Étage 1 — SLS
0,0006
Masse à sec · 60 % de la pile
Document I · La mission · Retour libre lunaire
Artemis II, ou la mécanique d'un retour libre.
Pour la première fois depuis Apollo 17 en 1972, un équipage humain s'apprête à quitter l'orbite terrestre basse. Quatre astronautes, trois véhicules superposés, une trajectoire qui ne se met jamais en orbite autour de la Lune mais que la gravité lunaire elle-même ramène à la Terre. Ce document explique d'abord la mission réelle, étape par étape, puis montre comment chaque phase est reproduite, fidèlement et avec ses approximations honnêtes, dans la simulation 2D du preset Nebula Orbit.
Sommaire
11 chapitres
11 chapitres
- Préambule — un retour aux confins lunaires
- Le programme Artemis dans son contexte
- L'équipage des quatre
- Le matériel — SLS, ICPS, Orion
- Anatomie d'un retour libre
- Les six phases du vol réel
- La simulation, vue d'ensemble
- Chronologie complète des manœuvres
- Réel vs simulation
- Chronologie réelle Artemis II — données NASA
- Conclusion
01
Préambule — un retour aux confins lunaires.
Il y a un peu plus de cinquante ans, Eugene Cernan refermait l'écoutille du module lunaire Challenger. Personne, depuis, n'a quitté l'orbite terrestre basse. Artemis II rouvre la porte — mais sans alunir.
Le 14 décembre 1972, le module lunaire Challenger d'Apollo 17 décollait de la vallée de Taurus-Littrow. Depuis ce jour, aucun être humain n'est jamais reparti au-delà de l'orbite terrestre basse, ce mince anneau situé à quelques centaines de kilomètres au-dessus de nos têtes. Toutes les stations spatiales habitées — Saliout, Skylab, Mir, l'ISS — orbitent à moins de 500 km. La Lune, elle, est à 384 400 km.
Artemis II changera cela. Au cours d'un vol d'environ dix jours, un équipage de quatre personnes embarquera à bord du vaisseau Orion, sera propulsé par la fusée la plus puissante actuellement en service, et effectuera un survol circumlunaire. Le vaisseau ne se mettra pas en orbite autour de la Lune. Il passera à environ 10 300 kilomètres de la face cachée, puis la gravité lunaire elle-même infléchira sa trajectoire pour le ramener vers la Terre. Aucune mise à feu majeure ne sera nécessaire pour le retour.
Cette trajectoire porte un nom : on l'appelle un retour libre. C'est l'un des objets les plus élégants de la mécanique céleste — un compromis entre la simplicité, la sécurité et l'économie de propergol qui a déjà servi pour Apollo 8, 10 et 11, puis a sauvé Apollo 13. Cette même trajectoire constitue le cœur d'Artemis II.
Ce document raconte la mission dans son intégralité. La première moitié décrit le vrai vol : son équipage, son matériel, sa physique. La seconde moitié explique comment le simulateur Nebula Orbit reproduit ce vol, manœuvre par manœuvre, dans un univers 2D simplifié. Enfin, nous comparerons honnêtement ce que la simulation capture et ce qu'elle simplifie.
02
Le programme Artemis, dans son contexte.
Une feuille de route en plusieurs missions, dont Artemis II est le second vol, mais le premier vol habité.
Le programme Artemis est l'initiative américaine — menée par la NASA, mais avec des contributions européennes, canadiennes et japonaises — visant à ramener des humains sur la Lune dans les années 2020. Son architecture est progressive :
- Artemis I (2022) — Vol d'essai non habité d'Orion. Le vaisseau a effectué une orbite rétrograde lointaine autour de la Lune et est rentré sain et sauf. Mission accomplie.
- Artemis II — Premier vol habité d'Orion. Survol circumlunaire avec retour libre. L'objet de ce document.
- Artemis III — Premier alunissage habité depuis Apollo 17. Pose au pôle sud lunaire, à l'aide du véhicule lunaire SpaceX Starship HLS.
- Artemis IV et au-delà — Construction de la station Gateway en orbite lunaire, missions de surface plus longues.
Artemis II joue un rôle bien précis dans cette progression : vérifier qu'Orion fonctionne avec un équipage à bord, dans les conditions du vol lunaire. Tous les systèmes — survie, communications longue distance, pilotage manuel, navigation — doivent être testés en présence humaine avant qu'on confie un alunissage au programme. Le retour libre est la garantie de sécurité : si quelque chose tombe en panne en cours de route, la trajectoire seule ramène l'équipage.
03
L'équipage des quatre.
Quatre astronautes — trois Américains et un Canadien — prendront place à bord d'Orion. Première mission de plusieurs records.
Commandant
Reid Wiseman
Pilote de chasse naval américain, ancien commandant de l'ISS en 2014 (Expedition 41). 165 jours en orbite avant Artemis II.
🇺🇸 USA · NASA
Pilote
Victor Glover
Pilote d'essai de l'US Navy. A volé sur la mission SpaceX Crew-1 (2020–2021), 168 jours sur l'ISS. Premier Afro-Américain à voler vers la Lune.
