Proposition de mission de l'agence spatiale européenne

Introduction

L'ESA a publié en 2004 une étude sur la faisabilité d'une mission martienne habitée. La référence est :
"CDF Study Report Human Missions to Mars, overall architecture assessment", CDF 20(A), février 2004.
Nous présentons ici un résumé de ce rapport. CDF est l'acronyme de Concurrent Design Facility. Il s'agit d'une salle multimédia située à l'ESTEC et dédiée à la conception de systèmes spatiaux complexes nécessitant un dialogue approfondi entre plusieurs experts de disciplines diverses. Dans le cas d'une mission martienne habitée, un tel outil de travail procure un avantage indéniable. Il est important de préciser que ce rapport ne décrit pas la mission de référence de l'ESA pour une mission martienne habitée. Il est en effet stipulé qu'il s'agit d'une étude préliminaire de faisabilité dans le but de dresser les grandes lignes d'une telle mission. Ainsi, de façon quasi-systématique, à chaque fois qu'un choix devait être fait, l'option qui a été adoptée était celle qui semblait la plus maîtrisée. A noter que ce rapport comporte plus de 400 pages. Nous en proposons ici un résumé très succinct.

1. Architecture de la mission

2. Véhicule de transfert

Ce véhicule est un vaisseau gigantesque qui comporte un très grand nombre de modules de propulsion pour aller vers Mars, se placer en orbite martienne, circulariser et revenir vers la Terre (TMI, MOI et TEI). Il inclut le THM (Transfer Habitation Module) qui est l'habitat des astronautes pendant toute la durée de la mission, sauf à la surface de Mars.

3. Véhicule d'excursion martien

Ce véhicule inclut le module de descente et atterrissage sur Mars, le module d'habitation de surface et le module de remontée en orbite martienne (MAV=Mars Ascent Véhicle) pour rejoindre le véhicule de transfert. Ce module d'habitation est prévu pour 3 astronautes pendant 30 jours. Le MAV, réservoir plein, est placé tout en haut afin de pouvoir décoller de Mars.

Conclusion

Ce rapport très détaillé est le fruit d'un travail d'experts de l'ESA. Cette étude est intéressante, car elle démontre si besoin était que l'ESA a les compétences pour mener à bien ce genre de mission. Ces experts auraient pu recopier ou s'inspirer de l'étude de la NASA (DRM3.0) mais ne l'ont pas fait Ce pourrait d'ailleurs être un reproche à leur faire, car ils ont choisi des options simples déjà envisagées par d'autres lors d'études précédentes (Von Braun par exemple) aboutissant en fin de compte aux mêmes résultats décevants. 1336 tonnes en orbite basse, c'est effectivement colossal et peu compatible avec les contraintes de l'astronautique. Rappelons que l'ISS a une masse de (seulement) 400 tonnes et qu'il a fallu plusieurs années pour l'assembler. Ce scénario est donc irréaliste et impossible à mettre en oeuvre. Il est clairement dit dans le rapport qu'il s'agit d'une première étude et qu'il faudrait la poursuivre. Néanmoins, pourquoi ne pas avoir pris en compte l'étude de la NASA ainsi que Mars Direct ? Pourquoi avoir rejeté d'emblée l'option qui consiste à exploiter les ressources locales pour produire des ergols ? Pourquoi enfin avoir imposé 6 astronautes tout en mentionnant dans l'étude que le nombre d'astronautes a une importance considérable sur la masse initiale en orbite basse et le design de la mission ? Personnellement, je pense qu'il est dommage qu'il n'y ait pas eu parmi ces experts de l'ESA une personne qui se soit manifestée pour dire clairement que le problème numéro 1 était de minimiser la charge utile en orbite basse. A de nombreuses reprises, différentes options sont présentées au lecteur et l'option retenue a été presque systématiquement la plus simple mais aussi la plus massive. Si la consigne de minimisation de la charge utile avait été suivie, il est probable que le scénario de l'ESA aurait été totalement différent. Une question subsiste, cette étude faite en 2004 était "préliminaire". Pourquoi l'ESA ne commande t-elle pas la suite ?

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