Espace

SpaceX : en avant, Mars !

Théo PIRARD • theopirard@yahoo.fr 

SpaceX, Nasaspaceflight.com

Pour l’homme d’affaires et milliardaire américain de 49 ans, Elon Musk, ce n’est plus un rêve. Vous ne rêvez pas non plus, l’enthousiaste patron de SpaceX (Space Exploration Technologies) compte bel et bien établir une colonie martienne qui pourra accueillir des explorateurs d’un autre monde… 

  

Non loin du module européen Columbus, est venu s’arrimer le vaisseau privé Crew
Dragon
avec équipage à bord

Grâce à son système Crew Dragon, 3 Américains et 1 Japonais se trouvent à bord de l’Iss (International Space Station): lancé le 15 novembre par un Falcon 9 (partiellement recyclable), le vaisseau privé s’est arrimé le lendemain à la station pour un retour prévu en mai prochain. L’Amérique peut désormais compter sur SpaceX pour que ses astronautes retrouvent le chemin de l’espace. 

L’odyssée de SpaceX débute le 14 mars 2002 avec la création d’une modeste société par Elon Musk, qui vient de faire fortune en vendant Paypal à eBay. Sous le nom de Falcon, une famille de lanceurs privés est mise en œuvre avec un dynamisme étonnant pour des services de plus en plus performants. Le chemin parcouru en moins de 20 ans par l’entreprise de transport spatial laisse pantois ses concurrents que sont Arianespace et Ils (International Launch Services). Non seulement, SpaceX assure la desserte privée de la station spatiale internationale, mais elle commercialise aussi des lancements compétitifs de satellites géostationnaires. Elle a surtout une vision à long terme pour l’astronautique avec les vols privés dans l’espace et un projet de lanceur géant réutilisable. 

Le champion du New Space

Au moment de sa création en 2002, l’entreprise spatiale d’Elon Musk n’a aucune expérience en matière de fusées. En mettant en place une équipe de jeunes ingénieurs qui s’engagent, grâce à des idées innovantes pour du «fait maison», il lui faut tout apprendre en matière de propulsion, de guidage, d’étages à séparer, de satellites à injecter sur la bonne trajectoire. Un premier développement qui démarre en 2003 concerne le petit lanceur Falcon 1 à 2 étages avec ses propulseurs kérolox (kérozène-oxygène liquide) Merlin et Kestrel à concevoir, fabriquer, tester, maîtriser. Falcon 1 est bel et bien un système privé pour la mise sur orbite à bas prix de petits satellites. Il représente un premier pas, décisif, qui annonce le New Space et la mainmise de la libre entreprise sur la dimension de l’espace. 

À ses débuts, le projet SpaceX suscite l’incrédulité. Les États-Unis ont connu tant de tentatives privées qui ont échoué pour diverses raisons techniques ou financières. Elon Musk, qui bouillonne déjà de 1 001 idées nouvelles, a su s’entourer, notamment d’un trio crucial de 3 ingénieurs dynamiques spécialisés dans les systèmes spatiaux: Tom Mueller (57 ans) pour la propulsion, Hans Koenigsmann (57 ans) pour l’avionique, Gwynne Shotwell (56 ans) pour le business. Ensemble, la team mise sur un système économique d’accès à l’espace. On ne va pas s’embarrasser d’une infrastructure au sol, complexe et coûteuse, pour les lancements. Afin de se faire la main – question d’essuyer les plâtres aux moindres frais -, SpaceX entreprend le développement du petit Falcon 1, qui sera lancé d’une installation sommaire sur l’île Omelek dans l’Atoll de Kwajalein (Marshall Islands), en plein Pacifique. Le premier essai, le 26 mars 2006, est un échec cuisant. Ce qui n’empêche pas la Nasa, le 18 août 2006, de retenir Elon Musk pour le programme Cots (Commercial Orbital Transportation Services) de ravitaillement de l’Iss (International Space Station) par des systèmes privés. C’est l’occasion pour SpaceX de confirmer le développement d’un lanceur puissant, le Falcon 9, dont le 1er étage est propulsé par 9 moteurs Merlin. En septembre 2006, Elon Musk est présent à Paris pour le 10th World Summit for Satellite Financing organisé par Euroconsult. Alors âgé d’à peine 35 ans, il y prend la parole, tout sourire, pour présenter ses ambitions. Les représentants d’Arianespace, d’Airbus, de Boeing, de Lockheed-Martin l’écoutent poliment, sans prendre vraiment au sérieux ce petit nouveau du transport spatial, qui n’a alors réussi aucune satellisation. 

