Terugkeer van mensen naar de maan: Artemis, boegbeeld van een wereldwijde competitie

In een oefening in alternatieve geschiedenis, de serie geproduceerd door Apple For All Mankind (2019) stelt zich een wereld voor waarin de Sovjet-Unie tijdens de Koude Oorlog de eerste macht ter wereld zou zijn geweest die een man naar de maan stuurde. Dit wordt gevolgd door de installatie van twee maanbases door de twee rivaliserende grootmachten, in een hectische competitie. Deze productie komt op een moment dat verschillende machten verwikkeld zijn in een nieuwe race voor de verovering van de maan.

In 2019, vijftig jaar na de Apollo 11-missie waarbij de eerste mannen op de maan landden, kondigden de Verenigde Staten inderdaad aan om daar in 2024 terug te keren. Nieuwe ruimte, weerspiegelt deze nieuwe ruimtevaartambitie niet alleen een intensere geostrategische concurrentie, met name gekenmerkt door de opkomst van China, maar ook de komst van een meer economische dimensie van ruimteverovering.

Het door Amerika geleide Artemis-programma

Embleem van deze heropleving, het Artemis-programma is een internationaal consortium rond de Verenigde Staten. Voorbij 21 staten die momenteel de Artemis-akkoorden hebben ondertekend, inclusief Frankrijk is een deel, NASA en de European Space Agency (ESA) ondertekenden in juni 2022 a samenwerkingsovereenkomst rond Artemis. Elke deelnemer draagt ​​bij aan deze missie door een element toe te voegen aan de door NASA ontwikkelde "puzzel".

De staten maken ook veel gebruik van de particuliere sector om hun projecten uit te voeren. Eerste plannen voor de ontwikkeling van een menselijke maanlander (Human Landing System, HLS) omvatte drie particuliere bedrijven: Blue Origin, Dynetics en SpaceX. Maar na een bezuiniging in 2021 besloot NASA om alleen SpaceX een contract te gunnen om zijn Starship-voertuig in een lander te transformeren, en er zijn nieuwe budgetbesprekingen gaande om mogelijk een tweede aannemer te kiezen.

In Japan is de Toyota-groep een samenwerking aangegaan met het Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) om een prototype maanvoertuig, bemand en onder druk, om deel te nemen aan toekomstige missies van het internationale programma.

Het programma zal in drie fasen plaatsvinden. Ten eerste de lancering van de onbemande Artemis I-vlucht in januari 2022. Vervolgens overweegt NASA een bemande vlucht, Artemis II, met als doel het ruimtevaartuig in 2024 in een baan rond de maan te plaatsen. Ten slotte zou Artemis III de HLS-maanmodule moeten landen met twee astronauten aan boord in 2025.

De Chinees-Russische en Indiase programma's

Als Artemis voor opschudding zorgt binnen de ruimtevaartgemeenschap, stelt China ook een zeer ambitieus programma voor. Landing van de Chinese Chang'e-4-lander aan de andere kant van de maan in januari 2019, een wereldprimeur, toont de spectaculaire vooruitgang van de Volksrepubliek op dit gebied. In de zomer van 2020 herinnerde de Chinese National Space Administration (CNSA) aan het voornemen van het land om vanaf 2036 een internationaal wetenschappelijk station op de maan (ILRS). Nog vóór de inzet van deze laatste is China van plan om aan het begin van het volgende decennium menselijke missies op de maan uit te voeren. Het wil ook internationale partners aantrekken voor dit station, waarvan de installatie op de Zuidpool is gepland.

Dit programma werd vergezeld door Rusland en 2021; na de oorlog in Oekraïne worden de relaties tussen het Russische agentschap Roscosmos en NASA en de ESA in twijfel getrokken, met name rond het International Space Station (ISS) en de verkenning van Mars. Men kan echter niet zeggen dat alle betrekkingen worden onderbroken.

