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Après Blue Origin, SpaceX réalise un « exploit technologique »... et maintenant ?

Réutilisable, mais pas trop
Tech 8 min
Après Blue Origin, SpaceX réalise un « exploit technologique »... et maintenant ?
Crédits : SpaceX

Au début de la semaine, SpaceX a fait coup double avec sa fusée Falcon 9 : mettre en orbite 11 satellites et récupérer le premier étage. Se pose maintenant la question de la remise en état du lanceur et de sa réutilisation, ce qui n'est pas gagné, selon certains spécialistes.

Dans la nuit de lundi à mardi, SpaceX a lancé une nouvelle fusée Falcon 9 avec succès. Une étape importante pour la société dont le précédent décollage s'était soldé par une explosion au bout de quelques minutes, la faute à une entretoise défectueuse.

SpaceX réussit son pari : récupérer le premier étage de sa fusée 

Cette dernière opération a été un succès multiple pour la société américaine. En effet, non seulement les 11 satellites ont été placés en orbite comme convenu, ce qui était la mission principale de la fusée, mais elle a (enfin) réussi à réaliser son « objectif secondaire » : récupérer le premier étage de son lanceur Falcon 9. Pour rappel, ce dernier se trouve en bas de la fusée et il est le premier à entrer en action lors du décollage. Il est ensuite largué afin de laisser s'exprimer le second étage qui va s'occuper d'amener le reste de la fusée à bon port.

Quelques minutes après le décollage, ce dernier est en effet venu se poser délicatement sur une plateforme d'atterrissage. Pour rappel, SpaceX n'en est pas à son coup d'essai puisqu'elle avait déjà essayé à plusieurs reprises de procéder à cette manœuvre, sans succès même si la dernière tentative n'avait échoué que de peu.

Une différence tout de même avec les précédents essais : la plateforme d'atterrissage était cette fois-ci sur la terre ferme et non pas sur une barge autonome en pleine mer (baptisée Just Read the Instructions en hommage à Iain Banks).

Blue Origin réalisait une opération « similaire » il y a un mois... ou presque

Ce succès n'est pas sans en rappeler un autre de Blue Origin, qui a eu lieu un mois plus tôt. La société créée en 2000 par Jeff Bezos, le patron d'Amazon, publiait en effet une vidéo de sa fusée New Shepard qui revenait sur Terre après un vol à 100,5 km d'altitude, dépassant ainsi de peu la ligne (imaginaire) de Kármán qui est communément considérée comme étant la limite entre notre Terre et l'espace :

Si les deux opérations sont assurément exceptionnelles, il n'est pas si simple de les comparer directement l'une à l'autre. Tout d'abord, la fusée New Shepard est bien plus petite et moins lourde que le lanceur Falcon 9 de SpaceX. De plus, elle n'atteint qu'une vitesse de 3 500 à 4 000 km/h, ce qui est suffisant pour un vol suborbital, mais pas plus. En effet, la vitesse minimale pour satelliser un objet autour de la Terre est de près de 28 000 km/h.

Ce n'est dans tous les cas pas l'objectif de Blue Origin, qui ne souhaite pour le moment proposer que des voyages en apesanteur avec une vue imprenable sur la Terre à de riches touristes de l'espace. Pour cela, la fusée est équipée d'une capsule avec de grandes fenêtres qui est larguée une fois l'altitude maximale atteinte. Elle redescend ensuite vers la terre ferme quelques minutes plus tard et se pose délicatement à l'aide de parachutes.

De son côté, Falcon 9 a pour mission d'envoyer des satellites en orbite autour de la Terre, ce qui n'impose pas les mêmes contraintes de trajectoires, de vitesses et de résistance. Là où Blue Origin peut ajuster ces paramètres comme bon lui semble ou presque. Le plus visible est certainement la morphologie du vol opéré par les deux fusées. New Shepard reste tout le temps à la verticale, là où SpaceX doit courber sa course et opérer une opération de retournement avant de redescendre sur Terre : 

 SpaceX New Shepard trajectoireSpaceX
Le vol de New Shepard (Blue Origin) et celui du premier étage de Falcon 9 (SpaceX)

On peut d'ailleurs le remarquer sur la vidéo du dernier lancement de Falcon 9, mise en ligne par SpaceX. Le premier étage se sépare du reste de la fusée après 150 secondes de vol, à une altitude d'une centaine de km environ, mais avec une vitesse largement plus élevée : plus de 6 000 km/h. L'altitude maximale atteinte par le premier étage est évidemment plus importante que cela car, à cette vitesse, il ne s'arrête pas immédiatement de grimper (il atteindrait les 200 km d'altitude).

