Le dernier vol occupé au-delà de l’orbite terrestre – celui d’Apollo 17 – remonte à 1972. Cette fois-ci, les astronautes du programme Artemis s’aventureront sur la face cachée de la Lune. Cette entreprise nécessitera le recours à de nouvelles technologies – dont certaines conçues au Canada ou par des Canadiens – qui pourraient avoir un grand éventail d’applications sur Terre.
Aperçu du programme Artemis
Le programme Artemis a pris son envol en 2020 dans la foulée des accords d’Artemis [en anglais], une série d’ententes entre les États‑Unis et huit autres pays, dont le Canada. Les accords d’Artemis fixent les principes d’une coopération et d’une exploration pacifiques de la Lune et de Mars, ainsi que de comètes et d’astéroïdes. Aujourd’hui, 29 pays ont signé ces accords. D’après les spécialistes du droit international, la sécurité dans l’espace, l’extraction de ressources et les questions de compétences font partie des principaux sujets de discussion en lien avec les accords d’Artemis. Ces accords diffèrent par ailleurs du Traité sur les principes régissant les activités des États en matière d’exploration et d’utilisation de l’espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes (Traité sur l’espace extra-atmosphérique [en anglais]) administré par le Bureau des affaires spatiales de l’Organisation des Nations Unies. Les accords d’Artemis ont été rédigés par les États‑Unis, et bon nombre de signataires du Traité sur l’espace extra-atmosphérique, dont la Chine et la Russie, ne les ont pas signés.
Le programme Artemis comprend trois phases.
- En 2022, Artemis I a donné lieu au lancement d’un vol sans équipage autour et au-delà de la Lune pour tester de l’équipement et recueillir les données nécessaires aux futurs vols habités.
- Le lancement dans le cadre d’Artemis II est prévu en novembre 2024. Un équipage formé notamment de l’astronaute canadien Jeremy Hansen fera le tour de la Lune, accomplissant ainsi le voyage spatial le plus lointain de l’histoire de l’humanité, afin de recueillir d’autres données cruciales, comme le montre la figure 1 ci-après. Au nombre des membres de l’équipage de la mission Artemis II figureront la première femme, la première personne de couleur et le premier Canadien à s’envoler vers la Lune.
- Le lancement de la mission Artemis III devrait pour sa part avoir lieu en décembre 2025. L’équipage se posera alors sur la Lune, un exploit qui mettra fin à un hiatus de plus de 50 ans. La mission d’Artemis III consistera à mener des expériences scientifiques dans le pôle Sud lunaire, un lieu encore inexploré où se trouve de la glace d’eau.
Figure 1 – Artemis II : Première mission lunaire habitée depuis les missions Apollo
Source : Agence spatiale canadienne, Artemis II : Première mission lunaire habitée depuis les missions Apollo – infographie.
Après ces trois phases, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États‑Unis prévoit installer une station orbitale lunaire, la station Gateway, pour faciliter les futures missions et lancer une mission habitée environ une fois par an.
Objectifs scientifiques des missions spatiales Artemis
Les signataires des accords d’Artemis se sont engagés à partager leurs données scientifiques et à créer des infrastructures spatiales généralement adaptées aux différents systèmes et juridictions. L’un des grands objectifs du programme Artemis est d’explorer l’utilisation des ressources lunaires – notamment pour produire des aliments, des carburants et des matériaux de construction – en vue des prochaines missions d’exploration spatiale.
La mission Artemis I a permis de tester les systèmes qui seront utilisés dans les futurs vols habités, dont l’engin spatial, le système de lancement et les systèmes de soutien au sol, dont bon nombre sont conçus et opérés par des entreprises privées comme SpaceX et Blue Origin. Artemis I a aussi déployé dix CubeSats – des satellites miniatures à peu près de la taille d’un cube Rubik – pour effectuer différentes missions scientifiques, dont la prise de photographies de l’extérieur de l’engin spatial, l’étude de l’effet de la radiation sur la levure, la recherche de glace d’eau sur la Lune et l’essai de communications dans l’espace lointain.
En prévision des vols habités d’Artemis II et III, le système d’intelligence artificielle MoonNet [en anglais] a été lancé à la surface de la Lune pour établir les caractéristiques et les risques géologiques et pour faciliter la planification des futures missions. MoonNet a été partiellement financé par l’entremise du Programme d’accélération de l’exploration lunaire (PAEL) de l’Agence spatiale canadienne (ASC). Malheureusement, l’atterrisseur ispace Hakuto-R transportant MoonNet s’est écrasé [en anglais] sur la Lune et n’a pas pu terminer sa mission.
Durant le vol d’Artemis II, l’équipage recueillera des données sur la maniabilité de l’engin spatial et sur son fonctionnement avec des êtres humains à son bord, données qui peuvent difficilement être recueillies de la Terre. Ces données fourniront de l’information en vue de futures activités d’exploration, y compris l’amarrage avec les stations orbitales et l’évaluation de leur proximité. D’ici là, des travaux de recherche sont déjà en cours pour déterminer comment prendre soin des astronautes en mission aussi loin de la Terre.
Durant la mission Artemis III, les astronautes tenteront d’extraire de la glace d’eau du pôle Sud de la Lune afin d’évaluer la faisabilité d’une telle extraction et de découvrir si cette eau pourrait alimenter d’autres missions d’exploration sur la Lune ou dans l’espace.
Après Artemis III, la NASA et ses partenaires prévoient mener d’autres missions sur et autour de la Lune et préparer des missions habitées vers Mars. Or, ces missions posent de nombreux défis, dont leur durée prolongée, les longues distances à parcourir, les équipages réduits, l’espace limité à bord, les longs délais des communications et les occasions rares (voire inexistantes) de réapprovisionnement. Pour y faire face, les agences spatiales et les chercheurs devront innover dans des domaines tels que l’ingénierie, la science alimentaire et la santé.
