Face aux contraintes budgétaires et techniques, les projets américains de retour sur la Lune et de conquête de Mars ne pourront pas être atteints dans des délais raisonnables. Les voyages vers les points de Lagrange apparaissent comme des destinations réalistes. C’est ce qui ressort du rapport Augustine, chargé de réfléchir sur l’avenir du programme spatial américain et remis au président Barack Obama.

Intérêts scientifiques

Un point de Lagrange (noté L1 à L5), est une position de l'espace où les champs de gravité de deux corps en orbite l'un autour de l'autre, et de masses substantielles, se combinent pour compenser exactement la force centrifuge Si l'on place précisément en un de ces points un objet de masse bien inférieure à celle des deux corps, il y reste pour toujours. Autrement dit, un système où un corps tourne autour d'un autre beaucoup plus gros (par exemple, la Terre autour du Soleil ou la Lune autour de la terre etc..), on s'aperçoit qu'il existe 5 positions dans cet ensemble où un troisième corps (un satellite, des astéroïdes, etc..) peut résider de façon fixe stable ou instable.

Ces régions de l’espace sont donc très prisées des astronomes qui les utilisent pour installer des satellites scientifiques. Les satellites autour de la Terre n’ont jamais d’orbite parfaitement régulière car ils sont soumis aussi à la gravitation de la Lune, du Soleil. Il faut donc constamment corriger leur trajectoire. Ce qui n’est pas le cas pour ceux en place sur un point de Lagrange. Ils peuvent y rester des années sans que l’on soit constamment à corriger leur trajectoire.

Des 5 points entre le Soleil et la Terre, les scientifiques utilisent les points L1 et L2. L’observatoire du Soleil SOHO de l’Agence spatiale européenne a été installé en 1995 sur le point L1. Il est toujours en activité aujourd’hui. Quant au point L2, il est particulièrement bien adapté pour observer l’Univers. Depuis 2001, il occupé par le satellite WMAP, chargé d'étudier le fond diffus cosmologique. Il a été rejoint récemment par les satellites européens Planck et Herschel, lancés en mai 2009.

Dans les années à venir, on s’attend à une utilisation accrue du point L2. Gaia et le télescope James Webb y seront installés. On pourrait penser que l’homme n’y a pas sa place, mais la réparation et la modernisation des satellites qui seront là-bas justifieront de fréquents allers-retours. On le voit avec Hubble qui après 5 missions de maintenance continue de fonctionner 19 ans après son lancement ! C’est pourquoi la NASA a étudié la faisabilité d’ajouter un port d’amarrage à James Webb pour Orion.

Autoroutes interplanétaires

Aussi surprenant que cela peut paraitre, il existe dans le Système Solaire un réseau d’autoroutes interplanétaires pour parcourir de grandes distances en n’utilisant que très peu de carburant. Les portes d’entrées de ce réseau sont ces fameux points de Lagrange.

Des chercheurs ont proposé de placer une station spatiale permanente au point de Lagrange lunaire L1, qui constituerait le premier jalon et le centre névralgique d’un réseau de transport spatial. Comme l’explique un de ces scientifiques, Shane Roos : “Cela faciliterait de façon considérable l'exploration au-delà de l’orbite basse terrestre. Une telle station serait en quelque sorte l'aire de repos la plus proche sur l'autoroute du voyage interplanétaire. De là, des cargos spatiaux à faible poussée, peu gourmands en carburant, pourraient atteindre à leur rythme la destination voulue, tandis que les astronautes les rejoindraient à l’aide de véhicules plus véloces ».

Les vaisseaux quittant la base pourraient atteindre la surface lunaire en quelques heures, ce qui en ferait l’étape idéale pour le retour de l’homme sur la Lune. Cette station serait aussi un excellent point de départ et d'arrivée pour des voyages vers Mars, les astéroïdes ou les planètes extérieures. Les télescopes spatiaux du futur, destinés à être déployés près des points de Lagrange de la Terre, pourraient être assemblés dans cette station et convoyés vers leur destination finale, voire ramenés pour réparation, en utilisant très peu de carburant.

Le cas de Mars

L’objectif à long terme de la NASA reste d’envoyer des hommes sur Mars. Acquérir les capacités pour le faire ne passe pas forcément par un retour sur la Lune. Les voyages vers les points de Lagrange pourraient très bien être mis à profit pour tester le matériel nécessaire pour un voyage vers Mars et les vaisseaux utilisés seraient les mêmes.

Voyager vers L2 sera beaucoup moins difficile et sécurisant que vers Mars. Ce point se situe à quelque 1,5 million de kilomètres de la Terre alors que la distance séparant la Terre de la planète Mars varie entre 56 et 400 millions de kilomètres. Un voyager vers Mars prendrait au moins six moins et engendrait des de communication d’environ 20 minutes. Rejoindre L2 prendrait seulement 1 mois et les délais de communication seraient d’environ 4 secondes.

Pour Lou Friedman, fondateur de la Planetary Society et grand défenseur du voyage habité vers Mars, il voit les Point de Lagrange comme une étape nécessaire et préparatoire avant de partir vers Mars. Comme le fut en son temps le programme Gemini qui a permis la réussite du programme Apollo.



Rapport Augustine

La Station spatiale internationale utilisée jusqu'en 2020 (24.08.09)
Arianespace veut devenir acteur de l'exploration humaine de l'espace (17.08.09)
Mars toujours hors d'atteinte (17.08.09)
Réduire l'écart entre le retrait des navettes et la mise en service d'Orion (11.08.09)
Des missions de longue durée au-delà de l'orbite basse (11.08.09)
Des dépôts de carburant dans l'espace (11.08.09)
Les navettes pourraient être utilisées au-delà de 2010 (04.08.09)


Articles connexes

L'exploration humaine de l'espace (20.04.09)
Un port d'amarrage pour le télescope spatial James Webb (29.05.09)