Jeff Bezos et Elon Musk : quand les milliardaires se trollent sur Twitter

Depuis le début des hostilités entre Blue Origin et SpaceX il y a un mois, les patrons emblématiques des deux sociétés spécialisées dans la conquête spatiale se livrent à une petite bataille sur Twitter.

Lors du retour sur Terre de la fusée New Shepard de Blue Origin, Elon Musk, le PDG de SpaceX, déclarait qu'il était « important de bien faire la différente entre "espace" et "orbite" », avant d'ajouter qu'atteindre le premier ne demande qu'une vitesse de Mach 3 environ, tandis que le second nécessite d'aller dix fois plus vite.

Il y a quelques jours, Jeff Bezos répondait à sa manière son concurrent, là encore sur Twitter : « Félicitations SpaceX d'avoir posé l'étage suborbital des boosters de Falcon. Bienvenue au club ! ». Le patron de Blue Origin se focalise donc sur le premier étage et explique qu'il n'a effectué « qu'un » vol suborbital, laissant ainsi de côté le reste de la fusée Falcon 9 qui, pour sa part, a bien été déposer des satellites en orbite.

Dans tous les cas, Elon Musk ne cache pas son enthousiasme. « Je crois que c'est un moment révolutionnaire. Personne n'avait encore ramené intact sur Terre un lanceur de classe orbitale », déclarait-il ainsi lors d'une conférence de presse après le retour du premier étage.

Que va faire SpaceX de son premier étage récupéré ?

Mais ce n'est pas tout. Une dernière différence importante mérite d'être signalée. Si dans le cas de New Shepard, il ne s'agit pour le moment que d'une expérimentation, SpaceX récupère ici le premier étage d'une fusée qui a servi pour un lancement commercial.

La question est donc de savoir s'il servira de base pour construire une nouvelle fusée, avec toutes les questions que cela peut soulever au niveau de la sécurité et de la fiabilité. Lors d'une conférence de presse, Elon Musk a annoncé que ce ne sera probablement pas le cas : « je pense que nous allons probablement garder celui-ci au sol [...] car il est unique en son genre, c'est le premier que nous avons récupéré ». D'autres étaient certes revenus sur Terre, mais ils avaient explosé lors de l'atterrissage.

Le premier étage sera par contre rapatrié dans les locaux de SpaceX afin de subir de nombreux tests, dont une poussée statique à pleine charge des moteurs afin de vérifier que tout se passe bien. Une sorte de test grandeur nature de la fiabilité d'un lanceur d'occasion, avant de passer à la prochaine étape : sa réutilisation.

SpaceX n'a finalement réalisé que la première moitié du chemin

Sur cette problématique, Jean-Yves Le Gall, le président du CNES, explique son point de vue à nos confrères de l'AFP : « ce qu'ils ont fait est un exploit technologique, tout le monde est unanime là-dessus. Cela dit, deux remarques, la première est qu'ils n'ont réalisé que la première partie du chemin, puisqu'ils ont récupéré et ils n'ont pas réutilisé ».

Maintenant que le lanceur est de retour sur la terre ferme, il faudra évidemment le restaurer avant de pouvoir le réutiliser. Or cette opération a un coût, qui reste encore à déterminer. Il faudra également voir combien de fois un même premier étage pourra servir à lancer des fusées. Entre une ou deux fois seulement et des dizaines de lancements, l'amortissement ne sera évidemment pas le même.

Enfin, le président du centre spatial européen fait une analogie avec les navettes spatiales, dont le but était justement de servir à plusieurs missions et ainsi baisser les coûts : « Je rappelle qu'il a déjà existé des lanceurs réutilisables, comme la navette spatiale. Mais lorsqu'elle devait être remise en vol, les coûts étaient très importants ». Une bonne idée sur le papier, mais avec une mise en pratique plus difficile. Reste à voir ce qu'il en sera pour SpaceX. 

