La mégafusée Falcon Heavy de SpaceX enfin sur le pas de tir

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Le 16 juillet 1969, une imposante fusée Saturn 5 se trouvait sur le pas de tir 39A du Centre spatial Kennedy, en Floride. À 9h32, les cinq énormes moteurs F-1 du premier étage se sont allumés, projetant des flammes orange, de la fumée noire et plusieurs millions de tonnes de poussée pour emporter les trois astronautes de la mission Apollo 11 dans l’espace. Quatre jours plus tard, Buzz Aldrin et Neil Armstrong posaient le pied sur la Lune.

Aujourd’hui, écrit le New York Times, sur le même pas de tir, des techniciens travaillant pour SpaceX, la jeune entreprise spatiale d’Elon Musk, préparent le premier voyage de ce qui est probablement la plus puissante fusée depuis Saturn 5. La Falcon Heavy pourra transporter environ 70 tonnes de matériel en orbite terrestre basse, ou deux fois plus que les actuelles fusées concurrentes.

Pour le vol de démonstration, qui pourrait avoir lieu dans les prochaines semaines, on trouvera une cargaison particulièrement significative pour M. Musk: une voiture sport rouge cerise construite par son autre entreprise, le fabricant d’autos électriques Tesla. Le véhicule doit circuler indéfiniment autour du Soleil, sur une orbite l’amenant aussi loin que Mars.

Certains partisans de l’exploration spatiale croient que la Falcon Heavy pourrait représenter une méthode plus rapide et abordable pour renvoyer des astronautes de la NASA sur la lune. Pour SpaceX, à court terme, la mégafusée pourrait aider l’entreprise à percer de nouveaux marchés, comme la mise en orbite de grands satellites espions pour le gouvernement américain.

Si la mission est couronnée de succès, « cela permettra de poursuivre l’historique fort impressionnant de SpaceX en matière de lancements et d’étapes considérés comme difficiles », estime Clarissa Christensen, PDG chez Bryce Space and Technology, une firme de consultants qui s’intéresse à l’industrie spatiale.

Mais la Falcon Heavy doit d’abord quitter le sol.

Voilà longtemps que le projet est en route, bien plus longtemps que ce qui avait d’abord été promis par M. Musk.

Une Falcon Heavy en vol (concept).

Remonter la pente

SpaceX a lancé avec succès 18 de ses fusées Falcon 9 l’an dernier, un modèle plus connu, et une reprise en main remarquable après un accident, en septembre 2016, qui a fait exploser un lanceur et le satellite de 200 millions de dollars qui y était installé. Après des années de retard par rapport à des prévisions optimistes, SpaceX a semblé adopter une routine de lancements sans anicroche permettant d’envoyer des cargaisons en orbite.

Lors de 14 de ces tirs, d’ailleurs, SpaceX a réussi à faire atterrir les lanceurs, afin de les réutiliser lors d’autres missions.

La Heavy – décrite par SpaceX dès 2005 – est essentiellement une fusée Falcon 9 sur les côtés desquelles on a installé deux premiers étages de Falcon 9 supplémentaires. Cela vient tripler la poussée de l’engin au décollage.

Cette approche a permis à SpacerX de concevoir un lanceur lourd en procédant essentiellement à une réorganisation des mêmes « pièces ».

« En raison des ressemblances entre la Falcon 9 et la Falcon Heavy, nous avons pu répartir les coûts entre les deux véhicules », indiquait M. Musk lors d’une conférence de presse en 2011. « On peut employer les mêmes outils, elles peuvent être fabriquées sur les mêmes lignes d’assemblage, et je pense que cela nous permet de nous engager plus fermement à respecter nos estimations de coûts pour la Falcon Heavy. »

Selon la liste de prix de l’entreprise, il en coûte 90 millions de dollars pour un lancement de Falcon Heavy.

La conception modulaire permet également de réduire les frais de développement.

« Il s’agit en gros de la première fois où les États-Unis obtiennent un lanceur lourd pour l’équivalent d’un coût nul pour les contribuables », mentionne Phil Larson, vice-recteur à l’École de génie de l’Université du Colorado, et qui a précédemment travaillé comme responsable principal des communications et des projets corporatifs chez SpaceX.

La Falcon Heavy avant son assemblage final. Photo: Twitter / Elon Musk

Optimisme un peu trop… optimiste

En 2011, M. Musk disait s’attendre à ce que le premier vol de la Heavy ait lieu en 2014. Il reconnaît aujourd’hui que la construction de ce lanceur fut plus complexe que ce à quoi il s’attendait.

« Nous étions passablement naïfs », a-t-il lancé en juillet lors d’une conférence à Washington. « Au début, tout semblait facile. Installez seulement deux premiers étages comme fusées d’appoint. À quel point cela peut-il être difficile? Mais tout se met alors à changer. Les charges changent. L’aspect aérodynamique change du tout au tout. Vous venez de tripler la vibration et la résonance. »

Le centre de la fusée a été repensé et renforcé pour mieux endurer les diverses forces supplémentaires – voilà l’une des principales raisons derrière le retard de plus de trois ans sur l’estimation initiale. Si les deux fusées d’appoint sont des lanceurs réutilisés, la fusée centrale est entièrement neuve, tout comme son deuxième étage.