🇺🇸 USA · NASA
Spécialiste de mission
Christina Koch
Ingénieure en électrique. Détient le record du plus long vol spatial féminin en continu (328 jours, 2019–2020). Première femme à voler vers la Lune.
🇺🇸 USA · NASA
Spécialiste de mission
Jeremy Hansen
Pilote de chasse canadien. Premier vol spatial pour lui, et premier non-Américain à voler au-delà de l'orbite terrestre basse.
🇨🇦 CAN · ASC/CSA
Trois premières dans ce manifeste : la première femme, le premier Afro-Américain, et le premier non-Américain à voler au-delà de l'orbite terrestre basse. Cinquante-deux ans après le dernier vol Apollo, c'est une déclaration d'ouverture.
04
Le matériel — trois véhicules superposés.
SLS Block 1, l'étage cryogénique ICPS, et le vaisseau Orion. Au décollage, la pile mesure 98 mètres et pèse 2 600 tonnes. Six jours plus tard, il ne restera qu'Orion — environ 26 tonnes.
L'empilement complet, 98 m de haut
Étage central SLS
Vingt mille fois plus puissant qu'un moteur de voiture. Réservoir d'hydrogène liquide à −253 °C, oxygène liquide à −183 °C, quatre moteurs RS-25 récupérés des navettes spatiales.
Hauteur65 mMasse plein~1 100 t
Boosters à poudre (SRB)
Deux propulseurs latéraux à propergol solide, chacun 730 tonnes de combustible. Brûlent pendant 126 secondes, fournissent 75 % de la poussée au décollage, puis sont largués dans l'Atlantique.
Hauteur54 mPoussée16 000 kN ch.
ICPS — étage cryogénique
Interim Cryogenic Propulsion Stage. Hérité de la fusée Delta IV. Un seul moteur RL-10 hydrogène-oxygène. C'est lui qui effectuera l'injection trans-lunaire.
Hauteur13,7 mPoussée110 kN
Orion CSM
Crew Module (capsule équipage, 6 m³ habitables pressurisés, héritière de la forme Apollo) et European Service Module fourni par l'ESA — propulsion, énergie, support vie, panneaux solaires.
Habitable~9 m³Équipage4 personnes
Pourquoi étager ? Une fois un réservoir vide, c'est du poids mort. Pour continuer à accélérer, il faudrait pousser ces réservoirs vides — ce qui coûterait énormément de propergol. Les larguer permet aux étages supérieurs, plus légers, d'utiliser des moteurs bien plus modestes. Chaque moteur successif est plus petit : SLS 39 000 kN → ICPS 110 kN (354× plus petit) → Orion 26 kN (encore 4× plus petit).
05
Anatomie d'un retour libre.
Le concept central de la mission. Une trajectoire conçue dès le départ pour ramener l'équipage même si aucun moteur ne se rallume jamais.
Fig. 1 — Géométrie du retour libre. Une seule mise à feu majeure (la TLI) propulse Orion sur une orbite très allongée qui frôle la Lune. La gravité lunaire infléchit la trajectoire d'environ 180° et la renvoie vers la Terre. Aucune nouvelle mise à feu n'est nécessaire pour le retour ; quelques petites corrections de mi-parcours peuvent affiner l'angle de rentrée.
Une orbite qui se boucle d'elle-même.
Imaginons que vous lanciez une balle vers le haut d'une colline. Si vous lui donnez juste assez de vitesse, elle atteindra le sommet, ralentira jusqu'à s'arrêter, puis redescendra par le même chemin. Un retour libre repose sur la même intuition, à ceci près que la "colline" est le puits gravitationnel terrestre, et qu'au "sommet" de cette montée, la Lune est là, prête à incurver la trajectoire.
Mathématiquement, on parle d'une ellipse très allongée dont l'apogée (le point le plus éloigné de la Terre) coïncide avec l'orbite lunaire. Si le timing est juste, Orion atteint l'apogée au moment précis où la Lune passe par là. Mais — et c'est crucial — la mise à feu ne vise pas le centre de la Lune. Elle vise un point situé environ 10 000 km au-delà de la face cachée.
En arrivant à la sphère d'influence lunaire, Orion ne se met pas en orbite : il passe en hyperbole derrière la Lune, et la gravité de celle-ci change la direction du vaisseau d'environ 90° à 180°. Vu depuis la Terre, c'est comme si la trajectoire faisait un grand huit autour des deux corps. Vu depuis Orion, c'est un demi-tour cosmique gratuit.
L'héritage Apollo.
Apollo 8, 10 et 11 ont toutes utilisé des variantes du retour libre pour leurs vols aller. La nouveauté n'est pas le concept — c'est qu'Artemis II y reste accroché du début à la fin. Apollo allait au-delà : une fois rassurés, les vaisseaux Apollo effectuaient une insertion en orbite lunaire en allumant leur moteur principal au passage. Cette insertion les engageait sur une autre trajectoire ; sans la mise à feu de sortie, ils restaient prisonniers de la Lune.
