Contexte et exigences de l’Artemis
Le programme Artemis prévoit d’envoyer des astronautes sur la Lune d’ici la fin de la décennie. La stratégie de NASA repose sur un atterrisseur lunaire basé sur le vaisseau Starship de SpaceX, qui doit être entièrement ravitaillé en oxygène liquide (LOX) et méthane en orbite terrestre basse (LEO) avant de quitter la Terre. Le volume de carburant requis pour le trajet Terre‑Lune‑Terre impose une masse propulsive supérieure à 1 000 t, bien au‑delà de la capacité d’un seul lancement de Starship.
Estimations du nombre de lancements Starship
NASA n’a jamais publié de chiffre officiel, mais plusieurs responsables ont fourni des fourchettes. En 2023, Lisa Watson‑Morgan, directrice du Human Landing System, a indiqué que le nombre se situait « dans les hautes unités simples à faibles unités doubles », ce qui correspond à environ douze lancements. D’autres sources internes ont évoqué des « hauts adolescents », soit une vingtaine de missions. La configuration la plus souvent citée comprend un Starship « dépot » chargé de l’atterrisseur, suivi de onze Starship tanker pour transférer le LOX et le méthane. Cette estimation repose sur la capacité de charge utile actuelle de Starship, estimée à 100 t en orbite, et sur la masse totale de carburant nécessaire.
Architecture de ravitaillement en orbite basse
Le schéma de ravitaillement prévoit que le premier lancement place un Starship en LEO, servant de réservoir de stockage. Les missions suivantes, qualifiées de « tanker », effectuent des transferts cryogéniques en microgravité. Chaque transfert doit respecter les contraintes thermiques du méthane et de l’oxygène, qui s’évaporent rapidement sans isolation active. Le nombre de transferts requis découle directement de la capacité de chaque réservoir de tanker (environ 120 t de propulseurs) et du débit maximal supporté par les systèmes de pompage cryogénique de Starship. Si la capacité de charge utile de Starship augmente, le nombre de tanker diminue proportionnellement, mais aucune amélioration substantielle n’a été confirmée à ce jour.
Implications pour le calendrier et les risques
Le récent comité du NASA Aerospace Safety Advisory Panel, présidé par l’ancien astronaute Charlie Precourt, a souligné que l’incertitude autour du nombre de lancements constitue un facteur de risque majeur pour Artemis. Un besoin de « hauts adolescents » de missions implique un taux de lancement mensuel élevé, ce qui augmente la probabilité de retards techniques ou de défaillances de chaîne d’approvisionnement. De plus, chaque mission tanker ajoute une complexité opérationnelle : synchronisation des fenêtres de transfert, gestion des pertes de carburant et exigences de sécurité accrues. En l’absence d’une amélioration démontrée de la capacité de levage de Starship, le scénario de douze à vingt lancements reste la référence la plus réaliste, mais il met en évidence la nécessité d’une planification robuste et d’éventuelles solutions de secours, telles que des véhicules de lancement alternatifs ou des dépôts de carburant pré‑positionnés sur la Lune.
