Attendu le lundi 17 avril 2023, Starship embarquera son premier vol d’essai en orbite : la fusée la plus grande et la plus puissante jamais destinée à être utilisée par l’homme pour coloniser Mars. Les fans de l’espace l’attendaient depuis deux ans, depuis les premiers essais de décollage et d’atterrissage de l’étage supérieur. Mais l’histoire du développement de SpaceX remonte bien plus loin.
Elon Musk veut aller sur Mars dès 2001. Il avait alors 30 ans. En 2002, il fonde SpaceX. Six ans plus tard, la fusée Falcon 1 effectue son vol inaugural en orbite. Sa poussée au décollage est environ 200 fois inférieure à celle du Starship d’aujourd’hui. Mais les projets de fusée géante fleurissent déjà. Les moteurs de type Raptor devraient les rendre très efficaces et réutilisables. En 2012, Raptor passera de l’hydrogène liquide au méthane – le carburant peut également être obtenu sur Mars. Plusieurs changements de noms suivent : du Mars Colonial Transporter (2013) au Interplanetary Transport System (2016) et à la Big Falcon Rocket (2017). Fin 2018, le nom “Starship” et la construction en acier à volets contrôlables ont finalement été décidés.
Le premier Starship a volé à 20 mètres de haut
Les développements et vols d’essais sont aussi itératifs que les plans. A Boca Chica, un minuscule village sur la côte du Texas, le premier prototype “Starhopper” décolle le 25 juillet 2019 : Le réservoir de 20 mètres de haut et de neuf mètres d’épaisseur atteint une hauteur de 20 mètres avec un moteur Raptor et atterrit sur ses pattes à nouveau – Exigence de base pour la réutilisation et la réduction des coûts, que Musk poursuit avec Starship comme avec ses fusées Falcon. Quelques semaines plus tard, un second « saut » monte à 150 mètres. L’atterrissage est à nouveau réussi.
Pour l’étage supérieur du Starship, des prototypes plus développés de 50 mètres de haut, chacun avec trois Raptors, sont désignés par “SN” (numéro de série). Les premiers sont détruits lors d’essais au sol ou effectuent plus de sauts. Le premier SN8 vole le 9 décembre 2020 à une altitude de 12,5 kilomètres. Au retour, le « ventre flop » réussit : grâce aux volets de commande, SN8 passe en position horizontale. De cette façon, l’air – et plus tard l’atmosphère martienne – ralentit mieux. Ensuite, SN8 revient à la verticale. Peu avant le sol, les moteurs Raptor se déclenchent. Ils ne freinent pas assez car la pression du réservoir est trop faible. Le missile touche le sol trop rapidement et explose.
Quelques semaines plus tard, SN9 vole tout aussi haut – mais cette fois la fusée tourne trop tard avant d’atterrir, deux Raptors sont censés tirer, un seul s’enflamme. SN9 frappe en biais et est détruit. Musk pratique l’autocritique : c’était “stupide” de ne pas allumer les trois moteurs pour l’atterrissage et, quand ils tournent tous, d’en éteindre à nouveau un. Le 3 mars 2021, SN10 a finalement atterri avec succès. Trois raptors tirent, deux s’éteignent à nouveau, et enfin le missile danse sur un faisceau de raptor jusqu’à ce qu’il touche le sol. Mais quelques minutes plus tard, une fuite entraîne une autre explosion. Une percée se fait attendre : SN11 explose en l’air avant même d’atterrir. Après de nombreuses améliorations, seul le SN15 vole – et le 5 mai 2021 tout fonctionne y compris l’atterrissage.
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Ce que la pince robotique a à voir avec les films Godzilla
Les tests de l’ensemble du Starship se poursuivent pour SpaceX. L’étage inférieur beaucoup plus puissant, le “Super Heavy Booster” avec 33 moteurs Raptor, ne démarre pas du premier coup. Le troisième prototype, Booster #3 (BN3), subira des essais au sol en juillet 2021 avec trois Raptors. En août, une fusée Starship entière sera sur le pad pour la première fois, à 120 mètres dix mètres plus haut que l’ancienne fusée lunaire Saturn V. Mais ce n’est qu’un “test d’ajustement” – les étapes sont à nouveau séparées. L’assemblage de “Mechazilla” commence à la tour de départ de 145 mètres de haut : Musk baptise un mécanisme de préhension robotique, basé sur le monstre Mechagodzilla des films Godzilla. Il est censé rattraper les marches d’atterrissage – car, comme l’ont montré les premiers vols d’essai, les jambes d’atterrissage n’étaient pas la meilleure solution. Après de nombreux tests, les mécanismes de grappin et de grue fonctionnent pour assembler les étages du Starship. Cependant, Mechazilla ne sera pas encore utilisé pour le prochain vol orbital.
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(Photo : Airbus DS 2023)
L’année 2022 apporte de nombreux développements et tests au sol : les étages supérieurs arrivent jusqu’au numéro de série 24, les boosters jusqu’au BN7 – la combinaison qui volera désormais aussi. Des moteurs Raptor 2 améliorés font leur apparition. Et la Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis a terminé son évaluation environnementale du site de Boca Chica après de nombreux mois – et a imposé de nombreuses conditions à SpaceX. Musk fait construire une deuxième installation de lancement de Starship à Cap Canaveral, en Floride. Pendant les tests d’appoint, de plus en plus de moteurs s’allument – jusqu’à ce que finalement, le 9 février 2023, 31 des 33 moteurs à poussée réduite fonctionnent avec succès dans le banc d’essai. Techniquement, SpaceX est prêt pour le premier vol orbital et a maintenant également reçu la licence FAA pour le premier vol : une circumnavigation de la terre avec des atterrissages sur l’eau des deux étapes.
Milliardaires à bord, s’il vous plaît
Que ce passe t-il après? Musk ne s’attend pas à des gains rapides. De nombreux autres vols d’essai orbitaux suivront avant que les humains ne pilotent le vaisseau spatial. Le directeur de SpaceX, Gwynne Shotwell, a parlé d’au moins 100 si possible, mais ils peuvent transporter des charges utiles de fret et de satellite ou même être utilisés pour collecter des débris spatiaux, comme Musk l’a suggéré en 2021. L’un des premiers vols habités sera la mission “Dear Moon”, une orbite lunaire avec le milliardaire japonais Yusaku Maezawa et huit artistes internationaux. Jared Isaacman, qui a amené pour la première fois un équipage purement privé dans l’espace avec SpaceX dans le cadre de la mission Inspiration4 en 2021, souhaite également effectuer une mission avec le Starship dans son prochain projet Polaris. Grâce à une commande de la NASA, la surface lunaire sera alors également la cible d’un Starship et enfin Mars – au plus tôt en 2029, selon Musk.
(jl)