Il faut attendre l’envol du 4e Falcon 1, le 28 septembre 2008, pour que soit réussie une mise sur orbite. Après plus de 5 ans d’efforts, SpaceX démontre sa capacité d’accès à l’espace. Mais la fusée Falcon 1, après un 2e succès, est mise à l’arrêt alors que sa commercialisation a démarré. La priorité est en effet donnée au développement du lanceur lourd Falcon 9. Un site d’essais des propulseurs Merlin est implanté près de McGregor, au centre du Texas. Falcon 9, capable de satelliser plus de 10 t en orbite basse ou 4,5 t en orbite de transfert géostationnaire, va tirer parti de cette infrastructure de tests. Il est spécialement développé pour satelliser la capsule récupérable Dragon que SpaceX propose à la Nasa pour ravitailler la station spatiale internationale. Le 4 juin 2010, il décolle avec succès du premier coup du Launch Complex 40 au Cap Canaveral, avec pour mission de lancer une maquette du Dragon. Dans le cadre de son contrat Crs (Commercial Resupply Services), SpaceX a décroché un financement de la Nasa qui lui permet d’intensifier ses efforts pour l’espace. 

Le 6 février 2018, 1er lancement du Falcon Heavy  dont les 2 fusées d’appoint reviennent au Cap Canaveral

 

Le n°1 de la réutilisation

Au moment de sa création en 2002, l’entreprise spatiale d’Elon Musk n’a aucune expérience en matière de fusées. Il lui faut tout apprendre en matière de propulsion, de guidage, d’étages à séparer, de satellites à injecter sur la bonne trajectoire. Il met alors en place une équipe de jeunes ingénieurs qui s’engagent, grâce à des idées innovantes, pour du «fait maison». Un premier développement démarre en 2003, il concerne le petit lanceur Falcon 1 à 2 étages et ses propulseurs kérolox (kérozène-oxygène liquide) Merlin et Kestrel, qu’il faut concevoir, fabriquer, tester, maîtriser. Falcon 1 est bel et bien un système privé pour la mise sur orbite de petits satellites à bas prix. Il représente un premier pas décisif dans le New Space et la mainmise de la libre entreprise sur la dimension de l’espace.

À ses débuts, le projet SpaceX suscite l’incrédulité. Les États-Unis ont connu tant de tentatives privées qui ont échoué pour diverses raisons techniques ou financières. Mais Elon Musk, qui bouillonne déjà de 1 001 idées nouvelles, a su bien s’entourer, notamment d’un trio crucial de 3 ingénieurs dynamiques spécialisés dans les systèmes spatiaux: Tom Mueller (57 ans) pour la propulsion, Hans Koenigsmann (57 ans) pour l’avionique, Gwynne Shotwell (56 ans) pour le business. Ensemble, la team mise sur un système économique d’accès à l’espace. Pour cela, pas question de s’embarrasser d’une infrastructure au sol, complexe et coûteuse, pour les lancements. Afin de se faire la main – question d’essuyer les plâtres aux moindres frais -, SpaceX entreprend le développement du petit Falcon 1, qui sera lancé d’une installation sommaire sur l’île Omelek dans l’Atoll de Kwajalein (Marshall Islands), en plein Pacifique. Le premier essai, le 26 mars 2006, est un échec cuisant. Ce qui n’empêche pas la Nasa, le 18 août 2006, de retenir Elon Musk pour le programme Cots (Commercial Orbital Transportation Services) de ravitaillement de l’Iss (International Space Station) par des systèmes privés. C’est l’occasion pour SpaceX de confirmer le développement d’un lanceur puissant, le Falcon 9, dont le 1er étage est propulsé par 9 moteurs Merlin. En septembre 2006, Elon Musk est présent à Paris pour le 10th World Summit for Satellite Financing organisé par Euroconsult. Alors âgé d’à peine 35 ans, il y prend la parole, tout sourire, pour présenter ses ambitions. Les représentants d’Arianespace, d’Airbus, de Boeing, de Lockheed-Martin l’écoutent poliment, sans prendre vraiment au sérieux ce petit nouveau du transport spatial, qui n’a alors réussi aucune satellisation.

