L’absurdité du projet « astéroïde » de la NASA

Par Robert Zubrin, 20 mai 2013

Traduction de Pierre Brisson

« La Nasa a récemment annoncé avoir adopté l’idée d’une mission de capture d’astéroïde comme objectif central de son programme de vols habités pour la prochaine ou les deux prochaines décennies.

Selon la direction de l’agence, cette mission permettra d’atteindre un certain nombre d’objectifs importants, notamment fournir une manne scientifique, démontrer une technologie utile pour la défense planétaire, créer une vaste dépôt de matériaux dans l’espace qui nous permettra de disposer de ressources in situ nécessaires à l’exploration spatiale et, enfin, répondre à la demande du Président de mener une mission vers un astéroïde proche afin de sortir de l’environnement spatial terrestre et de démontrer ainsi nos capacités à mener à bien des missions habitées dans l’espace profond, capacités nécessaires à de futures missions vers Mars.

La mission prévoit la capture d’un astéroïde dans un sac rétractable et son retour au voisinage de la Terre en propulsion électrique. Encore faut il pouvoir détecter assez à l’avance un très petit astéroïde pour que le remorqueur électrique ait le temps de l’approcher et de le capturer. (Doc. NASA)

Comme cette initiative coûtera des milliards et des milliards de dollars et, détournant de l’ensemble du programme de vols habités plusieurs milliards de dollars pendant des décennies, imposera un coût d’opportunité de plusieurs dizaines de milliards de dollars, il est impératif que ces affirmations soient examinées de façon critique pour voir si au moins l’une d’entre elle est valable. Considérons donc chacune d’entre elles, dans l’ordre:

– Il ne fait aucun doute que la « mission astéroïde », qui implique l’utilisation d’un engin spatial à propulsion électrique doté d’une alimentation en  énergie égale à la moitié de celle utilisée pour la Station Spatiale Internationale pour pousser un objet de 3,5 m de rayon (c’est-à-dire un rocher, pas un astéroïde) afin de le placer en orbite proche de celle de la Lune, manoeuvre suivie de la visite d’astronautes faisant des sorties dans l’espace à partir de la capsule Orion dans le courant de la troisième décennie du 21e siècle, finirait par procurer quelques retombées scientifiques. Cependant, on pourrait obtenir beaucoup plus de science, et beaucoup plus tôt, à moindre coûts et à moindre risques, en envoyant simplement une flottille de petits engins robotisés pour recueillir des échantillons de la taille du kilogramme, sur plusieurs vrais astéroïdes et les rapporter ensuite sur Terre.

– Bien que le système de propulsion électrique proposé pour la soi-disant « mission astéroïde » puisse être utilisé sur une période de plusieurs années de poussée continue pour modifier la trajectoire de rochers de 3,5 mètres, des objets présentant une menace planétaire ont des masses des milliers à des millions de fois plus grandes. Il ne servirait à rien de déjà arrêter le mouvement de rotation de ces objets pour permettre à la poussée continue de commencer à s’exercer, sans parler d’y acheminer suffisamment de propergol ou d’énergie pour  changer leurs trajectoires. Il y ades dizaines de milliers d’astéroïdes avec des rayons de plus de 100 mètres, chacun ayant une masse de plus de 15 millions de tonnes. En supposant que de tels objets aient une orbite de type terrestre, il faudrait un changement de vitesse de 1 mètre par seconde pour déplacer le périgée de leur orbite d’une distance égale au diamètre de la Terre et ainsi avoir une chance de transformer un choc frontal en quasi collision. En utilisant la propulsion électrique, environ 500 tonnes de propergol seraient nécessaires et le système de 40 kilowatt utilisé par la « mission astéroïde » aurait besoin d’exercer sa poussée continuellement pendant 250 ans pour fournir l’impulsion nécessaire. Une approche beaucoup plus pratique serait d’envoyer un missile armé d’une ogive conventionnelle ou nucléaire (en fonction de la taille de l’objet) pour donner à l’astéroïde un bon coup en pulvérisant une petite portion de sa masse.
Malheureusement, pour préserver une fausse justification au système de propulsion électrique de la mission, une approche de ce type du problème de protection
planétaire, vraiment efficace, est négligée.

