Les quatre astronautes de la mission Artemis-2 de la NASA, Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch et Jeremy Hansen, se sont envolés pour un aller-retour de dix jours autour de la Lune, une mission test pour ouvrir la voie à un retour sur le sol lunaire en 2028.
Le décollage de la fusée Artemis II marque une nouvelle étape dans l’histoire de l’exploration spatiale. Plus de cinquante ans après les missions Apollo, la NASA relance l’ambition d’un retour humain vers la Lune avec une mission habitée autour de notre satellite. Le vol de 10 jours, lancé ce 1er avril 2026, doit permettre de valider les systèmes avant les futures missions lunaires habitées.
Mais derrière les images impressionnantes du décollage et la puissance de la fusée SLS, un autre univers technologique se cache : celui de l’informatique, des logiciels embarqués, des simulations avancées et de l’intelligence artificielle.
Car aujourd’hui, une mission spatiale ne repose plus uniquement sur la mécanique et la propulsion. Elle s’appuie sur des millions de lignes de code, des supercalculateurs et des algorithmes capables d’anticiper les moindres anomalies.
D'Apollo à Artemis : une révolution informatique en 50 ans
L’un des angles les plus fascinants autour d’Artemis, c’est l’évolution spectaculaire des systèmes informatiques depuis les missions Apollo.
À la fin des années 1960, le célèbre Apollo Guidance Computer (AGC) représentait une prouesse technologique absolue.
Charlotte Ryssen (Coumont)
Lors de l'édition 2023 de la conf tech bordelaise BDX I/O j'avais assisté à une présentation détaillée du fonctionnement de l'AGC, et on mesure le bond technologique effectué en 60 ans.
À titre de comparaison, l'AGC disposait d’environ :
- 4 Ko de RAM
- 72 Ko de mémoire ROM
- une fréquence de calcul de quelques dizaines de kilohertz
Autrement dit, une puissance inférieure à celle d’une simple calculatrice moderne.
Et pourtant, c’est avec cette machine que la NASA a réussi à envoyer des astronautes sur la Lune.
Le génie de l’époque ne résidait pas dans la puissance brute, mais dans l’optimisation extrême du code, chaque octet mémoire étant précieux. Pour les plus motivés, le code est même disponible sur GitHub !
Aujourd’hui, avec Artemis et la capsule Orion, on change totalement d’échelle.
La NASA indique qu’un seul des ordinateurs redondants d’Orion est 20000 fois plus rapide et possède 128000 fois plus de mémoire que l’ordinateur d’Apollo.
Encore plus impressionnant : Apollo embarquait essentiellement un seul ordinateur de vol, alors qu’Orion utilise deux ordinateurs principaux fonctionnant simultanément, chacun contenant deux modules redondants.
Cela représente quatre systèmes de calcul redondants, conçus pour garantir la tolérance aux pannes.
On est passé d’un système de navigation minimaliste à une architecture moderne intégrant :
- redondance matérielle
- traitement temps réel
- interfaces numériques
- télémétrie avancée
- ajustement de trajectoire en temps réel
C’est probablement l’un des meilleurs exemples de l’évolution de l’ingénierie logicielle critique en cinquante ans.
De l'extérieur les deux capsules ne semblent pas si différentes. Un cylindre de métal de 9 mètres cubes environ, dans lequel quatre astronautes vont vivre pendant 10 jours !
La simulation numérique : la mission commence bien avant le décollage
Avant même que les moteurs ne s’allument, la mission Artemis a déjà “décollé” des milliers de fois dans des environnements virtuels.
Les ingénieurs utilisent des systèmes de simulation numérique haute performance (HPC) pour reproduire avec précision :
- la trajectoire Terre-Lune
- la consommation énergétique
- les contraintes thermiques
- les vibrations au lancement
- les effets aérodynamiques
- les scénarios de panne
En clair, la mission est testée virtuellement des milliers de fois avant le vrai lancement.
C’est ce qu’on appelle aujourd’hui un jumeau numérique (digital twin) : une copie virtuelle extrêmement fidèle de la fusée et du vaisseau.
Cette approche permet d’identifier des défauts potentiels bien avant qu’ils ne deviennent critiques [source NASA]
Le logiciel embarqué : le véritable cerveau d’Artemis
Une fusée moderne n’est plus simplement un assemblage de moteurs et de réservoirs.
C’est avant tout un système informatique critique.
Le lanceur SLS et la capsule Orion embarquent des logiciels capables de gérer en temps réel :
- la navigation
- la télémétrie
- les corrections de trajectoire
- la communication avec la Terre
- la gestion de l’énergie
- les systèmes de survie
Chaque information provenant des capteurs est traitée instantanément.