Le CNES planche sur un lanceur réutilisable, Arianespace ne veut pas changer ses plans

Un point de vue partagé par Stéphane Israël, le PDG d'Arianespace interrogé par nos confrères de Challenges : « Pour l’équation économique, les choses restent encore très incertaines. Perte de performance liée à la récupération, moindre cadence industrielle, coût de remise en état de l’étage, difficulté à convaincre les clients d’utiliser un lanceur d’occasion, incertitudes sur la fiabilité ».

Bien évidemment, la question d'un lanceur réutilisable avec Ariane 6 est rapidement arrivée sur le tapis. Ce n'est clairement pas une priorité pour la future fusée européenne, même si cette idée n'est pas à exclure selon le PDG. Dans tous les cas, l'orientation actuelle est de respecter le calendrier fixé : disposer d'Ariane 6 au plus vite, sans changer les plans initiaux donc.

Cela n'empeche pas la France de s'intéresser de près aux lanceurs réutilisables. Ainsi, le CNES (Centre national d'études spatiales) et l'ONERA (Office national d'études et de recherches aérospatiales) ont annoncé il y a deux mois s'être associés afin de réaliser, « en étroite collaboration, l’étude du premier étage d’un lanceur réutilisable et engager des réflexions sur les éléments techniques déterminants comme la récupération, le retour et la maintenance ». En guise de justification, le président du CNES évoque un « contexte de concurrence exacerbée ».

Il ne faut par contre pas attendre des annonces concrètes dans l'immédiat. En effet, le seul objectif annoncé pour le moment est de « formaliser » cette coopération dans le courant de l’année 2016.

39 commentaires
Avatar de darkbeast Abonné
Avatar de darkbeastdarkbeast- 24/12/15 à 10:45:23

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Le soucis c'est que le réutilisable risque de couter plus cher que de refaire un lanceur comme ça a été le cas pour la navette spéciale.

En plus j'ai lu que certains clients et leurs assureurs surtout étaient plutôt froid à l'idée d'utiliser un lanceur d'occasion.

Avatar de linkin623 Abonné
Avatar de linkin623linkin623- 24/12/15 à 11:03:47

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darkbeast a écrit :

Le soucis c'est que le réutilisable risque de couter plus cher que de refaire un lanceur comme ça a été le cas pour la navette spéciale spatiale.

En plus j'ai lu que certains clients et leurs assureurs surtout étaient plutôt froid à l'idée d'utiliser un lanceur d'occasion.

Avatar de eres Abonné
Avatar de ereseres- 24/12/15 à 11:11:37

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Si l'équation peut sembler peut être un peu juste, il faut bien comprendre que SpaceX va boulverser le prix au kg en orbite (basse ou haute) s'ils réussissent leur lancement en 2016 de leur Falcon Heavy
C'est en fait 3 x 1er étage du Falcon 9 (Corps principal + 2 "boosters"), donc potentiellement 3 ensembles d'éléments clés et couteux récupérables (27 moteurs Merlin 1D, plus toutes les structures en aluminium lithium)
Comme maintenant sur le moteur Merlin 1D, SpaceX produit une large part des pièces clés, la remise en état d'un moteur va être un challenge financièrement très avantageux.
Le fait d'utiliser du kérosène (purifié) est assez handicapant en terme de rendement, mais simplifie énormément le lanceur, et ils semblent avoir trouver avec leur moteur 1D de quoi largement compenser (chambre à ultra haute pression).
Si la fiabilité et la cadence de production sont avérées, ça va compliquer la vie de certains concurrents (pas tout de suite, car les carnets sont déjà bien pleins pour les prochaines années)

Édité par eres le 24/12/2015 à 11:12
Avatar de darkbeast Abonné
Avatar de darkbeastdarkbeast- 24/12/15 à 11:16:45

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linkin623 a écrit :

oups j'ai fait une correction automatique sans relire

Avatar de anonyme_97254becd5c5b064755d6772703ed968 INpactien

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Tu penses qu’ils se posent cette question maintenant ?