Apollo 13 a illustré la sécurité du retour libre. Quand le module de service explosa, l'équipage utilisa la gravité lunaire et quelques mises à feu mineures du module lunaire pour rentrer. Ce que faisait Apollo 13 dans l'urgence, Artemis II le fait par conception.
L'idée centrale. Le retour libre n'est pas un tour de magie — c'est la conséquence mathématique d'une géométrie soigneusement choisie. La gravité fait le travail. Le seul vrai coût est de viser légèrement à côté de la Lune, et non en plein dessus.
06
Les six phases du vol réel.
Du décollage à l'amerrissage, dix jours de mission divisés en six chapitres distincts.
I
Phase 1 · T+0 → T+8 min · Décollage
Le SLS arrache 2 600 tonnes du sol.
Au Centre spatial Kennedy en Floride, à T-0, les quatre moteurs RS-25 et les deux SRB s'allument. La poussée combinée — environ 39 000 kilonewtons, soit 15 % de plus qu'une Saturn V — soulève la pile.
À T+2 minutes, les SRB épuisés sont largués et tombent dans l'Atlantique. À T+8 minutes, l'étage central a brûlé tout son hydrogène et son oxygène : il est largué à son tour. La pile est désormais l'ICPS surmontée d'Orion, en orbite terrestre basse autour de 185 × 1 800 km.
II
Phase 2 · T+90 min → T+25 h · Orbite haute (HEO)
Vingt-quatre heures de checkout en orbite elliptique.
L'ICPS effectue une première mise à feu qui élève l'apogée à environ 71 000 km. C'est unique à Artemis II — aucune mission Apollo n'a fait cela. Pendant 24 heures, Orion va parcourir cette orbite très allongée, périgée bas, apogée trois fois plus haut que la Lune en distance.
Pourquoi ? Pour tester tout avant de s'engager : le support vie, les communications dans l'espace profond, la propulsion d'Orion, et — chose rare — une simulation de rendez-vous orbital où l'équipage utilise les commandes manuelles d'Orion pour s'approcher puis s'éloigner du second étage ICPS désormais inerte. Si quelque chose ne fonctionne pas, Orion peut encore rebrousser chemin sans avoir quitté la sphère d'influence terrestre.
III
Phase 3 · T+25 h · Injection trans-lunaire (TLI)
L'ICPS donne le coup d'envoi.
De retour au périgée — là où la vitesse orbitale est maximale et le puits gravitationnel le plus profond — l'ICPS rallume son moteur RL-10 une dernière fois. Cette mise à feu, d'environ 18 minutes, ajoute environ 3,05 km/s de delta-V. C'est l'injection trans-lunaire.
Désormais, Orion est sur sa trajectoire vers la Lune. Pendant les quatre jours qui suivent, il dérive — pas de moteur principal allumé, juste de petites corrections d'attitude. L'ICPS est largué peu après ; il continuera sur une trajectoire désaffectée, où la gravité solaire le perdra dans le système solaire intérieur.
IV
Phase 4 · T+5 jours · Survol de la face cachée
Le record le plus éloigné de la Terre, jamais.
Au cinquième jour, Orion atteint la sphère d'influence lunaire. La Lune apparaît énorme — sa face cachée, jamais vue depuis Apollo 17, s'étend devant les hublots. Le vaisseau passe à environ 10 300 km au-dessus du sol lunaire.
L'équipage est désormais à environ 400 000 km de la Terre, soit 1,5 % de plus que ne l'a fait Apollo 13 (record précédent à 400 171 km). Trois nouveaux records personnels par astronaute, tous battus simultanément.
Aucune mise à feu n'a lieu. La gravité lunaire courbe la trajectoire d'Orion d'environ 180° et la renvoie vers la Terre.
V
Phase 5 · T+5 j → T+10 j · Retour libre
Quatre à cinq jours de croisière, presque sans moteur.
La géométrie initiale du retour libre fait son travail. Quelques petites corrections de mi-parcours (manœuvres de l'ordre de 1 m/s) peuvent affiner le couloir de rentrée — mais aucune mise à feu majeure n'est planifiée. C'est exactement le scénario qui a sauvé Apollo 13.
Orion regagne progressivement le puits gravitationnel terrestre. Sa vitesse, qui avait diminué jusqu'à environ 200 m/s à l'apoapsis, recommence à grimper, jusqu'à atteindre 11 km/s au moment de la rentrée. C'est trois fois plus vite qu'un retour depuis l'ISS.
VI
Phase 6 · T+10 j · Rentrée et amerrissage
Sept minutes, un bouclier thermique, et l'océan Pacifique.
À environ T+10 jours, le module de service européen est largué (il sera détruit dans l'atmosphère). La capsule équipage seule poursuit, protégée par un bouclier thermique ablatif. À 11 km/s, l'entrée dans l'atmosphère porte le bouclier à environ 2 800 °C — plus chaud que la fusion de l'acier.
Pour gérer cette chaleur extrême, Orion utilise une rentrée par "skip" : la capsule rebondit une fois sur les couches supérieures de l'atmosphère, ralentit, puis redescend pour l'entrée finale. Cela répartit la dissipation thermique et permet un atterrissage plus précis.