Température, pression, accélération, consommation, orientation : tout est analysé en continu.
Le moindre retard ou bug peut avoir des conséquences majeures.
Là où une erreur sur une application web provoque 500 (ou 404 😄), une erreur sur un système spatial peut compromettre une mission de plusieurs milliards de dollars.
L’intelligence artificielle a-t-elle été utilisée ? Oui, clairement
Jean-Edouard Reuglewicz
Qu'est-ce que le Machine Learning exactement ?
Mais ici, son rôle est surtout d’assister les ingénieurs et d’automatiser les prises de décision complexes. Nous sommes donc sur le cas d'usage "Machine Learning" plus que de "l'IA générative".
Charlotte Ryssen (Coumont)
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La NASA développe notamment des systèmes intelligents capables d’aider à la gestion des anomalies à bord, comme le système ACAWS (Advanced Caution and Warning System).
L’IA sert notamment à :
- détecter des anomalies
- anticiper des pannes
- aider à la prise de décision
- assister les équipages
Elle intervient aussi dans la maintenance prédictive et l’analyse des données issues des capteurs (température, flux d'hélium, vibrations...)
L’objectif est de détecter des comportements anormaux avant qu’ils ne deviennent dangereux.
Par exemple, une légère variation inhabituelle dans les vibrations d’un étage peut signaler un début de défaillance mécanique.
L’IA permet alors d’alerter les équipes bien avant que le problème n’impacte le vol.
C’est exactement le type de technologie qui fait aujourd’hui le lien entre le spatial et les usages industriels modernes.
IA et planification de mission
L’intelligence artificielle intervient aussi dans la préparation opérationnelle.
Les équipes utilisent des modèles algorithmiques pour optimiser :
- les fenêtres de tir
- les séquences orbitales
- les marges de sécurité
- la gestion des ressources
- les protocoles de secours
La NASA travaille depuis plusieurs années sur des systèmes d’IA capables d’aider à la planification autonome des futures missions lunaires et martiennes:
Ici, l’IA agit comme un assistant décisionnel.
Elle aide à choisir le meilleur scénario parmi des milliers de combinaisons possibles.
Et l’open source dans tout ça ?
Erwan Le Tutour
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Croyant fermement à la philosophie Open Source, je me suis demandé naturellement si la mission Artemis II avait utilisé des composants Open Source. Sans surprise, la réponse est oui 😄
L’exemple le plus connu est le Core Flight System (cFS).
Il s’agit d’un framework logiciel open source développé par la NASA pour les systèmes de vol embarqués.
Ce socle fournit des briques réutilisables pour :
- la communication inter-processus
- la gestion des tâches
- la télémétrie
- les commandes système
- la supervision de mission
On peut presque le comparer à un framework backend pour systèmes critiques.
Chaque mission peut ensuite y brancher ses propres modules métiers.
C’est une approche très moderne, proche des architectures logicielles modulaires utilisées dans le monde IT. Après analyse du répo Git, la technologie est majoritairement du langage C, ici pas de Go, ni TypeScript ou encore Java ! On reste sur de l'embarqué ultra performant.
Le framework cFS (core Flight System) de la NASA est aujourd’hui utilisé sur plus de 40 missions.
F´ (F Prime) : le framework embarqué open source de la NASA
Autre exemple très intéressant : F´ (F Prime).
Il s’agit d’un framework open source développé par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) pour les systèmes embarqués et logiciels de vol.
Il est utilisé pour :
- satellites
- sondes
- systèmes temps réel
- logiciels critiques embarqués
Techniquement, il permet de construire des architectures modulaires basées sur des composants logiciels réutilisables.
Côté techno, toujours du compilé avec cette fois surtout du C++.
Pourquoi l’open source change la donne
Dans le spatial comme ailleurs, l’usage de composants open source apporte plusieurs avantages majeurs :
Réutilisation
Les briques logicielles peuvent être réemployées sur plusieurs missions.
Fiabilité
Les composants sont testés, validés et audités sur la durée.
Maintenance
Les équipes peuvent faire évoluer le logiciel sans repartir de zéro.
Interopérabilité
Les différents systèmes de mission partagent une base commune.
Finalement, on retrouve des problématiques très proches du monde DevOps et software engineering conventionnel.
Conclusion
Le décollage d’Artemis ne représente pas seulement une prouesse spatiale.
C’est aussi une démonstration impressionnante de ce que l’informatique moderne permet d’accomplir.
Simulation haute performance, logiciels embarqués critiques, cybersystèmes temps réel, intelligence artificielle et automatisation : le retour vers la Lune est aussi une victoire du numérique.
Finalement, derrière la puissance des moteurs, ce sont aussi les algorithmes qui propulsent l’humanité vers l’espace.