-Le rocher de 3,5 mètres qui serait conduit jusqu’à une orbite proche de celle de la Lune dans le cadre de la « mission astéroïde » aurait une masse d’environ 500 tonnes, ce qui représente environ 20 fois la masse du système qui devrait être lancé depuis l’orbite basse de la Terre pour le déplacer. Cela peut sembler être un bon compromis, mais le rocher n’aurait probablement une teneur en eau que d’environ 5 pour cent de sa masse, donc en termes de masse potentiellement utile placée dans l’espace, on n’aurait pas plus que ce qu’on apporterait de la Terre. De plus, l’hydrogène et l’oxygène lancés jusqu’à l’orbite basse terrestre se trouvent déjà sous forme utilisable comme ergols cryogéniques purs, tandis que l’eau du rocher devrait être extraite par traitement d’une couche de 3 mètres d’épaisseur, puis recueillie, électrolysée et ses composants liquéfiés cryogéniquement, ce qui exigerait un système de puissance et de complexité considérables. En outre, sur son orbite rétrograde de type lunaire proposée, le propergol fabriqué à partir de la roche serait très mal situé pour être utile à une quelconque mission d’exploration. En fait, le delta-V nécessaire pour quitter l’orbite basse terrestre pour atteindre ce dépôt de propergol serait environ le même que celui nécessaire pour quitter l’orbite basse terrestre et voler directement vers Mars. Par conséquent, même si ce dépôt existait aujourd’hui, prêt à fournir du propergol gratuitement pour quelque mission martienne que ce soit qui voudrait s’y arrêter pour « faire le plein », cela n’aurait aucun sens d’y aller. L’utilisation des ressources locales (« ISRU ») est une technologie clé pour l’exploration spatiale, mais les ressources à utiliser doivent se trouver là où on veut aller, pas ailleurs. Les missions martiennes doivent utiliser des ressources situées sur Mars ; les missions lunaires, des ressources situées sur la Lune. Un rocher sur une orbite lunaire rétrograde n’est une ressource pour personne.

L’étude par des astronautes d’un petit astéroïde est-elle un objectif suffisamment valable sur le chemin de l’exploration ? (Doc. NASA)

– Quant à l’affirmation selon laquelle la mission de capture d’astéroïde atteindrait l’objectif, fixé par le président Barack Obama en 2010, de sortir de l’espace géocentrique, c’est tout simplement faux. En fait, en dehors de fournir un contrat juteux à une entreprise de propulsion électrique excessivement influente (voir mon éditorial « la tromperie de VASIMR » dans  « SpaceNews » du 13 Juillet 2011), tout l’objet de cette initiative est de trouver un moyen de se soustraire au défi du vol interplanétaire habité. La mission de capture d’astéroïde n’est pas une façon rationnelle et efficace de faire avancer la science, la défense planétaire, l’utilisation des ressources in situ ou le vol interplanétaire habité. Cela représente donc un énorme gaspillage de temps et d’argent qui, pour des décennies, pourrait empêcher le programme de vols habités de la NASA de réaliser quelque chose de valable. Le Congrès ne doit pas l’accepter. Des audiences parlementaires doivent être organisées, où l’administrateur de la NASA soit invité à défendre son projet en présence de critiques techniquement qualifiés. Si ce projet est jugé irrationnel, les législateurs devront insister pour qu’il soit remplacé par une stratégie de l’agence spatiale qui ait réellement un sens.

Le peuple américain veut et mérite un programme de vols habités qui explore vraiment de nouveaux mondes. Il est grand temps que la NASA s’exprime et accepte le défi. »