Trois parachutes drogue puis trois parachutes principaux s'ouvrent à 7 500 m. La capsule amerrit dans l'océan Pacifique au large de la Californie. L'équipage est récupéré par la marine américaine. Fin de mission.
Le saviez-vous ? La capsule Orion utilise le même profil de forme — un cône émoussé — que la capsule Apollo. Cette géométrie a été choisie il y a soixante ans précisément parce qu'elle autostabilise dans l'atmosphère : si la capsule entre légèrement de travers, l'aérodynamique la redresse automatiquement, bouclier en avant. C'est l'un des héritages les plus durables du programme spatial américain.
07
La simulation, vue d'ensemble.
Nebula Orbit modélise Artemis II en deux dimensions, à l'aide d'un solveur N-corps. Trois étages, trente-huit manœuvres, dix actes.
Le simulateur ne triche pas. À chaque pas de temps, il calcule la gravité exercée par chaque corps (Terre, Lune, vaisseau) sur chaque autre corps. La trajectoire d'Orion émerge naturellement de ces forces — la gravité terrestre, la gravité lunaire, et la poussée du moteur quand il est allumé. Aucune trajectoire n'est "scriptée" ; le retour libre que vous voyez à l'écran est la conséquence physique de la mise à feu initiale.
Trois éléments composent le vaisseau dans le preset 1ArtemisMultiStage.json :
Étage 2 — ICPS
0,0003
Masse à sec · 30 %
Étage 3 — Orion
0,0001
Masse à sec · 10 %
Total au décollage
0,001
unités-sim, échelle de jeu
Les proportions sont volontairement plus plates que dans la réalité (où l'étage central représente 97 % de la pile). À l'échelle du jeu, les vrais ratios rendraient les étages supérieurs invisibles ; la simulation choisit l'instructif sur le strictement véridique.
La mission se déroule en dix actes, sans changement de vitesse de simulation — toutes les manœuvres ont lieu à 1× temps réel. Vous voyez l'ascension décoller, l'orbite haute s'allonger, l'injection trans-lunaire propulser le vaisseau vers la Lune, la trace se courber autour de notre satellite, et le vaisseau revenir, ralentir, et se poser.
08
Chronologie complète des manœuvres.
Les trente-huit étapes du preset, regroupées en dix actes mécaniques. Chaque acte correspond à une phase de la mission réelle.
I
Acte I · Décollage et ascension
Une gravity turn en cinq inclinations.
Le vaisseau part posé verticalement sur Terre. Une première mise à feu sur l'axe vertical libère le sol. Puis, alternativement, le vaisseau s'incline un peu plus à chaque étape (20°, 40°, 40°, 5°, 15°) et poursuit sa montée avec les nouveaux angles. La poussée acquise se répartit progressivement entre vertical et horizontal — c'est la signature classique d'une gravity turn, exactement comme le fait un vrai SLS.
L'étage SLS Core s'épuise une fois l'altitude orbitale atteinte ; sa séparation et la mise en orbite proprement dite sont traitées dans l'acte suivant.
Manœuvres a1m_01 → a1m_09
a1m_01Liftoff — poussée verticale jusqu'à altitude 1
a1m_02Pitch +20°
a1m_03Climb to alt 3
a1m_04Pitch +40°
a1m_05Climb to alt 4
a1m_06Pitch +40°
a1m_07Climb to alt 5
a1m_08Pitch +5°
a1m_09Pitch +15° (mise en quasi-horizontal)
II
Acte II · Largage du premier étage et insertion en orbite
L'étage SLS Core se détache, l'ICPS ferme l'orbite.
L'étage 1 a fait son travail. Une manœuvre stage dédiée le jette : la pile crée à l'écran un débris orange (la masse à sec et le carburant restant du premier étage), et le vaisseau principal recalcule sa masse à 0,0004 — soit 40 % de la masse de départ. C'est l'ICPS, désormais en tête, qui prend immédiatement le relais : l'autopilote auto_circularize affine la vitesse et ferme l'orbite basse en circulaire propre.
Manœuvres a1m_12 → a1m_11
a1m_12stage — séparation autonome de l'étage 1 (SLS Core)
a1m_11Auto-circularize — l'ICPS boucle l'orbite en LEO
III
Acte III · Boucle de vérification en orbite haute
Un détour elliptique avant la Lune.
L'ICPS s'allume une première fois pour élever l'apogée. Le vaisseau dérive jusqu'au plus haut de cette orbite haute (altitude ~50), puis redescend en frôlant le périgée (altitude ~6). Un second auto-circularize ramène le vaisseau en orbite basse circulaire — propre, prêt pour le transfert lunaire. C'est l'écho direct des 24 heures de checkout réelles.
Manœuvres a1m_15 → a1m_21
a1m_15SAS prograde — verrouille l'attitude sur la vitesse
a1m_16HEO burn — moteur ICPS, monte l'apogée
a1m_18Wait altitude 50 ascending — coast jusqu'à l'apogée
a1m_19Wait altitude 6 descending — retour au périgée
a1m_21Auto-circularize — re-cale en LEO
IV
Acte IV · Injection trans-lunaire
Le grand coup d'envoi vers la Lune.
