mettre en place les procédures en situation réelle et à penser la manière dont la vie se déroulerait sur la planète rouge. La seconde plus lointaine pour le moment serait de faire de la Lune une destination touristique afin de permettre aux visiteurs d’arpenter la surface lunaire pour suivre les premiers pas des cinq équipages des missions Apollo ou de profiter de la gravité très faible de la Lune pour expérimenter de nouveaux loisirs extraterrestres …
La perspective chinoise
De l’autre côté du Pacifique, la Lune est aussi un objet de convoitise et de compétition politique et économique avec les États-Unis dans ce que l’on peut appeler une deuxième manche de la course à la Lune qui avait vu avant eux les Américains et la Saturn V battre l’Union soviétique avec sa fusée N1. La nouvelle manche de la course à la Lune se déroule en parallèle de celle pour l’IA et du conflit pour le contrôle de Taïwan. Maintenant rentrons dans le vif du sujet et commençons : Beijing peut-elle dépasser les Américains et remporter cette compétition ?
Le programme Chang’e, les premiers pas robotisés de la Chine sur la Lune
Le sujet lunaire est au cœur des projets d’exploration spatiale robotique depuis le début des années 2000, la Chine a lancé pas moins de 6 missions en direction de notre unique satellite naturel pour apprendre à maîtriser le voyage vers la Lune afin de se préparer à envoyer des Taïkonautes à sa surface. Ces missions sont regroupées autour du programme Chang’e dirigé par la CAST ou China Academy of Space Technology en tandem avec la CNSA China National Space Administration (l’équivalent chinois de la NASA ou de l’ESA).
La première phase du programme a été de concevoir un orbiteur Chang’e 1, lancé en 2007 et chargé de réaliser un scan 3D de la Lune ainsi que de procéder à une analyse chimique de la surface lunaire. Chang’e 2 lancée en 2010 s’est appliquée à faire du voyage vers la Lune un moyen pour les Chinois de mieux comprendre la navigation autour et à partir de la Lune en se servant du point de Lagrange (ou L2) comme point de départ stable pour l’astéroïde Toutatis en 2012 permettant de s’aguerrir aux missions en direction d’astéroïdes puis ensuite de se lancer dans l’espace profond afin de terminer sa mission.
La deuxième phase s’est appliquée à concevoir un atterrisseur lunaire accueillant un rover léger (Yutu-1) afin d’explorer la surface lunaire. Chang’e 3 lancée en 2013 pour un atterrissage lunaire à Mare Imbrium. Cette mission marque la première fois qu’un objet fabriqué en Chine foule la surface lunaire. Puis en 2018 viendra la réplique de la mission Chang’e 3 avec la mission Chang’e 4 avec un rover comparable (Yutu-2) mais avec une destination différente, le pôle Sud (Bassin Pôle-Aitken Sud).
La troisième phase concerne le retour d’échantillons lunaires, lancé en 2020, la mission Chang’e 5 a poussé les objectifs du programme plus loin avec une manœuvre de rendez-vous en orbite lunaire afin de permettre le retour des échantillons prélevés sur le site d’atterrissage Oceanus Procellarum, car en l’absence de rover la collecte d’échantillons s’est concentrée uniquement autour de l’atterrisseur. La mission Chang’e 6 lancée en 2024 devait remplir les mêmes objectifs que la mission précédente mais au niveau du Bassin Apollo.
La quatrième phase du programme devra avoir la charge d’explorer plus en profondeur le pôle Sud avec respectivement le cratère Shackleton pour Chang’e 7 dont le lancement est prévu pour cette année et Mons Mouton pour Chang’e 8 qui, elle, a son lancement prévu pour 2028, cette mission doit aussi permettre d’expérimenter l’impression 3D à partir de ressources in situ afin d’expérimenter les technologies nécessaires à la mise en place d’une base lunaire habitée. Chacune de ces missions a pour but de tester chaque étape d’une mission habitée vers la Lune aussi bien au niveau des manœuvres translunaires, de l’atterrissage lunaire et du rendez-vous en orbite lunaire tout comme la manière d’utiliser les ressources locales.
L’expérience du vol spatial habité en Chine
Parallèlement au programme lunaire robotisé Chang’e, la Chine a également travaillé sur le vol habité avec le vaisseau Shenzhou qui marque les premiers pas du vol habité en orbite basse terrestre. L’origine du projet date de la fin des années 1980, au début du programme plusieurs concepts ont été proposés dont une navette spatiale à la forme proche de celle des navettes spatiales développées de part et d’autre du rideau de fer avec comme nom “Tian Jiao”, mais l’architecture qui a été choisie par l’agence spatiale chinoise (CNSA) est le projet-921 ou Shenzhou profondément inspiré du vaisseau soviétique Soyuz. La capsule Shenzhou est d’une hauteur de 8 m et d’un diamètre de 2,8 m.