Les buts des missions spatiales Artemis s’alignent sur les objectifs du Canada dans le domaine spatial établis dans la Loi sur l’Agence spatiale canadienne, soit de « promouvoir l’exploitation et l’usage pacifiques de l’espace, de faire progresser la connaissance de l’espace au moyen de la science et de faire en sorte que les Canadiens tirent profit des sciences et techniques spatiales sur les plans tant social qu’économique ».
Programmes actuels du gouvernement du Canada soutenant les missions spatiales Artemis
En 2021‑2022, l’ASC avait un budget de 368,1 millions de dollars et une équipe de 766 équivalents temps plein. Comme mentionné précédemment, le PAEL de l’ASC a octroyé 150 millions de dollars de financement sur cinq ans, à compter de 2023‑2024, pour l’innovation et les technologies spatiales. En plus de MoonNet, le PAEL finance entre autres la construction d’un rover lunaire (projet sous la direction de Canadensys Aerospace Corporation) et la conception d’un logiciel d’apprentissage profond (projet sous la direction de Mission Control, une jeune entreprise spécialisée dans les logiciels).
La plus grande contribution financière du Canada à la station spatiale lunaire Gateway sera le Canadarm3, un bras robotisé qui facilitera la construction, les opérations et les réparations de la station Gateway. Par ailleurs, le cratère d’impact Mistastin dans le nord du Labrador a servi de lieu de formation en recherche géologique lunaire pour les astronautes.
Retombées au-delà de l’espace
En plus des objectifs scientifiques liés à l’espace présentés précédemment, Artemis et les autres missions d’exploration spatiale prévues auront des retombées en recherche et développement sur Terre.
Santé et bien-être
Les recherches effectuées pour assurer la santé et le bien-être des astronautes lors de missions spatiales à long terme devraient contribuer à la santé humaine sur Terre. Les solutions potentielles aux défis des astronautes pourraient présenter des avantages particuliers pour la santé humaine dans les collectivités éloignées et isolées. Ces solutions comprennent notamment :
- la production alimentaire dans des environnements inadaptés à l’agriculture traditionnelle;
- les prestation des soins de santé en région éloignée et isolée;
- les services en santé mentale pour les personnes isolées.
Les innovations en santé découlant du secteur spatial devraient être particulièrement profitables aux personnes vivant dans des collectivités éloignées, aux peuples autochtones et aux personnes âgées, étant donné les parallèles qu’on peut tirer entre l’isolement des astronautes dans l’espace et celui des populations qui vivent dans des villages éloignés et isolés sur Terre.
Les chercheurs ont bon espoir [en anglais] que les avancées scientifiques dans l’espace mèneront à des innovations sur Terre qui faciliteront l’atteinte des objectifs en matière de durabilité, comme la gestion des pénuries d’eau (grâce au recyclage de l’eau dans l’espace) et l’amélioration des systèmes d’information géographique (pour surveiller les conditions environnementales et les épidémies).
Technologies
L’avancement des capacités spatiales du Canada est également lié à de nombreuses technologies qui facilitent la vie moderne, étant donné que les infrastructures spatiales sont associées :
- à l’intelligence artificielle;
- aux interventions en cas de catastrophe;
- aux transactions financières;
- aux appareils de navigation GPS;
- à la sécurité nationale et à la défense;
- aux technologies quantiques;
- à la recherche et au sauvetage;
- aux télécommunications et à la connexion Internet;
- aux prévisions météorologiques et à la surveillance environnementale.
Emploi
La Lune et les autres corps célestes de notre système solaire devraient offrir d’importants gains économiques dans l’avenir grâce à la création d’emplois et à l’extraction de ressources. En 2019, le gouvernement du Canada a publié Exploration, imagination, innovation : Une nouvelle stratégie spatiale pour le Canada, un document dans lequel on peut lire que le secteur spatial contribue à raison de 2,3 milliards de dollars au produit intérieur brut canadien et emploie près de 10 000 personnes au pays. On y prédit également que l’économie spatiale mondiale devrait tripler au cours des 20 prochaines années. De plus, au Canada, les petites et moyennes entreprises représentent 83 % des organisations détenant des inventions brevetées dans le secteur spatial.
D’après le rapport sur l’État du secteur spatial canadien, en 2020‑2021, le secteur spatial employait plus d’hommes que de femmes (respectivement 71 % et 29 %). En outre, l’Évaluation de la mise en œuvre de l’analyse comparative entre les sexes plus (ACS plus) à l’Agence spatiale canadienne indique que « les femmes, les Autochtones, les minorités visibles et les personnes en situation de handicap sont sous-représentées » dans les domaines des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (STIM), et qu’il est « difficile d’identifier les besoins des populations cibles de l’ASC à cause du manque de données ventilées relatives au secteur spatial canadien ». L’ACS plus effectuée dans le cadre du Rapport sur les répercussions du budget de 2022 du gouvernement du Canada indique par ailleurs que « [s]eulement 28 % des personnes dans le secteur de l’espace s’identifient comme des femmes et [que] le salaire annuel moyen dans ce secteur est estimé à 74 000 $. Par conséquent, les hommes très scolarisés touchant un revenu élevé » seront plus susceptibles de profiter de l’accroissement de la présence du Canada dans l’espace, en supposant que les tendances actuelles de l’emploi dans le secteur se maintiendront.
Par Kelsey Brennan, Bibliothèque du Parlement