La super fusée du milliardaire américain pourrait révolutionner l'industrie spatiale

Fusée Starship

Starship est une fusée super lourde produite par SpaceX. La fusée est composée d'un étage de fusée Super Heavy et d'un vaisseau spatial Starship, visant à atteindre une charge utile élevée et de faibles coûts d'exploitation. Les deux étages de la fusée sont capables d'atterrir et de transporter 100 tonnes en orbite terrestre basse. Après avoir été ravitaillé en oxygène liquide et en méthane liquide en orbite, le vaisseau spatial pourrait voler vers la Lune ou Mars, ainsi que vers d'autres endroits du système solaire.

Quelle est la taille et la puissance de Starship ?

Starship est un vaisseau spatial d'une hauteur de 50 m et d'une masse à sec inférieure à 100 tonnes, partie supérieure de la fusée Starship du même nom. Le vaisseau spatial Starship peut contenir environ 1 200 tonnes de carburant à base d'oxygène liquide ou de méthane liquide, chaque type de carburant étant placé respectivement dans un réservoir primaire et secondaire.

Par rapport à la paire de réservoirs de carburant principaux, la paire de réservoirs de carburant auxiliaires est utilisée pour fournir du carburant d'atterrissage. Après avoir été ravitaillé par le vaisseau spatial Starship, la portée du vaisseau spatial est étendue à la Lune, à Mars et à de nombreux autres endroits du système solaire. À l'arrière se trouvent six moteurs Raptor, dont trois moteurs Raptor qui fonctionnent dans l'atmosphère et trois moteurs Raptor Vacuum qui fonctionnent dans l'espace.

Le vaisseau spatial Starship est doté de tuiles hexagonales qui empêchent le plasma créé lors de son entrée dans l'atmosphère de l'endommager, permettant au vaisseau de résister à des températures allant jusqu'à 1400°C. Le volume de charge utile du Starship est d'environ 1 000 m3, bien plus grand que celui de tout autre vaisseau spatial.

Les 33 moteurs situés à la base du Super Heavy sont capables de générer environ 74 méganewtons de poussée, soit près de 700 fois plus puissante que la poussée qu'un avion de ligne Airbus A320neo peut générer.

La fusée Starship mesure désormais plus de 120 m de long, soit une augmentation de 1 m par rapport à la longueur du deuxième lancement d'essai en juin 2023. Cette longueur supplémentaire est due au fait que le Super Heavy est rallongé de 1 m.

La fusée Starship a également une poussée deux fois supérieure à celle de la fusée Saturn V, la première fusée à emmener des humains sur la Lune. Selon SpaceX, cette poussée peut soulever une charge utile d'au moins 150 tonnes depuis la rampe de lancement jusqu'à l'orbite terrestre basse.

Les fusées Starship et Super Heavy sont toutes deux alimentées par un mélange de méthane liquide ultra-froid et d'oxygène liquide appelé méthalox.

Actuellement, les fusées Starship doivent être lancées depuis la base stellaire de SpaceX, le centre spatial Kennedy et les deux rampes de lancement offshore de la société. Après avoir tiré 33 moteurs Raptor, l'étage Super Heavy s'est séparé du Starship en plein vol. L'étage de la fusée traverse ensuite l'atmosphère et atterrit sur une paire de barres de fer à la tour de lancement. Pendant ce temps, le Starship a allumé ses trois moteurs à vide Raptor et s'est lancé en orbite. À la fin de la mission, le vaisseau spatial est entré dans l'atmosphère et s'est protégé avec un bouclier thermique. Le vaisseau spatial a ensuite plané jusqu'à la zone d'atterrissage à l'aide de ses deux volets et a allumé ses trois moteurs Raptor pour atterrir verticalement.

Missile après de nombreuses améliorations et ajustements.

En 2005, SpaceX a proposé pour la première fois des plans de construction de fusées lourdes. Depuis lors et jusqu'en 2019, la conception et le nom du missile ont été fréquemment modifiés. En juillet 2019, Starhopper a décollé et atterri à une altitude de 150 m, devenant ainsi la première fusée à utiliser des moteurs Raptor. En mai 2021, le vaisseau spatial Starship, nom de code SN15, a volé à une altitude de 10 km, est entré en chute libre et a atterri avec succès après quatre échecs.

Comment Starship atterrit-il ?

Les personnes qui regardent à proximité entendront un grondement tonitruant alors que Super Heavy ralentit depuis sa vitesse supersonique.

Lors du dernier lancement d'essai, SpaceX a capturé la fusée Super Heavy en utilisant la tour de lancement. Comme il n’existe pas de tours de lancement sur Mars ou sur la Lune pour ce faire, la fusée Starship doit pouvoir atterrir elle-même à l’aide de son train d’atterrissage. Pour ce faire, Starship pivotera progressivement vers une position horizontale au fur et à mesure de sa descente, dans ce que M. Musk appelle un « belly flip ».

Cela augmente la section transversale de traînée du vaisseau spatial et contribue à le ralentir. Une fois suffisamment proche de la surface, le Starship ralentira suffisamment pour allumer ses moteurs et le ramener à la verticale. Le vaisseau spatial utilise ensuite ses propres fusées pour manœuvrer et atterrir sur une surface dure à l'aide de son train d'atterrissage.

Starship a réalisé tout ce qui précède lors de précédents lancements d'essai, à l'exception de l'atterrissage sur une surface dure. Jusqu'à présent, il n'a atterri que dans la mer.

SpaceX a essayé quelque chose qu'ils n'avaient jamais fait auparavant. Après la séparation, la partie inférieure du propulseur ralentit et descend lentement vers la rampe de lancement tandis que deux bras mécaniques géants l'attrapent - un mouvement connu sous le nom de « saisie ».