L'autopilote attend que la Lune et le vaisseau soient en bonne position relative — c'est la fenêtre de transfert de Hohmann. Au moment précis où l'angle de phase est correct, l'autopilote ICPS calcule et tire la mise à feu d'injection. Cette dernière oriente Orion sur une ellipse trans-lunaire qui le mènera à la Lune.
Manœuvres a1m_22 → a1m_23
a1m_22Wait for transfer — attend l'alignement de phase
a1m_23auto_transfer — TLI calculée et brûlée par l'autopilote
V
Acte V · Largage de l'ICPS
L'ICPS à son tour est jeté.
Sa mission accomplie, le second étage est largué. Un débris argenté apparaît à l'écran, et la masse du vaisseau chute à 0,0001 — soit 10 % de la masse de départ. Orion CSM continue seul vers la Lune.
Manœuvre a1m_24
a1m_24stage — séparation autonome de l'étage 2
VI
Acte VI · Correction de mi-parcours
Un infime coup de pouce pour viser à côté.
L'autopilote de transfert vise par défaut le centre de la Lune. Or, pour un retour libre, on ne veut pas heurter la Lune — on veut passer à côté. Orion allume son moteur AJ-10 pendant un dixième de seconde, avec une poussée minuscule (10⁻⁵ unités). Cette nudge ridicule, intégrée sur les quatre jours de croisière à venir, suffit à décaler le point d'arrivée de plusieurs dizaines d'unités-sim — assez pour que la trajectoire passe au-dessus du sol lunaire au lieu de s'y écraser.
Manœuvre a1m_27
a1m_27MCC offset — burn microscopique (poussée 3×10⁻⁶, durée 0,1 s)
VII
Acte VII · Croisière trans-lunaire et survol
La gravité fait le travail.
Plus aucune mise à feu pendant des jours de simulation. Le vaisseau monte vers la Lune, atteint une altitude de l'ordre de 300 (mesurée depuis la Terre), passe dans la sphère d'influence lunaire, est dévié par la gravité de la Lune, puis commence à retomber vers la Terre. Tout cela sans aucun moteur allumé — c'est exactement le retour libre, vu en accéléré dans la trace de la simulation.
Manœuvre a1m_29
a1m_29Wait altitude 300 ascending — coast jusqu'au survol
VIII
Acte VIII · Retour
La descente vers la Terre.
Le vaisseau, accéléré par la gravité terrestre, redescend. À une altitude descendante de 250, l'autopilote sort de la phase de croisière et entre en approche. La vitesse augmente rapidement à mesure que l'altitude diminue — c'est la conséquence directe de la conservation de l'énergie orbitale : tout ce qui descend dans un puits gravitationnel y gagne de la vitesse.
Manœuvre a1m_31
a1m_31Wait altitude 250 descending — détecte le retour
IX
Acte IX · Désorbitation et approche finale
Préparer l'atterrissage.
Le simulateur n'a ni atmosphère ni parachutes : impossible de freiner par la traînée comme le ferait la vraie capsule. À la place, Orion utilise son moteur de service comme propulsion de freinage. Une première mise à feu rétrograde commence à baisser l'orbite. À altitude 58, un auto-circularize stabilise une orbite basse de parking. L'attitude bascule en radial out — c'est-à-dire le vaisseau pointé tour-vers-le-haut, prêt pour la descente verticale.
Manœuvres a1m_33 → a1m_40
a1m_33Wait altitude 158 descending
a1m_35SAS retrograde
a1m_36Deorbit burn — première mise à feu de freinage
a1m_37Wait altitude 58 descending
a1m_39Auto-circularize — orbite basse de parking
a1m_40SAS radial out — tour-vers-le-haut
X
Acte X · Atterrissage propulsif
Le suicide burn avant le toucher.
Le clou du spectacle. Une seconde mise à feu rétrograde fait chuter le périgée sous la surface terrestre — le vaisseau est désormais engagé dans la descente. Il tombe en chute libre, droit comme un I, jusqu'à atteindre une altitude de 25.
Alors, juste au-dessus du sol, le moteur se rallume une dernière fois, rétrograde — le moteur pointé vers le bas, le vaisseau pointé vers le haut, comme un Falcon 9 qui revient se poser à Cape Canaveral. C'est ce qu'on appelle un suicide burn : une seule mise à feu, calibrée pour annuler la vitesse verticale juste avant le contact.
Puis le vaisseau se redresse une dernière fois, attend de descendre jusqu'à 5 unités du sol, et toucher.
Manœuvres a1m_42 → a1m_51
a1m_42SAS retrograde — moteur vers le bas
a1m_43Deorbit kick — engage la descente
a1m_44SAS radial out — vaisseau redressé en chute libre
a1m_45Wait altitude 25 descending — attend la descente
a1m_47SAS retrograde — pour le suicide burn
a1m_48Suicide burn — freinage final
a1m_49SAS radial out — redressement final
a1m_50Wait altitude 5 descending — approche du sol
a1m_51Landing burn — coussin final (poussée 0,0002 · durée 2 s)
Manœuvres autopilote, manœuvres manuelles. Certaines mises à feu sont calculées en boucle fermée par l'autopilote (auto_circularize, auto_transfer) — il vise un état orbital cible et ajuste la poussée jusqu'à l'atteindre. D'autres (les burn simples) ont leur poussée et leur durée fixées à l'avance. Les premières s'adaptent automatiquement à la masse changeante ; les secondes ont été calibrées à la main pour chaque étage.
