Space Launch System : tout savoir sur le SLS, la fusée du programme Artémis

« La fusée la plus puissante au monde » : la Nasa qualifie ainsi le Space Launch System (SLS), sa fusée qui doit jouer un rôle crucial dans le programme Artémis et le retour des États-Unis sur la Lune. Cet imposant lanceur s’apprête à effectuer son premier envol en 2022, afin de lancer dans l’espace la première mission de ce programme, Artémis I.

Son vol, initialement prévu le lundi 29 août, a néanmoins dû être repoussé. Depuis plusieurs mois, la fusée SLS est clouée au sol, à cause de plusieurs difficultés. Aux problèmes de fuites d’hydrogène, le carburant du SLS, ont succédé des aléas météorologiques, auxquels les fusées sont très sensibles. La nouvelle date de lancement d’Artémis I est prévue le 16 novembre 2022, à partir de 7h04, heure française.

Voici tout ce qu’il faut savoir sur le Space Launch System (SLS), l’imposante fusée de la Nasa, en 10 questions.

1. Le SLS est un lanceur spatial super lourd : c’est quoi ?

Le Space Launch System est une fusée. Mais, toutes les fusées ne font pas la même taille et n’ont pas le même objectif (envoyer dans l’espace des satellites, des vaisseaux ou des humains, par exemple). La Nasa décrit son engin comme un lanceur super lourd (en anglais, « super heavy-lift launch vehicle », ou SHLV). Cela veut dire que le SLS est capable d’envoyer en orbite terrestre basse une charge utile (le nom donné aux éléments destinés à remplir une mission, par opposition au véhicule qui les transporte) de plus de 50 tonnes. L’agence spatiale estime que, lorsque la fusée sera lancée, elle transportera bien plus que n’importe quel autre lanceur ne l’a jamais fait.

Cette fusée est donc particulièrement imposante : sur sa rampe de lancement, le lanceur SLS est plus haut que la statue de la Liberté (98 mètres de hauteur pour la fusée, 93 mètres pour le monument) et pèse 3 millions de kilos.

2. Qui a conçu la fusée SLS ?

Le développement du Space Launch System est assuré par la Nasa, l’agence spatiale américaine. L’assemblage du lanceur a eu lieu au complexe de lancement 39, qui se trouve au centre spatial Kennedy en Floride. Ce sont les installations qui avaient jadis été utilisées pour la Navette spatiale américaine qui ont été adaptées, afin de pouvoir lancer le SLS.

3. Combien de temps a pris la construction du lanceur SLS ?

Le projet a été officialisé en septembre 2011, lorsque la Nasa a annoncé avoir décidé du nouveau design de son Space Launch System. Les premiers essais ont commencé en janvier 2015, avec le test d’un des moteurs. En 2011, le Congrès avait exigé de la Nasa que la fusée vole avant la fin de l’année 2016. Au final, le projet a accusé plus de 5 ans de retard, puisque le premier vol de la fusée est prévu en 2022.

4. Combien d’étages possède le Space Launch System ?

La grosse fusée de la Nasa est composée de 4 principaux morceaux, dont 2 étages, pour le programme Artémis :

• L’étage supérieur, en blanc, en dessous de la capsule Orion,
• L’étage central, reconnaissable à sa couleur orange,
• Les deux propulseurs, de couleur blanche,
• Ainsi que 4 moteurs, en bas de l’étage central du SLS.

Cette configuration n’est néanmoins pas définitive. L’un des intérêts de ce lanceur est qu’il peut évoluer, en fonction des besoins des différentes missions. Pour le programme Artémis, il doit être capable d’envoyer la capsule Orion dans l’espace, avec un équipage d’astronautes à bord. Mais, la Nasa anticipe déjà d’autres versions du SLS, pour qu’il envoie des équipements lourds sur la Lune, voire sur Mars.

5. Comment est propulsée la fusée SLS ?

Dans toutes ses configurations, le lanceur SLS intègre toujours l’étage central, avec ses 4 moteurs RS-25, qui brûlent de l’hydrogène et de l’oxygène liquide pour la propulsion. Dans sa version baptisée Bloc 1 (celle qui doit servir aux missions Artémis I, II et III), le SLS est propulsé par ses deux boosteurs et les 4 moteurs.

La vitesse maximale du lanceur SLS est supérieure à 9,7 kilomètres par seconde. À cette vitesse, la fusée pourrait faire le tour de notre planète en à peine 1 heure et 6 minutes.

6. Quelle est la charge utile du SLS ?

Il est prévu que la fusée Space Launch System transporte différentes sortes de charges utiles. Pour le programme Artémis, la fusée est pensée pour y installer le vaisseau Orion (d’abord sans équipage, puis habité). Les versions suivantes du SLS pourraient impliquer d’autres charges utiles, notamment des missions robotisées d’exploration du système solaire.

7. La fusée SLS peut-elle être réutilisée ?

La Nasa n’a pas prévu que sa fusée Space Launch System puisse être récupérée et réutilisée après un lancement. Toute la puissance du lanceur est mobilisée pour maximiser la charge utile que la fusée peut envoyer vers la Lune, explique l’agence spatiale. Par conséquent, à bord du SLS, il n’y a pas de carburant supplémentaire ou de systèmes de propulsion qui permettraient aux différents étages de la fusée de revenir sur Terre.

8. De quel endroit décolle le lanceur SLS ?

La fusée SLS décolle du centre spatial Kennedy de la Nasa, en Floride. Le pas de tir 39B, qui permettait autrefois de lancer la Navette spatiale américaine, a été rénové afin d’accueillir les lancements du Space Launch System.

9. Comment se passe le décollage du SLS ?

Le décollage de la fusée SLS suit plusieurs étapes :

• Plusieurs heures avant l’ouverture de la fenêtre de tir, le remplissage des réservoirs commence, en hydrogène et oxygène. C’est à cette étape que, le 29 août, la Nasa a constaté une fuite de carburant dans la fusée d’Artémis I.
• À 0 heure, 0 minute et 0 seconde, c’est le moment du décollage. À peine 2 minutes après le départ de la fusée, elle est déjà loin : elle largue ses propulseurs dès qu’ils ne contiennent plus de carburant.
• 3 minutes et 40 secondes après le lancement, le SLS est à 91 kilomètres d’altitude.
• Après 8 minutes et 14 secondes, l’étage central (orange) n’est plus utile. On garde seulement l’étage supérieur, qui continue à pousser Orion en hauteur.
• 1 heure et 25 minutes après le lancement, Orion est à 601 kilomètres d’altitude.
• Au bout de 1 heure et 53 minutes, la capsule est à 3 850 kilomètres de nous. Le SLS a accompli sa mission : son étage supérieur est largué. Le vaisseau Orion poursuit seul son voyage vers la Lune.

10. Quelles seront les missions de la fusée SLS ?

La fusée Space Launch System doit au moins servir lors des missions suivantes :

• Artémis I (2022) qui consiste en un vol d’essai, avec la capsule Orion inhabitée. Le vaisseau doit faire le tour de la Lune et revenir sur Terre.
• Artémis II (2024), qui consiste cette fois à envoyer un équipage à bord de cette capsule (4 astronautes) à nouveau pour faire un tour de la Lune (sans s’y poser) et revenir.
• Artémis III (2025), qui implique d’envoyer à nouveau 4 astronautes à bord d’Orion, ainsi qu’une cargaison, cette fois pour aller jusqu’au pôle Sud lunaire et l’étudier.