Il faut attendre l’envol du 4e Falcon 1, le 28 septembre 2008, pour que soit réussie une mise sur orbite. Après plus de 5 ans d’efforts, SpaceX démontre sa capacité d’accès à l’espace. Mais la fusée Falcon 1, après un 2e succès, est mise à l’arrêt alors même que sa commercialisation a démarré. La priorité est en effet donnée au développement du lanceur lourd Falcon 9. Un site d’essais des propulseurs Merlin est implanté près de McGregor, au centre du Texas. Falcon 9, capable de satelliser plus de 10 t en orbite basse ou 4,5 t en orbite de transfert géostationnaire, va tirer parti de cette infrastructure de tests. Il est spécialement développé pour satelliser la capsule récupérable Dragon que SpaceX propose à la Nasa pour ravitailler la station spatiale internationale. Le 4 juin 2010, il décolle avec succès du premier coup du Launch Complex 40 au Cap Canaveral, avec pour mission de lancer une maquette du Dragon. Dans le cadre de son contrat Crs (Commercial Resupply Services), SpaceX a décroché un financement de la Nasa qui lui permet d’intensifier ses efforts pour l’espace.

  

Le lanceur géant de Boca Chica

Tant Falcon 9 que Falcon Heavy préparent l’avènement du lanceur géant réutilisable, le Super Heavy-Starship, conçu pour l’exploration humaine de la Lune et de Mars. En présentant cet ambitieux projet d’initiative privée, Elon Musk fait son show au 67e Congrès international d’astronautique à Guadalajara (Mexique) en octobre 2016 devant un parterre de jeunes qui manifestent leur enthousiasme. À nouveau, SpaceX entend jouer le «disruptor» (trouble-fête) pour l’accès à la dimension spatiale avec l’implantation d’un complexe de tests et de lancements au Texas, sur la plage de Boca Chica, près de Brownsville, juste à la frontière mexicaine. La société d’Elon Musk ne veut en effet plus dépendre des contraintes d’un site gouvernemental de lancements, sous contrôle de l’US Air Force. Par ailleurs, les 2 étages du Starship se trouvent assemblés au vu de tous, à la manière d’un grand paquebot (voir photo 2). Ils sont propulsés par les nouveaux moteurs Raptor fonctionnant au méthane et à l’oxygène liquide. L’année 2021 sera sans aucun doute décisive pour que Starship soit prêt à voler vers la Lune dès 2024. 