Le premier lancement de la capsule sans équipage a eu lieu en novembre 1999 et a été lancé par une fusée Longue Marche 2F depuis la base de lancement Jiuquan, par la suite quatre missions non habitées ont été lancées dont une a été marquée d’un échec partiel. L’année 2023 a vu le premier vol d’un taïkonaute dans l’espace pour la mission Shenzhou-5 avec à son bord le major Yang Liwei pour une durée de 21 heures en orbite. Le second vol habité chinois a vu une paire de taïkonautes Fei Junlong et Nie Haisheng pour une durée plus longue de 4 jours. La troisième mission, Shenzhou-7 a été effectuée par un trio de taïkonautes (Zhai Zhigang, Liu Boming et Jing Haipeng) avec une durée moins longue de 2 jours et pour mission d’effectuer la première sortie extravehiculaire dans l’espace.
Après avoir maîtrisé les composantes du vol habité en capsule autour de la Terre, la Chine s’est lancée dans la maîtrise de la construction de stations orbitales qui constituent une étape essentielle à l’aventure lunaire pour comprendre l’effet sur le corps humain du vol spatial et comprendre la logistique spatiale. C’est ainsi que le projet Tiangong a été lancé par la CNSA.
C’est ainsi que la première station spatiale chinoise – Tiangong-1 – a été lancée en 2011 afin de réaliser le premier rendez-vous et amarrage en orbite terrestre lors du vol Shenzhou-8 sans équipage avec système d’amarrage automatique en novembre de la même année. Après le succès de cette démonstration, un vaisseau composé de 3 taïkonautes a été lancé en mars l’année suivante pour la mission Shenzhou-9 afin de tester pour une durée de 3 jours la vie à bord d’un module pressurisé en orbite. La même mission a été répétée en 2013 au cours de la mission Shenzhou-10 mais cette fois pour une durée plus longue de 12 jours. La station Tiangong-1 a été désorbitée plus de deux ans après la mission Shenzhou-10.
La seconde phase du programme a été la mise en place du vaisseau de ravitaillement Tianzhou, c’est dans ce but qu’a été mise en orbite la station Tiangong-2 en septembre 2016. La première mission a été la mission Shenzhou-11 qui a permis à l’équipage de tester une durée plus longue de vol en orbite. La seconde partie de la vie de la station Tiangong-2 a été la mission Tianzhou-1 lancée en 2017 qui a permis de tester différents modes d’amarrage. La station a été désorbitée en 2019 soit deux ans après la fin de la mission Tianzhou-1. La Chine, forte de ces expériences, s’est lancée dans la troisième phase d’assemblage de station orbitale avec le lancement du module central Tianhe, en avril 2021 qui constitue la première brique de la station chinoise, à la suite de cela le second module de station Wentian (module laboratoire) a été lancé en juillet 2022 d’abord positionné à l’avant de la station puis positionné latéralement et en parallèle du troisième module Mengtian (module laboratoire). La station suit globalement la même architecture que la station soviétique Mir avec un plan en croix. La station accueille des taïkonautes à son bord de façon continue comme sa grande sœur l’ISS, qui empruntent les capsules Shenzhou pour s’y rendre et sont ravitaillés en orbite via des cargos Tianzhou. Cette station permet l’amarrage de deux vaisseaux Shenzhou et d’un cargo Tianzhou. La possibilité de faire des sorties extravehiculaires permet aussi aux équipages de s’aguerrir à sortir dans l’espace afin de tester le travail sous combinaison spatiale. On compte depuis le début de son activité 10 missions Shenzhou dont une de secours sans équipage et 9 missions Tianzhou. Cette année la station spatiale sera complétée par un télescope spatial Xuntian pouvant se raccrocher puis se détacher de la station afin d’y subir des réparations ou des réglages.
La proposition chinoise pour une mission habitée vers la Lune
La Chine, après avoir expérimenté l’atterrissage robotisé sur la Lune avec les missions Chang’e et le vol habité avec Shenzhou puis Tiangong, vise désormais la Lune afin d’être en compétition avec le programme occidental « Artemis ». Ce but demande une nouvelle génération de véhicules spatiaux que sont la paire Mengzhou-Lanyue et de nouveaux lanceurs plus puissants pour transporter des Chinois sur la surface lunaire avec la Longue Marche 10.
Ce que l’on sait déjà c’est que la mission lunaire habitée chinoise reposera sur trois lancements de la fusée Longue Marche 10 qui est comparable dans son architecture à une Falcon Heavy de SpaceX, soit un booster central et deux boosters latéraux ; la fusée est au départ propulsé par 21 moteurs YF-100k brûlant un mélange de kérosène et d’oxygène liquide (similaire à la Falcon Heavy). Tout comme son équivalent américain, son architecture prévoit la récupération des trois boosters afin de réduire les coûts et de permettre une cadence de lancement plus rapide afin d’optimiser le programme. L’utilisation de fusées similaires permettra de rendre l’architecture globale de la mission plus cohérente permettant ainsi de réduire sa complexité.
