La NASA se tourne vers l'industrie américaine pour la mission ARM

La NASA recherche des fabricants de satellites américains qui seraient intéressés par la construction d’un vaisseau spatial afin d’extraire un rocher d'un astéroïde et de le conduire en orbite lunaire (Mission ARM – Asteroid Redirect mission)

Tout cela en supposant que le Congrès, qui n’est pas très « chaud » pour cette mission soutenue par l'administration Obama, accorde des fonds pour ce programme dans le budget de l'année prochaine.

L'agence spatiale est intéressée par la fourniture d'un engin spatial pour la partie robotique de la mission ARM, l'Asteroid Redirect Robotic Mission (ARRM) qui vise à récupérer un rocher d'un astéroïde et le remorquer en orbite autour de la lune où plus tard, des astronautes y accosteront et prélèveront des échantillons pour un retour sur Terre.

«Nous sommes impatients d'entendre les sociétés américaines sur leurs projets de conception d'engin spatial en matière de propulsion électrique solaire et de technologies robotiques » a déclaré Robert Lightfoot, administrateur associé de la NASA.

La demande de propositions, en date du 16 octobre, couvre la première phase d'une stratégie d'approvisionnement en deux parties pour la mission ARRM:

« La première phase est le travail réalisé par le biais d'études de l'industrie américaine (et seulement elle) sur la conception préliminaire de la mission » ont écrit les responsables de la NASA dans la demande de propositions. « La deuxième phase comprendra l'élaboration du vaisseau spatial. »

Brian Muirhead, chef de projet ARRM au JPL (Jet Propulsion Laboratory en charge de superviser le segment robotique du projet ARM), a déclaré vendredi que chaque équipe recevra 1 million $ pour travailler sur leurs concepts jusqu’à l'été 2016, puis la NASA prévoit de publier une sollicitation d'offres pour produire l'engin lui-même. « Mais cela dépendra des crédits du Congrès…»

Les propositions pour la première phase du plan devront parvenir avant le 16 novembre.

Concept d'artiste d'une sortie dans l'espace de l'équipage d’Orion et de l’engin robotique.

La NASA espère financer des équipes de plusieurs entreprises - l'agence n'a pas précisé combien - à partir de Janvier. Ce délai dépend de l'adoption du nouveau budget fédéral par le Congrès, qui a jusqu'au 11 décembre pour décider d'un nouveau plan de dépenses du gouvernement.

La Maison Blanche a proposé 220 millions $ pour l’exercice 2016 (qui a débuté le 1er octobre) pour la mission ARM, mais de nombreux législateurs ont mis en doute la valeur de cette initiative, suggérant que les technologies et compétences nécessaires pour les futures expéditions de Mars pourrait être testées autre part.

Les exigences techniques pour le vaisseau spatial ARRM incluent également une puissance initiale solaire de 50 kilowatts, deux fois plus que les plus puissants satellites de communication d'aujourd'hui. Le vaisseau sera également l'hôte d'un système de capture robotique à trois pinces pour attraper un rocher d’une masse de 20 tonnes ou plus de l'astéroïde.

La NASA n'a pas encore validé de destination, mais les fonctionnaires travaillent sur 2008 EV5, un objet de 400 mètres, comme cible de référence.

Le système de propulsion électrique solaire - fournir une impulsion douce mais constante et réduire considérablement la masse de propergol lancée à partir de la Terre - devra mener le vaisseau spatial avec son rocher de 6 mètres vers l'espace cis-lunaire, une large région autour de la lune.

Un propulseur Hall de haute puissance vu à l'intérieur d'une chambre de test au Glenn Research Center de la NASA.

La NASA a l'intention de se procurer via l’industrie des propulseurs électriques solaires sous gestion du Glenn Research Center de la NASA dans l'Ohio. Des propositions sont déjà en cours et la NASA prévoit d'attribuer un contrat au début de 2016 pour construire une unité de génie pour un propulseur électrique solaire et éventuellement produire des unités de vol.

« Nous cherchons un système de 50 kilowatts qui serait utilisé pour déplacer le vaisseau spatial de la Terre à l'astéroïde et retour avec le morceau d'astéroïdes » a déclaré Andrew Petro, responsable du programme NASA pour la propulsion électrique solaire. « Il y aurait deux panneaux solaires de 25 kilowatts, des propulseurs électrique longue-durée de 13 kilowatts et environ 5 tonnes de propergol au xénon pour le système de propulsion ».

Deux sociétés, Orbital ATK Space Systems et Deployable Space Systems développent de nouveaux modèles de panneaux solaires avec une plus grande capacité de production d'électricité, plus de puissance et plus de tolérance au rayonnement que les panneaux solaires existants.

Avant de quitter le voisinage de l'astéroïde, la sonde ARRM devra aussi faire la démontration d’une manœuvre dite de « gravité tractrice », en utilisant la force gravitationnelle de l'engin spatial et du rocher pour tenter de modifier légèrement la trajectoire de l’astéroïde. Ces manœuvres pourraient être utilisées pour déplacer un astéroïde en route vers la Terre et considéré comme une menace pour la planète.

Une fois stationnée en orbite lunaire, la sonde robotique attendra l'arrivée d'astronautes prévue pour un lancement à bord du SLS en 2025. Steve Stich, directeur de l'intégration de l'exploration et des sciences au Johnson Space Center, a déclaré que deux astronautes s’y rendront. Une fois là-bas, les astronautes effectueront deux sorties dans l'espace afin d’y prélever des échantillons.

Selon Stich, le premier vol d'essai sans équipage du SLS avec Orion en 2018 sera de démontrer la trajectoire qui sera employée pour la mission ARM. La mission 2018, appelé Exploration Mission-1, durera environ 22 jours et passera en fronde autour de la lune, décrira une spirale en orbite lunaire rétrograde lointaine avant de retourner sur Terre avec un amerrissage dans l'océan Pacifique.

La mission EM-1.

La NASA désire que le vaisseau spatial automatisé soit prêt pour un lancement en décembre 2020. Il devrait être dimensionné pour tenir soit dans le SLS, soit dans une fusée commerciale, telles que la Delta IV Heavy d’ULA ou la Falcon Heavy de SpaceX.

L'agence a l'intention de dépenser jusqu'à 1,25 milliard $ sur la partie robotique de la mission ARM, excluant le coût du véhicule de lancement.

Le réservoir de carburant au xénon de l'engin robotique devra aussi être capable de servir de ravitaillement en carburant en tant que plate-forme pour de nouvelles missions une fois ARM terminée.