Ten slotte verschijnt India als een andere serieuze kandidaat om een ​​maanmissie te volbrengen. Als het Indiase ruimteprogramma voorlopig niet voorziet in de bouw van een maanbasis, bereidt het zijn astronauten voor op een missie naar de maan. Echter, belangrijke mislukkingen, zoals de missie Chandrayaan-2 waar de sonde werd vernietigd op het moment van zijn landing, vertragen de ontwikkeling ervan. Als verlengstuk van het programma Gaganyaan, heeft de Indiase organisatie voor ruimteonderzoek (Isro) plannen gemaakt om raketten te ontwikkelen die krachtig genoeg zijn om een ​​reis naar de maan mogelijk te maken. Dit zal echter pas in het volgende decennium gebeuren.

Om je op de maan te vestigen, waarvoor?

Welke factoren verklaren dit hernieuwde enthousiasme voor de verovering van de maan?

Allereerst verschijnt de natuurlijke satelliet van de aarde als een noodzakelijke doorgang in het perspectief van een toekomstige bemande missie naar Mars. Met andere woorden, het vertegenwoordigt een lanceerplatform waardoor het mogelijk is om minder brandstof te verbruiken vanaf een maan- of orbitaal startpunt. Het zou dus bemande missies naar andere punten in het zonnestelsel vergemakkelijken. Bovendien, certains geloven dat de maan zou kunnen dienen als oefenterrein voor astronauten om op lange termijn een permanente menselijke aanwezigheid tot stand te brengen, zoals in Antarctica met overwintering van negen maanden. Evenzo zouden maanmissies leiden tot het uitvoeren van tests van tal van apparatuur, zoals bemande voertuigen of die gekoppeld aan een permanente basis. De verschillen die bestaan ​​tussen planetaire omgevingen beperken echter de geldigheid van deze hypothese. Mars heeft, in tegenstelling tot de maan, een atmosfeer die verandert Toegangsvoorwaarden. Voorlopig blijven deze projecten op het gebied van science fiction.

Mineralen op de maan, bestudeerd dankzij de Apollo-missies en satellietbeelden. NASA/GSFC/USGS

Een ander argument dat werd aangevoerd: de aanwezigheid van hulpbronnen op de maan zou de permanente vestiging van een menselijke aanwezigheid rechtvaardigen. Hoewel niemand echt de mogelijkheid en de winstgevendheid van hypothetische mijnbouwactiviteiten op de maanbodem kent, houden bepaalde belangengroepen van: Planetaire samenleving de aanzienlijke aanwezigheid van middelen bevorderen die een dergelijke onderneming begunstigen. De hulpbronnen in kwestie zijn in wezen water en helium-3.

Enerzijds hebben ontdekkingen in de afgelopen jaren aangetoond dat aanzienlijke waterafzettingen in vaste toestand in de grote kraters die permanent op de polen van de maan staan, in de schaduw van de zon. Dus in een groot aantal microkraters zou 60% van de afzettingen zich op de Zuidpool bevinden als recent studies onthulde het. Hoewel niemand het aandurft nauwkeurige schattingen te geven, certains voor elk van de polen een watervolume van tussen de 100 miljoen en een miljard ton vooruit.

Als zodanig bevestigt de keuze van NASA om de toekomstige maanbasis in dit gebied van de maan te installeren de hypothese van een winning van deze essentiële hulpbron om een ​​menselijke aanwezigheid in stand te houden. Voor nu is het echter niet alleen het bevestigen van de aanwezigheid van waterijs, maar ook het bepalen van de morfologie, concentratie, distributie en abundantie blijft essentieel, omdat de energiekosten van de winning ervan afhankelijk zijn van de aard ervan. Deze gegevens bepalen de realisatie van een duurzame menselijke aanwezigheid en de uitvoering van een plan voor de exploitatie van hulpbronnen.

Aan de andere kant zou de seleenbodem aanzienlijke reserves aan helium-3 (3He) verbergen, waarvan het volume bijna 2,5 miljoen ton zou vertegenwoordigen volgens Russische onderzoekers. Deze niet-radioactieve isotoop, zeldzaam op aarde, kan mogelijk worden gebruikt als brandstof voor kernreactoren. kernfusie. Maar zulke reactoren bestaan ​​nog niet, en weinig mensen durven voorspellingen te doen over het tijdstip van hun komst. Tot op heden zeer hypothetisch, zou het gebruik van helium-3 op de zeer lange termijn het ontwerpen van een kosteneffectieve wijze van extractie met een adequate infrastructuur vereisen en in staat zijn om het naar de aarde te transporteren.