09
Réel vs simulation.
La simulation est honnête sur ses approximations. Voici, point par point, ce qui correspond et ce qui s'écarte.
Dimensions de l'espace.
RéelL'espace réel est tridimensionnel ; les trajectoires interplanétaires se déploient dans des plans inclinés et utilisent des effets hors-plan.
SimulationTout se passe dans un plan 2D unique. Pas de plan orbital, pas de nœuds ascendants. Acceptable pour ce vol parce que la mission réelle est elle-même quasi-coplanaire.
SimulationTout se passe dans un plan 2D unique. Pas de plan orbital, pas de nœuds ascendants. Acceptable pour ce vol parce que la mission réelle est elle-même quasi-coplanaire.
Cosmétique
Atmosphère et parachutes.
RéelBouclier thermique ablatif, rentrée par "skip", trois parachutes drogue puis trois parachutes principaux, amerrissage dans le Pacifique à environ 7 m/s.
SimulationAucune atmosphère, donc aucun frottement, donc aucun parachute possible. La simulation remplace tout cela par un atterrissage propulsif à la SpaceX — un freinage moteur juste au-dessus du sol.
SimulationAucune atmosphère, donc aucun frottement, donc aucun parachute possible. La simulation remplace tout cela par un atterrissage propulsif à la SpaceX — un freinage moteur juste au-dessus du sol.
Majeur
Proportions de masse.
RéelL'étage central SLS représente 97 % de la masse de la pile. L'ICPS et Orion, à peine 1,5 % chacun.
SimulationPour rester visuellement lisible à l'écran, les proportions sont plus plates : 60 % / 30 % / 10 %. Les chutes de masse au largage sont donc moins spectaculaires que dans la réalité.
SimulationPour rester visuellement lisible à l'écran, les proportions sont plus plates : 60 % / 30 % / 10 %. Les chutes de masse au largage sont donc moins spectaculaires que dans la réalité.
Pédagogique
Visée du retour libre.
RéelLa trajectoire TLI vise dès le départ un point au-delà de la Lune. L'offset est intégré dans le calcul de la mise à feu d'injection.
SimulationL'autopilote de transfert vise par défaut le centre de la Lune ; on ajoute une mise à feu MCC séparée et explicite pour décaler la trajectoire. Le résultat orbital est équivalent.
SimulationL'autopilote de transfert vise par défaut le centre de la Lune ; on ajoute une mise à feu MCC séparée et explicite pour décaler la trajectoire. Le résultat orbital est équivalent.
Conceptuel
Échelle de temps.
RéelDix jours de mission, dont quatre jours d'aller et quatre jours de retour à vitesse de croisière.
SimulationToute la mission se déroule à 1× temps simulé — les phases de croisière sont représentées par des manœuvres wait_for_altitude. Le temps simulé n'est pas du temps réel ; il y a une équivalence symbolique, pas physique.
SimulationToute la mission se déroule à 1× temps simulé — les phases de croisière sont représentées par des manœuvres wait_for_altitude. Le temps simulé n'est pas du temps réel ; il y a une équivalence symbolique, pas physique.
Schématique
Équipage et contrôle.
RéelQuatre astronautes à bord, contrôle Houston en boucle, des centaines de procédures, des correctifs manuels possibles à chaque instant.
SimulationTout est piloté par une file de manœuvres préprogrammées. Aucun équipage. Aucun centre de contrôle. Tout ce qui peut mal tourner doit être anticipé dans le script.
SimulationTout est piloté par une file de manœuvres préprogrammées. Aucun équipage. Aucun centre de contrôle. Tout ce qui peut mal tourner doit être anticipé dans le script.
Évident
Trajectoire générale.
RéelDécollage → LEO → HEO → TLI → survol lunaire → retour libre → rentrée → amerrissage.
SimulationLa séquence est identique. Chaque acte de la chronologie a son équivalent réel ; rien ne manque, rien n'est inventé. Seule la résolution change.
SimulationLa séquence est identique. Chaque acte de la chronologie a son équivalent réel ; rien ne manque, rien n'est inventé. Seule la résolution change.
Fidèle
Une simulation pédagogique. Cette simulation n'est pas un substitut à un solveur professionnel — elle ne calcule pas avec assez de précision pour planifier une vraie mission. Mais elle est fidèle aux concepts : la mécanique orbitale, la dynamique du staging, la gravité comme force de cohésion, le retour libre comme géométrie élégante. Ce qu'elle simplifie, elle le simplifie honnêtement.
10
Chronologie réelle Artemis II — données NASA.