MAIS ENCORE …

1) Vingt ans de permanence d’hommes et femmes sur orbite

Évoluant entre 350 et 420 km au-dessus de nos têtes, l’Iss (International Space Station), d’environ 400 t, fait figure d’implantation habitée autour de la Terre à des fins scientifiques et technologiques. Le 3 novembre dernier, on a fêté 20 ans de présence humaine continue à son bord: des équipages se sont relayés pour y travailler dans les différents modules russes, américains, européen et japonais. Pour les activités à l’extérieur, on utilise un bras télémanipulateur canadien. Ils sont 241 astronautes et cosmonautes de 19 pays – pour la Belgique, le pilote Frank De Winne avec 2 séjours – à avoir effectué des missions dans la station financée par la Nasa (États-Unis), Roscosmos (Russie), l’Esa (Europe), la Jaxa (Japon) et la Csa (Canada). L’Europe est présente dans l’Iss avec des expériences qui se trouvent principalement dans son module Columbus, fixé à sa structure depuis février 2008.

Il est question de maintenir l’Iss en activité au-delà de 2024. Surtout que le programme Artemis d’un prochain retour sur la Lune va être retardé jusqu’à la seconde moitié de la décennie. On peut s’interroger: dans les années à venir, la station pourra-t-elle demeurer une infrastructure fiable pour une occupation permanente ? Les modules russes Zarya (satellisé en novembre 1998) et Zvezda (juillet 2000) ont pris de l’âge. En septembre dernier, une petite fuite d’air a été détectée au niveau de Zvezda. On prévoit que 2 cosmonautes lors d’une sortie extra-véhiculaire puissent procéder à une réparation de fortune pour colmater une fissure de 4 cm ! 

2) Participation européenne à une station autour de la Lune

L’Esa (European Space Agency) a décidé de coopérer avec la Nasa pour le programme Artemis d’exploration lunaire avec des systèmes habités. Avec le changement de président américain, des missions lunaires avec équipages n’ont plus la priorité budgétaire. Un partenariat européen fait état de la fourniture de modules de service (Airbus) destinés au vaisseau américain Orion pour astronautes, d’éléments habitables (Thales Alenia Space) pour la station Lop (Lunar Orbital Platform)-Gateway en orbite lunaire. Il est question que des astronautes de l’Esa participent à des vols autour de notre satellite naturel. Avec le secret espoir qu’un Européen puisse fouler le sol lunaire avant la fin de la décennie.  
  

3) Longue attente pour le tourisme suborbital

Depuis plus de 10 ans, il est question de faire voler des touristes à la lisière de l’espace. Deux compagnies américaines de transport spatial, que l’on doit à des milliardaires, préparent des escapades à sensations pour 2021, qui permettront de connaître l’impesanteur pendant quelques minutes au cours de bonds jusqu’à la ligne de Karman (à 100 km d’altitude d’après la réglementation internationale, mais à 80 km pour les Américains).

Virgin Galactic, l’entreprise de Sir Richard Branson, termine les essais du SpaceShipTwo (SS2): il s’agit d’un planeur-fusée avec propulseur hybride qui fonctionne durant une minute. Largué d’un gros avion porteur à 15 000 m, il permet à ses 2 pilotes et 6 passagers de monter à plus de 80 km. Un premier vol avec passagers est envisagé pour le printemps prochain.

Blue Origin, que l’on doit à Jeff Bezos, est la branche spatiale d’Amazon. Son système New Shepard est constitué d’une fusée à propulsion cryogénique et d’une capsule pressurisée réutilisables. Il est conçu pour fonctionner en mode automatique avec 6 personnes, mais à ce jour, alors que 13 lancements ont été effectués avec succès, aucun passager n’a encore pris place à bord. 

1) L’Europe, avec Airbus et Thales Alenia Space, prévoit de participer à une station autour de la Lune. (Photo ESA)

2) Le savoir-faire européen pour les systèmes habités va être valorisé autour de la Lune pour le programme Artemis (Photo Thales Alenia Space)

2) Le vaisseau habité Orion de la NASA volera avec un module de service d’Airbus. (Photo ESA)

3) La fusée réutilisable New Shepard de Blue Origin attend ses premiers passagers. (Photo Blue Origin)

3) Dans cet important hall à Kent (État de Washington) sont réalisées la fusée et la capsule New Shepard. (Photo Blue Origin)

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