EM-2 et au-delà...

La dernière phase majeure du développement d’Orion est prévue entre EM-1 et EM-2, première mission pilotée par un équipage. La plupart des systèmes de soutien et de contrôle-vie seront développés pour être intégrés au reste des systèmes déjà en place.

Ce que l’on nomme l’Environmental Control Life Support System (ECLSS) correspond aux sièges de vol, aux combinaisons spatiales et leurs ombilicaux et tout l’équipement de vol nécessaire à l’équipage (contrôle de l’air, extincteurs, distributeurs d’eau et de nourriture, etc.)

Nouveaux aussi sur EM-2, les écrans et commandes et, bien sûr, le système de circulation d'air, de l’élimination du dioxyde de carbone et du système d'eau qui climatise le module pour le confort de l'équipage.

Les combinaisons spatiales des premières missions proviennent de celles des lancements et retours utilisées par les équipages de la plupart des programmes de la Navette Spatiale. Mais à la différence de la navette où le renouvellement de l'air se faisait en boucle ouverte (l’oxygène est amené dans la combinaison puis rejeté dans la cabine après respiration), sur Orion, ce fonctionnement est dit en boucle fermée, c'est-à-dire que l’oxygène ne circule qu’entre la combinaison et le support-vie.

Bien que l’ECLSS ait peu de fonctionnalités sur EM-1, certains matériels voleront quand même afin de collecter des données environnementales.Il y aura aussi 2 sièges installés avec des simulateurs de charge pour récolter des données sur les radiations subies, ainsi que des caméras.

L'autre objectif principal de la mission EM-2 sera la mise en orbite trans-lunaire du premier élément du Deep Space Gateway (DSG) par le SLS, un élément de fourniture d’énergie et de propulsion (PPE - Power and Propulsion Element).

Cette mise en orbite aura un profil de vol appelé MTLI (Multi Translunar Injection) où le SLS effectue des allumages distincts afin de délivrer Orion sur une trajectoire trans-lunaire puis le PPE sur une autre :

Après avoir atteint une première orbite de parking autour de la Terre, le SLS augmentera d'abord l'apogée de l'orbite à une altitude élevée (période orbitale d'environ 24 heures), ce qui permettra une vérification prolongée d'Orion en restant proche de Terre. 

Peu de temps après, Orion se séparera à une distance de sécurité du SLS et du PPE. Puis, les moteurs du SLS seront de nouveau allumés pour son injection Trans-Lunaire (TLI) avec le PPE. Après sa séparation du SLS et une fois atteint la Lune, le PPE utilisera ses propres systèmes de propulsion pour s’insérer dans une orbite dite NRHO (Near-Rectilinear Halo Orbit) ressemblant à une boucle géante en forme d'œuf s'étendant de 70 000 km de la Lune à son point le plus éloigné à environ 1 500 km au plus près, où les futures missions d'exploration viendront y assembler les autres éléments du DSG.

Pendant ce temps, Orion restera en orbite terrestre hautement elliptique jusqu'au lendemain où il produira sa propre mise à feu pour compléter son TLI, ce qui mettra le vaisseau spatial et l'équipage sur une trajectoire de retour libre.

La prochaine mission EM-3 est provisoirement prévue pour se rendre au PPE et s’y amarrer, une des fonctionnalités supplémentaires ajoutées à Orion après EM-2.

Egalement prévu avec EM-3, le SLS effectuerait une TLI avec Orion et un module d'habitation pour le DSG. En route vers la Lune, Orion se séparerait de l'étage supérieur du SLS, se retournerait pour s’amarrer au module d’habitation pour un docking avec le PPE.

Un beau ballet spatial à n’en pas douter avec, soyons en sûr, de multiples caméras embarquées !!