Avatar de Floflr Abonné
Avatar de FloflrFloflr- 24/12/15 à 11:20:42

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La différence majeure avec la navette spatiale c’est que là il ne s’agit que d’un premier étage qui ne monte qu’à 200 km environ alors que la navette allée en orbite.
 De plus la navette transportait des hommes donc les risques était bien plus important et la technologie à évolué depuis.
 De toutes façons maintenant qu’ils ont réussi à poser le premier étage on va bientôt savoir s’il est rentable de les réutiliser

Édité par Floflr le 24/12/2015 à 11:21
Avatar de darkbeast Abonné
Avatar de darkbeastdarkbeast- 24/12/15 à 11:21:33

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eres a écrit :

Si l'équation peut sembler peut être un peu juste, il faut bien comprendre que SpaceX va boulverser le prix au kg en orbite (basse ou haute) s'ils réussissent leur lancement en 2016 de leur Falcon Heavy
C'est en fait 3 x 1er étage du Falcon 9 (Corps principal + 2 "boosters"), donc potentiellement 3 ensembles d'éléments clés et couteux récupérables (27 moteurs Merlin 1D, plus toutes les structures en aluminium lithium)
Comme maintenant sur le moteur Merlin 1D, SpaceX produit une large part des pièces clés, la remise en état d'un moteur va être un challenge financièrement très avantageux.
Le fait d'utiliser du kérosène (purifié) est assez handicapant en terme de rendement, mais simplifie énormément le lanceur, et ils semblent avoir trouver avec leur moteur 1D de quoi largement compenser (chambre à ultra haute pression).
Si la fiabilité et la cadence de production sont avérées, ça va compliquer la vie de certains concurrents (pas tout de suite, car les carnets sont déjà bien pleins pour les prochaines années)

faux : 

1 - il faut prévoir le carburant pour le retour de l’étage, donc moins de charge utile
2 -  à son retour il n'est pas réutilisable, il faut le retester  car durant le lancement il subit enormément de contraintes (et ça coute très cher)
3 - comme j'ai dit plus haut, certain clients et leurs assureurs ne veulent pas d'un lanceur d'occasion

Avatar de ErGo_404 Abonné
Avatar de ErGo_404ErGo_404- 24/12/15 à 11:24:59

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Peut-être au début, mais à terme on arrivera peut être à réduire le coût de traitement entre deux lancements de telle sorte qu'il ne soit qu'une fraction du coup de fabrication d'un nouveau lanceur, même si pour l'instant ça risque d'être plus cher.

Je pense bien que SpaceX a pensé à ce sujet là et espère bien atteindre cet objectif.
Ca me paraît logique qu'Arianespace tente de relativiser le succès de SpaceX (alors que dans le même temps ils ont bien été obligés d'admettre que c'était un exploit technique), après tout ce sont des concurrents.

Avatar de darkbeast Abonné
Avatar de darkbeastdarkbeast- 24/12/15 à 11:25:56

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Floflr a écrit :

La différence majeure avec la navette spatiale c’est que là il ne s’agit que d’un premier étage qui ne monte qu’à 200 km environ alors que la navette allée en orbite.
 De plus la navette transportait des hommes donc les risques était bien plus important et la technologie à évolué depuis.
 De toutes façons maintenant qu’ils ont réussi à poser le premier étage on va bientôt savoir s’il est rentable de les réutiliser

La référence à la navette c'est qu'a la base ça devait être un lanceur pas cher, capable de repartir vite après un retour sur terre. Et en fait c’était l'inverse, ça coutait super cher à remettre en état à chaque fois et les d’études et de conception on couté un bras. Des frais d’étude qui n'ont jamais été remboursé. Du coups vu le coups des lancement pas mal de clients se sont reportés vers les lanceurs européens.

Avatar de ErGo_404 Abonné
Avatar de ErGo_404ErGo_404- 24/12/15 à 11:27:02

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Sur le point 3, c'est peut être vrai actuellement parce que les clients sont frileux à l'idée d'utiliser une techno nouvelle et pas éprouvée, mais si la pratique se démocratise un peu et que ça finit par coûter moins cher, ils finiront par choisir les lanceurs réutilisables eux aussi.

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