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L’avenir glorieux que l’on nous a promis dans l’espace est enfin en route

Sur cette illustration, on voit le véhicule Starship de SpaceX se poser sur la Lune.
Agrandir / Sur cette illustration, on voit le véhicule Starship de SpaceX se poser sur la Lune.

NASA

Vendredi dernier, la NASA a attribué un contrat de 3,4 milliards de dollars à une équipe dirigée par Blue Origin pour la conception et la construction d’un deuxième système d’atterrissage pour les astronautes sur la Lune.

Cette annonce est l’aboutissement d’une campagne de lobbying acharnée menée pendant deux ans par Jeff Bezos, le propriétaire de Blue Origin, afin d’obtenir un élément très convoité du programme Artemis de la NASA. La NASA a également remporté une grande victoire, en obtenant la concurrence avec SpaceX qu’elle recherchait pour les services d’atterrissage. Mais il y a une leçon plus profonde à tirer de cette affaire.

Après avoir perdu le contrat initial de l’atterrisseur au profit de SpaceX il y a deux ans, Blue Origin ne s’est pas contenté de proposer un prix inférieur cette fois-ci. Au lieu de cela, elle a radicalement transformé les moyens utilisés pour envoyer des humains sur la Lune. L’atterrisseur Blue Moon est désormais entièrement réutilisable ; il restera en orbite lunaire, montant et descendant à la surface. Il sera desservi par un véhicule de transport qui sera ravitaillé en carburant en orbite terrestre basse et qui livrera ensuite du propergol à la Lune. Ce transporteur sera à son tour rechargé par de multiples lancements de la fusée réutilisable New Glenn.

Certes, il s’agit là d’une beaucoup de matériel qui doit encore être construit et testé. Mais lorsque nous prenons du recul, il y a un fait inéluctable. Avec le Starship entièrement réutilisable de SpaceX, et maintenant Blue Moon, la NASA a choisi deux véhicules basés sur le concept de nombreux lancements et sur la capacité de stocker et de transférer du propergol dans l’espace.

Il s’agit d’une transformation remarquable de la manière dont les humains exploreront l’espace extra-atmosphérique – potentiellement le plus grand changement dans les vols spatiaux depuis que l’Union soviétique a lancé le satellite Spoutnik en 1957. Cette évolution a été longue à venir.

« Nous savions depuis des décennies que ces idées étaient les bonnes », a déclaré George Sowers, professeur d’ingénierie mécanique à la Colorado School of Mines. « Il est gratifiant de voir les gens se rallier à cette idée.

Quel est le problème ?

Tout au long de l’histoire des vols spatiaux, l’homme a essayé de forcer les choses. Il fallait une fusée pour envoyer un petit satellite dans l’espace. Il a fallu une plus grosse fusée pour lancer des humains. Et il a fallu l’énorme lanceur Saturn V pour amener deux hommes à la surface de la Lune. L’objectif a toujours été d’embarquer tout ce qui était nécessaire à une mission – y compris le propergol – sur une seule fusée.

Mais il s’avère que c’est une façon très, très inefficace de faire les choses. Imaginez que vous vouliez aller de Miami à l’Alaska sans vous arrêter à une station-service. Même avec une voiture efficace, il faudrait environ 150 gallons d’essence. Or, un réservoir de cette taille ne rentre pas dans votre coffre. Pas de problème, vous allez conduire un pick-up de grande taille et mettre un réservoir de 250 gallons dans la caisse. Il rentre, à peine. Mais il y a un problème. Vous avez ajouté une tonne supplémentaire à votre camion et votre rendement énergétique diminue. Vous devez donc maintenant tirer une grande remorque avec un réservoir d’essence encore plus grand. C’est la tyrannie de l’équation de la fusée.

« Plus on veut aller loin dans l’espace, plus la masse du propergol augmente de façon exponentielle », explique M. Sowers.

Les grandes fusées peuvent également être incroyablement coûteuses. Par exemple, la fusée Space Launch System de la NASA coûte à elle seule plus de 2,75 milliards de dollars par lancement, sans compter le prix de la charge utile.

La solution à ce problème comporte plusieurs étapes. La première consiste à répartir les lancements. Deux fusées Falcon Heavy ou quatre fusées Falcon 9 peuvent lancer autant de masse que la fusée Space Launch System de la NASA. Le prix de l’une ou l’autre option serait nettement inférieur à 275 millions de dollars, soit un dixième du coût d’un seul lancement de la NASA. Cette solution existe aujourd’hui, et d’autres fusées partiellement réutilisables sont en cours d’élaboration.

Léonard

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