Cela n'échappera à personne, pour s'établir sur la Lune, il faut s'y poser. Un rôle dévolu, dans le cadre d'un programme Artemis, au Starship de SpaceX mais aussi à l'atterrisseur de Blue Origin. L'Europe était impliquée indirectement dans les propositions d'atterrisseur lunaires puisque Thales Alenia Space était partenaire de l'atterrisseur HLS de la firme Dynetic proposé à la NASA en 2019 [1]. Le projet n'avait pas été retenu, notamment en raison d'une poussée insuffisante et d'une capacité d'emport trop faible.

L'ESA vise un accès direct à la surface de la Lune, au moins pour le matériel, avec le cargo Argonaut. Initialement désigné sous le nom EL3 (European Large Logistics Lander), cet atterrisseur d'une capacité de dix tonnes, mesurant environ 4,5 mètres de diamètre et 6 mètres de hauteur, pourra transporter jusqu'à 1.200 kilogrammes de charge utile. Capable d'atterrir avec une précision de moins de 100 mètres de sa cible, Argonaut sera lancé via une Ariane 64 et servira à une variété d'objectifs, incluant le transport de cargaison, la réalisation de missions scientifiques et le support des missions habitées. La ministérielle de l'ESA a autorisé le développement d'Argonaut et vis le déploiement d'environ cinq missions Argonaut au long de la décennie à venir [2].

Argonaut sera, comme le cargo ATV en son temps, un argument majeur dans les négociations de l'ESA avec la NASA pour assurer une présence européenne sur la Lune. Au sein de son initiative d'exploration TerraeNovae, l'agence a souligné que cet atterrisseur facilitera une exploration humaine continue pendant les années 2030 et marquera l'arrivée des premiers Européens sur la Lune avant 2030 [3].

The Exploration Company, l'atout de l'Europe

La startup franco-allemande The Exploration Company, auréolée de promesses et de contrats prometteurs en orbite basse, travaille également sur un projet d'atterrisseur lunaire [4]. En effet, leur développement se concentre sur un système modulaire destiné à diverses applications, y compris pour des missions en vol libre et comme véhicule de transport de fret aussi bien vers des stations spatiales qu'à la surface lunaire. Le module Nyx Moon est conçu pour transporter du fret et, potentiellement à l'avenir, des équipages en orbite autour de la Lune et sur sa surface.

Tandis que l'entreprise avance sur le lancement d'un prototype à échelle réduite via un vol PSLV de l'ISRO, sur la production d'un prototype de plus grande taille, et sur l'élaboration d'une offre pour le service de retour de fret en orbite terrestre basse de l'ESA, des progrès significatifs ont été réalisés sur Nyx Moon. En novembre 2023, une série d'essais sur la chambre de combustion du moteur destiné à l'atterrisseur lunaire a été effectuée. Le moteur a fonctionné pour un total de 560 secondes [5].

Selon The Exploration Company, le module Nyx Moon aura la capacité de transporter jusqu'à 5 500 kilogrammes vers la station spatiale Lunar Gateway et 2.000 kilogrammes à la surface de la Lune. De plus, il possédera la capacité d'effectuer des atterrissages et des sauts pour couvrir des distances jusqu'à 100 kilomètres, permettant ainsi le déploiement de multiples charges utiles en divers lieux lunaires [6].

Ariane 6 : un second étage réallumable

L'ESA, en collaboration avec ArianeGroup, développe également un second étage réallumable d'Ariane 6, Astris. Ce projet, qui s'inscrit dans le cadre du programme visant à accroître la compétitivité du lanceur lourd européen, a bénéficié d'un financement de 90 millions d'euros en 2021 et est conçu pour faciliter l'accès au-delà de l'orbite terrestre, notamment la Lune. Initialement, un premier vol utilisant l'étage supérieur Astris était prévu pour mi-2024, mais avec les retards d'Ariane 6, il est envisageable que la première utilisation d'Astris soit reportée à 2026. Un tel étage sera nécessaire pour viser en toute autonomie des missions lunaires [7]. Astris serait notamment employé pour déployer la constellation de Moonlight ou le cargo Argonaut.

Plusieurs entreprises en Europe s'attellent au développement de véhicules de transfert orbital (OTV), conçus pour transporter les charges utiles vers l'orbite lunaire. C'est le cas du projet Redshift de Rocket Factory Augsburg (RFA) [8], visant à faciliter l'accès à l'orbite lunaire. RFA a spécifié que Redshift aura la capacité de délivrer jusqu'à 300 kilogrammes en orbite lunaire et travaille parallèlement sur Argo, un véhicule destiné au transport de fret en orbite terrestre basse, avec une potentielle adaptation pour des missions lunaires à l'avenir. La réalisation de ce projet pourrait dépendre de l'acquisition de financements via l'initiative « LEO Cargo Return Service » de l'ESA. Ce concept n'est pas sans rappeler le Moon Cruiser, ou CIS Lunar Transfer Vehicle (CLTV), proposé par Airbus Defense and Space en 2021 comme une évolution lunaire du cargo ATV destinée à ravitailler la station spatiale Gateway [9].

Énergie nucléaire

En France, le leader international de l'énergie nucléaire, Framatome, a signé en décembre 2023 un partenariat avec la startup singapourienne Qosmosys pour développer des générateurs thermoélectriques à radioisotope (RTG), un générateur électrique bucléaire, afin d'alimenter son vaisseau ZeusX. ZeusX est un véhicule cargo lunaire original en cela qu'il combine un OTV, un atterrisseur lunaire et un rover afin de transporter 500 kg en orbite lunaire et 800 kg a la surface de la Lune [10].

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[1] Les Echos, Objectif Lune : Thales Alenia Space participe à l'aventure américaine, mai 2020

[2] Ciel et Espace, Exploration spatiale : l'Europe veut décrocher la Lune, mars 2023

[3] Destination orbite, TerraeNovae 2030+ : Tout savoir sur la vision européenne en matière d'exploration spatiale, novembre 2022

[4] Les Echos, The Exploration Company, la start-up européenne qui met son cargo spatial sur orbite, septembre 2023

[5] CNES, Un essai concluant avec The Exploration Company, Novembre 2023

[6] 20 minutes, The Exploration Company entend relancer l'Europe dans la course aux vols cargo dans l'espace, janvier 2023

[7] Les Echos, Un nouvel étage supérieur allégé pour Ariane 6, novembre 2022

[8] ESA, ESA - ESA further boosts RFA One across Europe, novembre 2023

[9] Robotics& Automation news, UARX Space choses Dawn Aerospace to propulse its OSSIE spacetug, janvier 2021

[10] Air & Cosmos, La startup Qosmosys et Framatome regardent vers la Lune, décembre 2023