« Injection translunaire », « trajectoire de retour libre », « ICPS »… Les expressions spatiales pour les nuls

Les quatre astronautes de la mission Artémis 2 de la Nasa se sont envolés mercredi pour un aller-retour de dix jours autour de la Lune. Une mission test pour ouvrir la voie à un retour sur le sol lunaire en 2028, et un voyage qui intervient cinquante-quatre ans après que les derniers astronautes ont été envoyés sur la Lune.

Artémis 2 est donc largement commentée. Mais problème : le vocabulaire spécifique aux voyages dans l’Espace peut limiter la compréhension des événements aux profanes que nous sommes. Module de service, injection translunaire… Kesako ? On fait un point pour y voir plus clair.

Une fusée à plusieurs étages

La fusée Space Launch System (SLS) a décollé à 18h35 (0h35 heure française). Le SLS est le lanceur spatial du programme Artémis. Pour faire simple, il est composé de l’étage central (le gros tube marron de la fusée) et des boosters latéraux (les deux tubes sur les côtés) et de l’étage supérieur (Interim Cryogenic Propulsion Stage ou ICPS) tous situés sous le vaisseau Orion.

À l’allumage, l’étage central et les boosters fournissent la poussée pour permettre à la fusée de quitter le pas de tir. C’est principalement le rôle des boosters qui sont ensuite largués après deux minutes environ pour laisser l’étage central maintenir la fusée sur sa trajectoire et propulser le vaisseau Orion hors de l’atmosphère terrestre avant d’être lui-même éjecté.

C’est ensuite l’ICPS qui sert de « taxi » au vaisseau Orion en le propulsant dans l’orbite terrestre haute. Il utilise pour cela de l’oxygène liquide et de l’hydrogène liquide à des températures ultrafroides en guise de carburants. C’est ce qu’on appelle la « propulsion cryogénique ».

Module d’équipage et module de service

Le vaisseau (aussi appelé « véhicule ») Orion est conçu pour transporter les quatre astronautes vers la Lune, les maintenir en vie pendant dix jours et les ramener sur Terre en sécurité. Il est composé d’un module d’équipage (Crew Module, CM), la « capsule » de 9m3 où logent les astronautes – où ils vivent, naviguent et depuis laquelle ils communiquent avec la Nasa, et d’un module de service.

C’est ce dernier qui « conduit » le vaisseau. Outre le carburant, il sert de stockage pour l’alimentation en électricité (panneaux solaires), la gestion de la température (radiateurs) mais aussi l’oxygène et l’eau nécessaires aux astronautes. Au retour, il sera largué par l’équipage juste avant l’entrée dans l’atmosphère.

Injection translunaire et « retour libre »

Pour se rendre jusqu’à la Lune, Orion va être placé sur la trajectoire lunaire. C’est-à-dire que le vaisseau va faire deux fois le tour de la Terre pour utiliser l’orbite terrestre afin de prendre de l’élan et, à la manière d’une fronde, être propulsée vers la Lune. C’est ce qu’on appelle l’« injection translunaire ».

En utilisant le champ gravitationnel Terre-Lune, ces forces invisibles provoquées par les astres – un plus gros (la Terre) et un plus petit (la Lune) – va permettre d’atteindre la Lune, d’en faire le tour et de survoler sa face cachée grâce à la gravité de cette dernière, puis de se relancer vers la planète bleue, via une sorte de circuit en huit. C’est la trajectoire de retour libre (voir image) qui permet au véhicule de revenir à son corps céleste initial (la Terre).