Bovendien roept mijnbouw grote juridische problemen op wanneer de Verenigde Staten, zoals China en Rusland, de verdrag op de maan (1979). Op 6 april 2020 bracht president Donald Trump een Executive Order waarin de Verenigde Staten de ruimte niet zien als een "global commons". De Verenigde Staten willen de aanwezige hulpbronnen gebruiken, ook die van de maan.

Eindelijk onthulde NASA in haar programma Artemis architectuur LunaNet, dat tot doel heeft een netwerk voor gegevensoverdracht te ontwikkelen dat vergelijkbaar is met dat op aarde. Dit apparaat zou de overdracht van gegevens tussen de aarde en de maan vergemakkelijken, wat het met name mogelijk zou maken om astronauten in realtime te waarschuwen tijdens het optreden van zonnevlammen door middel van ruimteweerinstrumenten. Aangevuld met plaatsbepalings-, navigatie- en datingdiensten, zou deze architectuur menselijke activiteiten op de maan veiligstellen.

De grenzen van een faraonisch project

Terugkeren naar de maan brengt aanzienlijke budgettaire inspanningen met zich mee, aangezien de gevolgen van de Covid-19-pandemie de wereldeconomieën permanent kunnen verzwakken. Voor de ruimtevaartsector blijven de effecten op middellange termijn onvoorspelbaar. NASA's budget voor 2021-2025 voor het Artemis-programma is vastgelegd tot 2024, met een bedrag van $ 28 miljard, waarvan 16 miljard exclusief bestemd voor de maanlandingsmodule. Elk jaar zal over het budget worden onderhandeld tussen NASA, de federale regering en het Congres. Op dit moment is het budget voor 2024 goedgekeurd door het Amerikaanse Congres en bevestigt het de steun voor het Artemis-project.

Politiek verschilt dit programma van dat van Apollo. In de jaren zestig probeerden de Verenigde Staten hun status als supermacht te bevestigen, en het programma genoot vanaf het begin politieke steun van twee partijen. Het huidige NASA-geïnitieerde programma is erg duur en hangt af van de steun van het congres en langetermijnbeleidsontwikkelingen van de VS. Dit programma vereist dan ook voor zijn realisatie een blijvende politieke verankering, die China sinds 1960 heeft weten te vestigen met zijn programma d 'maanverkenning.

Naast financiële onzekerheden zijn er technische en logistieke obstakels die de mogelijke realisatie van de verschillende beoogde projecten, te beginnen met de mijnbouw, in de weg staan. Ondanks de grootse ambities bemoeilijkt de afwezigheid van bestaande infrastructuren het definiëren van concrete haalbare actieplannen.

In de vroege jaren 2010 vormde zich een speculatieve zeepbel met betrekking tot asteroïde mijnbouw. Hierdoor kon het Luxemburgse bedrijf in 2016 Planetaire hulpbronnen om van particuliere investeerders een toezegging van 50 miljoen dollar te krijgen na een financieringsronde voor dit ambitieuze project. Het geld van deze inzamelingsactie is echter nooit aangekomen, en het bedrijfsmodel van deze start-up verzette zich niet. In 2018, ConsenSys, een bedrijf dat gespecialiseerd is in blockchain, koopt dit bedrijf en vermindert geleidelijk de sensationele projecten. Voor de maan bestaat nu een soortgelijke luchtoproep met het Amerikaanse bedrijf Moon Express die $ 65,5 miljoen ophaalde om commerciële vluchten uit te voeren. Japanse samenleving ruimte heeft 122,2 miljoen dollar opgehaald om daar middelen te ontwikkelen.

Vertegenwoordigen deze doorbraken bij particuliere investeerders een speculatieve zeepbel of maken ze deel uit van een strategie voor de zeer lange termijn waarbij hun bijdragen onmisbaar zouden worden voor ruimtevaartorganisaties?

Florian Vidal, Medewerker, Stadsuniversiteit van Parijs et Jose Halloy, hoogleraar natuurkunde, Stadsuniversiteit van Parijs

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder Creative Commons-licentie. Lees deorigineel artikel.