Le nombre de moteurs pose aussi problème. Un lanceur Falcon 9 possède neuf moteurs Merlin, chacun offrant environ 85 000 kilos de poussée. La Heavy porte ce nombre à 27 moteurs, et un total de plus de 2,5 millions de kilos de poussée.

Toutes les pièces de la Heavy sont finalement arrivées en Floride à la fin de 2017. Depuis, SpaceX a modifier le pas de tir pour accommoder cette fusée plus grosse. Dans les prochains jours, l’entreprise doit effectuer un test critique qui permettra d’allumer les 27 moteurs en même temps, tandis que la fusée reste solidement ancrée au sol.

Si le test réussit, SpaceX a quatre autres lancements de Falcon Heavy dans son carnet de commandes, y compris un lancement pour l’armée de l’air américaine. SpaceX a également annoncé l’an dernier qu’une Heavy serait utilisée pour envoyer deux touristes de l’espace sur une orbite autour de la Lune pour un voyage d’une semaine, bien qu’aucune nouvelle information n’ait été fournie à ce propos depuis près d’un an.

Oser pendant la disette

Certains s’interrogent à savoir qui peut bien avoir besoin des services de la Falcon Heavy. « Je me suis toujours demandé qui ferait cela? », déclare Jim Cantrell, qui faisait partie de l’équipe qui a fondé SpaceX en 2002, mais qui a quitté peu de temps après. Il est maintenant président de Vector, qui construit des fusées bien plus petites que celles de SpaceX.

Avec les percées en matière de composantes électroniques et de miniaturisation, les satellites ont vu leur taille diminuer, et la tendance chez les nouvelles entreprises fabricantes de fusées consiste à offrir des engins plus petits, à l’exception de la compagnie Blue Origin, du président d’Amazon Jeff Bezos.

Pour 1,5 million de dollars, Vector lancera une cargaison de 70 kilos et des poussières, et les vols doivent débuter cette année. Parmi les autres nouveaux arrivants dans le domaine, on note la présence de Virgin Orbit, du milliardaire Richard Branson.

Il existe de très bonnes raisons financières et techniques pour y aller avec des tailles réduites, avance M. Cantrell.

La NASA travaille à la mise au point de son propre lanceur spatial lourd.

Explorer l’univers

Ailleurs, on croit que l’agence spatiale américaine, la NASA, devrait utiliser la Falcon Heavy comme alternative plus abordable au Space Launch System actuellement en développement, et qui doit ultimement servir à envoyer des sondes et des astronautes ailleurs dans le système solaire. Bien que la fusée de la NASA doit techniquement être plus grande et plus puissante que la Heavy – elle pourrait rivaliser avec la Saturn 5 -, elle sera également beaucoup plus chère, et ne s’envolerait qu’une fois par période de quelques années, avec un coût avoisinant le milliard de dollars par lancement.

L’administration Trump a déclaré que renvoyer des astronautes sur la lune est une priorité, et a plaidé en faveur d’un plus grand rôle joué par l’entreprise privée dans le programme spatial. Sa proposition de budget pour 2019, qui doit être présentée le mois prochain, devrait comprendre plus de détails sur ces plans.

De son côté, Charles Miller, un ancien responsable de la NASA qui a servi au sein de l’équipe transitoire de l’administration Trump, estime que l’agence devrait se tourner vers des alternatives moins chères comme la Falcon Heavy.

« C’est là-dessus que je construirais une stratégie de retour vers la lune », a-t-il dit.

L’homme a mené une étude pour la NASA, en 2015, qui a permis de mettre sur pied un plan pour un horizon sur cinq à sept ans. Puisque la Heavy est plus petite que le Space Launch System, la mission proposée serait plus complexe, mais elle demeurerait plus rapide et moins chère, a dit M. Miller.

Jusqu’à maintenant, le Congrès américain continue de favoriser le Space Launch System, mais le premier vol de la fusée ne devrait pas avoir lieu avant 2019, et il s’agira d’un test, sans astronautes à bord. Le premier vol habité n’aurait lieu que plusieurs années plus tard.

Au-delà des perspectives commerciales incertaines, M. Musk pourrait être stimulé par son rêve à long terme de colonisation du système solaire. Il a déjà décrit des plans pour une fusée encore plus grosse qui pourrait être utilisée pour envoyer des gens sur Mars.

Outre un carnet d’une trentaine de missions pour 2018, SpaceX doit aussi effectuer un test de sa capsule Crew Dragon, qui doit à terme assurer le transport des astronautes à l’aller et au retour de la Station spatiale internationale. Connaissant le penchant d’Elon Musk pour l’optimisme, ce test pourrait être reporté en 2019.

Et pour le premier vol de la Heavy, le président de SpaceX s’est affairé à tempérer les attentes:

« Il y a de bonnes chances pour que le véhicule n’atteigne pas son orbite. J’espère que l’engin se rendra assez loin pour ne pas que cela endommage le pas de tir. Pour moi, bien honnêtement, ce serait déjà une victoire. »


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