Deux lancements seront nécessaires afin de lancer Lanyue vers la Lune avec d’une part l’atterrisseur et d’autre part le module de propulsion qui servira pour l’injection translunaire. L’atterrisseur a une capacité d’emport de deux taïkonautes. On notera que l’atterrisseur est assez modeste comparé aux systèmes prévus pour le programme Artemis avec une hauteur estimée de 9 à 11 m contre 16 m pour le système Blue Moon Mk2 et 52,3 m pour le Starship HLS. Cependant les dimensions « réduites » de l’atterrisseur permettent de prévoir une architecture plus simple à mettre en place et demandant moins d’énergie. Une fois en orbite lunaire l’atterrisseur sera rejoint par la capsule Mengzhou, équivalent de la capsule américaine Orion à la différence que celui-ci peut accueillir seulement un équipage de 3 personnes contre 4 pour Orion. Une fois le rendez-vous orbital effectué entre Lanyue et Mengzhou, deux taïkonautes se positionneront dans l’atterrisseur en direction de la surface lunaire ; après leur expédition sur la surface lunaire et sans aucun doute la pose du drapeau, ils reviendront vers Mengzhou où les attend le troisième membre de la mission et retourneront en direction de la Terre. Après avoir lu ça on peut se dire que les Chinois vont un demi-siècle plus tard reproduire ce que les Américains ont fait avec Apollo mais les ambitions lunaires chinoises ne se limitent pas à la paire Mengzhou-Lanyue étant donné les efforts déployés par les équipes de la CNSA autour du lancement de la Longue Marche 9 qui était au début censé être la version chinoise de la SLS mais qui au fil des ans est de plus en plus proche du Starship de SpaceX laissant envisager un projet chinois de plus grande ampleur pour la Lune.
Les grandes inconnues des projets lunaires
S’installer sur la Lune afin d’implanter une civilisation sur la Lune est un plongeon dans l’inconnu qui n’a pas de précédent dans l’Histoire, on ne part pas pour s’installer sur un autre territoire disposant des conditions favorables à la vie humaine et avec des ressources pouvant être transformées facilement pour fournir de l’énergie essentielle pour maintenir une société sur ce territoire. Ici, il est question d’implanter les conditions nécessaires et de changer notre manière de transformer les ressources lunaires. Un autre élément pour lequel on a peu de données sur l’impact de l’environnement extrême de la surface lunaire sur le corps humain.
D’abord pour la production industrielle sur la Lune, les données que l’on a sont le fruit d’expériences faites sur Terre avec des produits de synthèse afin de coller le plus possible à la réalité de la matière lunaire et non des ressources réelles dans des conditions gravitationnelles réelles. Des recherches sont néanmoins en cours pour étudier la manière de prélever les ressources locales avec notamment l’expérience IPEx (ISRU Pilot Excavator) de la NASA qui évalue la manière de faire fonctionner un petit rover excavateur et rechargeable facilement sans intervention humaine. La production industrielle lunaire posera aussi la question des échelles car pour mettre en place une telle entreprise, une grande quantité d’énergie sera nécessaire pour faire fonctionner les instruments productifs nécessaires qui entraîne un besoin logistique fort dans les premières phases du projet qui suppose un investissement massif avant une quelconque rentabilité. Cet investissement nécessaire pourrait dissuader de potentiels investisseurs.
Le besoin premier d’une logistique forte afin de mettre en place toute production industrielle rentable pour l’installation lunaire est clairement encore quelque chose d’inconnu car cela requiert une augmentation du nombre de lancements depuis la Terre mais également permettre à cette production d’être vendue sur Terre donc de revenir. Pour le moment, cette logistique demande deux éléments clés : la réutilisation rapide pour lancer le plus de vaisseaux vers la Lune et le ravitaillement en orbite afin d’augmenter la quantité transportable d’un point à l’autre sans avoir besoin de systèmes de lancement gigantesques. Le besoin d’exporter de la Lune vers la Terre les ressources produites sur la surface lunaire entend la production locale d’ergol (carburant/comburant) sur place afin de réduire le besoin de lancement pour alimenter la logistique exportatrice.
Enfin, la vie humaine sur la Lune sera confrontée à un nombre important de contraintes dont la faible gravité qui affecte nécessairement la masse musculaire des futurs colons lunaires et l’alimentation car il faudra produire une grande quantité d’aliments afin de nourrir toute la colonie. Un autre élément à prendre en compte est l’impact sur la psychologie d’un séjour prolongé sur la Lune, car il faudra dans un premier temps que les colons acceptent d’évoluer dans des espaces contraints et devront également se confronter à la durée de la nuit lunaire qui dure 14,75 jours plongeant ainsi la base dans l’obscurité. Pour résister à l’environnement lunaire où des micrométéorites pleuvent sur la surface lunaire ainsi que des radiations cosmiques, il faudra ériger des couches protectrices à l’aide des ressources locales mélangées avec un liant afin de protéger les habitats et les systèmes clés.
Toutes ces contraintes seront à surmonter en conditions réelles donc être prêt à prendre des risques.
Suite (Chapitre II : Mars)