Le profil de vol authentique tel qu'il a été exécuté entre le 1er avril 2026 (décollage) et le 10 avril 2026 (amerrissage). Durée officielle : 9 jours, 1 h 32 min. Toutes les altitudes proviennent du NASA Artemis II Press Kit et du graphique Ascent and Mission Timeline.
Source · NASA Artemis II Press Kit · Graphique « Ascent and Mission Timeline » · Mission Overview. Altitudes converties des unités impériales (pieds, miles) en kilomètres. Quand la NASA donne une orbite, le format est périgée × apogée. Les altitudes non publiées sont signalées « n.d. ».
Chronologie complète avec altitudes
Temps mission
Événement
Altitude NASA → conversion
Simulation Nebula
T+00:00
Décollage depuis LC-39B, Kennedy Space Center. Allumage RS-25 + SRB.
0 ft · 0 km
a1m_01_liftoff
T+00:09
Dégagement de la tour + manœuvre roll/pitch.
598 ft · 0,18 km
a1m_02_pitch_20
T+00:56
Passage supersonique (Mach 1).
non donnée
gravity turn (a1m_03→07)
T+01:11
Max Q — pression dynamique maximale.
42 091 ft · 12,83 km
gravity turn (a1m_04→07)
T+02:09
Séparation des boosters SRB. Les deux propulseurs solides retombent dans l'Atlantique (vitesse ~5 000 km/h).
155 958 ft · 47,54 km
intégré au stage 1
T+03:18
Largage du Launch Abort System (tour d'éjection d'urgence).
285 334 ft · 86,97 km
non simulé
T+08:03
MECO — arrêt des quatre moteurs RS-25 de l'étage central.
510 891 ft · 155,72 km
fin stage 1 SLS Core
T+08:18
Séparation étage central SLS · ICPS + Orion poursuivent.
533 273 ft · 162,54 km
a1m_12_sep_stage_1
T+08:18
Orbite initiale après séparation de l'étage central.
1 381 × 17 mi · 2 223 × 27 km
post a1m_12
T+20:00
Déploiement des panneaux solaires Orion.
orbite elliptique initiale
non simulé
T+49:00
Perigee Raise Maneuver — premier allumage ICPS. Le périgée est relevé pour stabiliser l'orbite.
7 189 694 ft · 2 191 km
a1m_11_leo_circularize
après T+49:00
Orbite sûre Orion + ICPS.
1 381 × 115 mi · 2 223 × 185 km
post a1m_11
T+01:47:57
Apogee Raise Burn — second allumage ICPS. Le vaisseau monte vers la haute orbite terrestre.
631 789 ft (au burn) · 192,57 km
a1m_16_heo_burn
après ARB
Haute orbite terrestre de vérification (~23 h).
44 525 × 115 mi · 71 656 × 185 km
a1m_18 → a1m_19
a1m_16 → a1m_18
T+03:24:15
Séparation Orion / ICPS. Début de la démonstration de proximité.
73 093 408 ft · 22 279 km
a1m_24_sep_stage_2
T+03:24 → 04:35
Proximity Operations Demo — pilotage manuel d'Orion autour de l'ICPS (cible de rendez-vous).
~22 279 km au début
non simulé
T+04:52
Orion Upper Stage Separation Burn — Orion s'éloigne définitivement de l'ICPS.
haute orbite terrestre
non simulé
T+05:00 → 05:02
Disposal burn ICPS — désorbitation vers le Pacifique.
haute orbite terrestre
débris autonome
T+05:04
Déploiement des CubeSats par l'ICPS (à 1 min d'intervalle).
proche ICPS
non simulé
T+13:44
Perigee Raise Burn Orion — préparation géométrique pour la TLI.
haute orbite terrestre
a1m_21_recircularize_leo
T+1 j 01:37
TLI — Translunar Injection. Le moteur principal d'Orion place le vaisseau sur la trajectoire de retour libre vers la Lune.
depuis HEO
a1m_22 + a1m_23_tli_burn
T+1 j 23:25
Burn de correction de trajectoire.
transit Terre-Lune
a1m_27_mcc_offset
T+2 j 00:07
Correction trajectoire #1.
transit translunaire
a1m_27 (intégré)
T+3 j 00:12
Correction trajectoire #2.
transit translunaire
a1m_27 (intégré)
T+4 j 05:23
Correction trajectoire #3.
approche Lune
a1m_27 (intégré)
T+4 j 06:59
Entrée dans la sphère d'influence lunaire — la gravité de la Lune devient dominante.
SOI lunaire
pendant a1m_29
T+4 j 22:00
Début du survol lunaire — observations et imagerie.
approche Lune
a1m_29_outbound_coast
T+5 j 01:23
Plus proche approche de la Lune. Passage derrière la face cachée · blackout radio 30–50 min.
4 000–6 000 mi · 6 400–9 700 km
apex trans-lunaire (a1m_29)
T+5 j 01:26
Distance maximale à la Terre · ~4 600 mi au-delà de la face cachée lunaire. Point le plus lointain de la mission.