Après plusieurs atterrissages simulés en mer, lors du cinquième lancement d'essai, l'atterrissage de la partie inférieure du Starship, le propulseur Super Heavy, a été réussi.

L’un des objectifs du lancement du test est de clarifier les problèmes restants. Une seule erreur pourrait entraîner la fusion de toute la structure interne de la fusée en raison de la quantité de gaz libérée par le moteur.

Starship a pour ambition de voler vers la Lune et Mars

Starship n'a jamais eu d'équipage, mais le milliardaire Elon Musk et son entreprise ont des projets ambitieux, avec pour objectif d'envoyer un jour des humains sur Mars.

À court terme, la fusée Starship lancera des satellites, puis servira aux touristes spatiaux et fera atterrir des astronautes sur la Lune dans le cadre du programme Artemis. Dans un avenir plus lointain, la fusée devrait concrétiser l'ambition de l'entreprise de s'installer sur Mars et d'effectuer des vols intercontinentaux.

Jusqu'à présent, quatre lancements d'essai de la fusée Starship ont eu lieu. Lors du premier lancement, le système de fusée a explosé prématurément, avant que le propulseur n'ait eu le temps de se séparer. SpaceX a accéléré le processus de développement en lançant des fusées d’essai sachant que le système n’était pas parfait, pour apprendre de ses erreurs.

En effet, SpaceX a fait des progrès à chaque lancement d’essai — d’abord avec un lancement sans échec, puis avec une rentrée réussie, où les fusées Starship et Super Heavy sont descendues de manière contrôlée et ont plané, respectivement, au-dessus de l’océan Indien et du golfe du Mexique, avant de s’écraser dans l’océan.

À quoi sert également Starship ?

Dans un avenir proche, la fusée Starship pourrait être utilisée à différentes fins.

Jusqu’à présent, le milliardaire Elon Musk a utilisé ses fusées, comme la série Falcon 9, pour lancer des satellites commerciaux Starlink.

Ces satellites ont une courte durée de vie d’environ cinq ans, et SpaceX doit lancer continuellement des satellites juste pour en garder le même nombre dans l’espace.

La NASA souhaite utiliser Starship dans son programme Artemis, qui vise à maintenir une présence humaine à long terme sur la Lune. La NASA prévoit d'utiliser Starship pour une mission lunaire en 2026.

Dans un avenir plus lointain, Elon Musk souhaite que la fusée Starship soit capable d'effectuer de longs vols vers Mars et retour, chaque trajet prenant environ neuf mois.

L’idée est de lancer la fusée Starship en orbite terrestre basse et de la laisser là. Il sera ensuite ravitaillé par un « vaisseau ravitailleur » de SpaceX et poursuivra son voyage vers Mars.

On pourrait également imaginer utiliser la fusée Starship pour lancer un télescope spatial. Pour lancer rapidement des milliers de satellites dans l’espace, ou un télescope spatial plus grand, il faudrait une grande fusée.

Starship est également conçu pour transporter les lourdes charges utiles nécessaires à la construction de stations spatiales et, éventuellement, d'infrastructures pour soutenir l'habitation humaine sur la Lune.

Le vaisseau spatial Starship pourrait transporter des passagers vers la Lune, Mars et d’autres destinations du système solaire. De plus, les navires à passagers peuvent effectuer des vols transcontinentaux. Un navire peut transporter jusqu'à 100 passagers, avec « des chambres privées, des salles communes, des espaces de stockage, des abris anti-radiations et des salles vitrées ». Le système de survie à bord est de type « fermé », ce qui signifie que les matériaux à l'intérieur du navire sont continuellement réutilisés et recyclés.

Le vaisseau spatial Starship transportera du carburant et sera utilisé pour étendre la portée d'autres vaisseaux spatiaux. Selon Elon Musk, pour envoyer un vaisseau spatial Starship sur la Lune, nous devons lancer un maximum de sept pétroliers. Cette idée a été présentée par Elon Musk en septembre 2019, en attachant ensemble les queues de deux vaisseaux spatiaux. Les deux navires accélèrent ensuite légèrement vers le pétrolier à l'aide de leurs moteurs auxiliaires, poussant le carburant dans l'autre navire. En octobre 2020, la NASA a accordé à SpaceX 53,2 millions de dollars pour tester le transfert de 10 tonnes de carburant via deux vaisseaux spatiaux Starship dans l'espace.

Starship HLS est une variante du vaisseau spatial Starship destiné à atterrir sur la Lune dans le cadre du programme Artemis, successeur du programme Apollo. Au sommet du Starship HLS se trouvent des fenêtres et des sas, ainsi que des ascenseurs et un système de moteur de direction pour l'atterrissage sur la Lune. La caractéristique la plus importante du vaisseau spatial est son énorme charge utile lors des allers-retours entre la Terre et la Lune. Lors d'un vol du programme Artemis, le vaisseau spatial Starship HLS volera devant l'équipage pendant une période pouvant aller jusqu'à cent jours, puis le vaisseau spatial transférera du carburant au Starship HLS.

La fusée Starship de 122 mètres de haut a été lancée avec succès par SpaceX lors de son cinquième test depuis Starbase, au Texas, le 13 octobre (vers 20h25 le même jour, heure de Hanoi ). Lors de ce vol d'essai, le système de fusée Starship/Super Heavy a réalisé un miracle en exécutant avec succès le mécanisme de « saisie » du premier coup. Après avoir décollé avec succès de la tour de lancement de Mechazilla, le Starship a atterri dans l'océan Indien tandis que la fusée Super Heavy est revenue, atterrissant précisément près de la tour de lancement et étant fermement maintenue par le bras robotique « baguette » de la tour.

Ha Thu

Selon la BBC, Space.com