~250 000 mi · 402 000 km
apogée Terre (a1m_29)
T+5 j 19:47
Sortie de la sphère d'influence lunaire — début du retour libre.
retour Terre
début a1m_31_return_coast
T+6 j 04:23
Correction retour #1.
trajet retour
non simulé
T+8 j 04:33
Correction retour #2.
trajet retour
non simulé
T+8 j 20:33
Correction retour #3 (~5 h avant interface d'entrée).
trajet retour
non simulé
T+9 j 01:13
Séparation module d'équipage / module de service. Le module de service européen est largué; le bouclier thermique est exposé.
pré-rentrée
non simulé
T+9 j 01:16
Crew Module Raise Burn — petite manœuvre d'angle de rentrée.
pré-rentrée
non simulé
T+9 j 01:33
Entry Interface — début des effets atmosphériques. Plasma, blackout radio, ~1 650 °C.
400 000 ft · 121,92 km
a1m_33 + a1m_35/36
—
Ouverture du capot de la baie avant (libère les parachutes).
< 36 000 ft · < 10,97 km
pas d'atmosphère
—
Déploiement des parachutes drogues (deux).
25 000 ft · 7,62 km
a1m_43_deorbit_kick
—
Déploiement des parachutes pilotes (trois).
9 500 ft · 2,90 km
a1m_47 + a1m_48 (suicide)
—
Parachutes principaux (trois) — vitesse de descente ramenée de ~130 mph à 17 mph.
descente finale
a1m_51_landing_burn
T+9 j 01:46
Splashdown dans le Pacifique. Récupération par l'US Navy.
0 ft · 0 km
touchdown sim (T+20:00)
Résumé des huit séparations
Séparations en vol
T+02:09Boosters SRB · 47,54 km
T+03:18Launch Abort System · 86,97 km
T+08:18Étage central SLS · 162,54 km
T+03:24:15Orion ↔ ICPS · 22 279 km
T+05:00Disposal burn ICPS · n.d.
T+05:04CubeSats largués · n.d.
T+9 j 01:13Module équipage ↔ service · n.d.
Séquence parachutes (rentrée)
< 36 000 ftCapot baie avant · < 10,97 km
25 000 ftParachutes drogues · 7,62 km
9 500 ftParachutes pilotes · 2,90 km
~ solTrois parachutes principaux · ~17 mph @ splashdown
Orbites clés
Phase
Caractéristique orbitale
Altitude / périgée × apogée
Manœuvre simulation
Acte 1
Après séparation étage central SLS.
1 381 × 17 mi · 2 223 × 27 km
post a1m_12
Acte 2
Après Perigee Raise par l'ICPS — orbite stabilisée.
1 381 × 115 mi · 2 223 × 185 km
a1m_11
Acte 3
Haute orbite terrestre de vérification (~23 h).
44 525 × 115 mi · 71 656 × 185 km
Acte 4
Après TLI — trajectoire translunaire, plus d'orbite terrestre fermée.
retour libre
a1m_23 + a1m_27
Acte 5
Plus proche approche de la Lune — pas d'insertion en orbite, simple survol.
4 000–6 000 mi · 6 400–9 700 km
apex de a1m_29
Rentrée
Interface atmosphérique.
400 000 ft · 121,92 km
a1m_33 → a1m_51
Ce que cette chronologie ajoute. Les chapitres précédents décrivent la géométrie du retour libre et la structure des dix actes de simulation. Cette table donne les chiffres réels — les altitudes mesurées au pied près par la NASA — pour ancrer cette mécanique dans la mission qui s'est effectivement déroulée entre le 1er et le 10 avril 2026.
11
Conclusion.
Ce que la mission Artemis II nous dit de notre époque — et ce que cette simulation espère transmettre.
Artemis II n'est pas la mission la plus ambitieuse de notre siècle. Elle ne pose personne sur la Lune. Elle ne ramène pas d'échantillons. Elle ne construit rien. Sur le papier, elle ressemble à un détour — un test, une répétition générale avant les vraies grandes manœuvres qui suivront.
Mais c'est précisément ce qui la rend importante. Avant Artemis II, aucun être humain n'a quitté l'orbite terrestre basse depuis cinquante-deux ans. Quatre personnes vont y aller. Trois d'entre elles font leurs premières — première femme, premier Afro-Américain, premier non-Américain à voyager au-delà de la LEO. La trajectoire choisie est la plus sûre possible : si le moteur principal ne se rallume jamais, la gravité ramène l'équipage. La mécanique céleste fait office de filet de sécurité.
Ce document a essayé d'expliquer comment cette mécanique fonctionne. Le retour libre n'est ni mystérieux ni miraculeux — c'est de la géométrie orbitale, une trajectoire choisie avec soin pour que le coût en propergol soit minimal et le coût en risque encore plus bas. C'est l'idée pour laquelle la simulation Nebula Orbit a été instrumentée.
Si vous regardez la trace de la simulation se dérouler — la boucle de l'orbite basse, l'allongement de l'orbite haute, le grand arc trans-lunaire, le retour qui se courbe autour de la Lune et revient — vous voyez la même géométrie que Reid Wiseman et son équipage verront depuis leurs hublots. À l'échelle près, à la dimension près, le dessin est le même. C'est tout l'intérêt.