Retour sur le succès (ou l’échec) partiel de la capsule spatiale habitable Starliner de Boeing

Malgré un retour sur Terre au bout de deux petits jours, Boeing et la NASA refusent de parler d’un échec pour la capsule Starliner, qui n’a pourtant pas été en mesure de rejoindre la Station spatiale internationale. La NASA développe une autre capsule habitable avec SpaceX, mais cette dernière aussi a subi un important revers après son dernier lancement. 

Vendredi dernier, la NASA et Boeing envoyaient dans l’espace une capsule habitable CST-100 Starliner. Il s’agissait d’une répétition générale sans membre d’équipage à bord. Elle ne s’est pas passée comme prévu : la capsule n’a pas été en mesure de rejoindre et de s’arrimer à la Station spatiale Internationale. Une mauvaise nouvelle de plus pour Boeing, empêtrée depuis des mois dans la crise des avions 737 Max, qui a notamment conduit à la démission de son patron (Dennis Muilenburg)

Starliner a néanmoins rempli d’autres objectifs et les Américains préfèrent voir le verre à moitié plein, s'enorgueillissant à qui veut l’entendre d’avoir effectué le premier atterrissage sur la terre ferme d’une capsule américaine habitable. Un demi-échec – ou un demi-succès – qui rappelle celui de Crew Dragon de SpaceX : un sans-faute avec un arrimage à l’ISS et un retour sur Terre sans encombre avant… d’exploser lors d’un test de mise à feu de ses moteurs.

L’enjeu derrière les capsules Starliner et Crew Dragon est important pour les Américains, aussi bien sur le plan économique que politique : s’émanciper des Russes et du vaisseau Soyouz. Ce dernier est pour rappel le seul à pouvoir emmener et ramener des astronautes dans la Station Spatiale Internationale depuis l’arrêt du programme de navette spatiale, le dernier vol d’Atlantis a eu lieu en juillet 2011.

Quand l’horloge déraille, l’orbite trinque 

Accrochée en haut d’un lanceur Atlas V d’United Launch Alliance, la capsule CST-100 Starliner a décollé vendredi dernier de Cap Canaveral. Le lancement et la séparation se sont déroulés sans encombre, mais les choses se sont rapidement gâtées  à cause d’un problème sur une horloge interne, comme l’explique Jim Bridenstine l’administrateur de la NASA. En cause, le chronomètre Mission Elapsed Time (MET), c’est-à-dire le décompte du temps écoulé depuis le lancement.

Les missions spatiales sont calibrées à la seconde près et toutes les manœuvres préparées pour ne pas laisser place à l’incertitude. Problème, une anomalie au niveau de l’horloge MET a fait croire à la capsule qu’elle était en train de réaliser un allumage des moteurs pour une insertion orbitale en vue de rejoindre l'ISS, alors que ce n’était pas le cas.

« Il semblerait que le véhicule spatial utilisait une minuterie de mission [MET] qui n'était pas celle de la mission […] Nous ne savons pas pourquoi cela s'est produit », reconnaît Jim Chilton, vice-président de Boeing en charge des opérations spatiales, lors d’une conférence de presse. Une enquête approfondie a été ouverte.

Quelles que soient les causes, le résultat est là : la capsule s’était retrouvée sur une mauvaise trajectoire. De son côté, Boeing explique que « l'équipe de contrôle de vol au sol a rapidement pris des mesures pour placer Starliner sur une orbite compatible avec un atterrissage en sécurité à White Sands au Nouveau-Mexique », qui était la cible pour le retour sur Terre de la capsule. 

Je vais bien, tout va bien…

Durant cette même conférence, des représentants de Boeing et de la NASA ont expliqué que des commandes correctives ont rapidement été envoyées à la capsule, mais qu’elles ne sont pas arrivées assez vite, Starliner se trouvant a priori entre les zones de couverture de deux satellites. La capsule a été placée sur une orbite stable à environ 250 km d‘altitude – contre 400 km pour l'ISS – et fonctionnait normalement.

Jim Bridenstine affirme que si des astronautes s’étaient trouvés à bord, ils auraient non seulement été parfaitement en sécurité, mais ils auraient en plus pu identifier le problème rapidement, désactiver le système automatique et continuer la mission en manuel (les astronautes peuvent toujours reprendre le contrôle si besoin).

Jim Chilton affirmait que le système de contrôle de la cabine pour assurer un environnement sain aux humains était lui aussi en parfait état de marche, même si aucune personne n’était à bord.

Pas de rendez-vous avec la Station spatiale internationale

Suite à cet incident, la NASA et Boeing travaillaient alors ensemble pour définir les objectifs qui pouvaient encore être réalisés et se préparer au retour sur Terre de Starliner. L’arrimage à l’ISS était fortement compromis lors des premières annonces.

L’abandon de cette partie de la mission a rapidement été acté, car le vaisseau spatial avait brûlé trop de carburant. La capsule devait normalement rester accrochée plusieurs jours à la station, le temps que l’équipage réalise des vérifications et  récupère près de 250 kg de matériels.

Décision a alors été prise de laisser la capsule sur son orbite jusqu’à dimanche pour ensuite tenter un retour sur Terre. Cette fois, l’opération a été un succès : les parachutes ont correctement ralenti la descente et les six airbags se sont bien déployés pour amortir le contact au sol.

LANDING CONFIRMED

The #Starliner spacecraft safely touched down at 7:58am ET at @WSMissileRange in New Mexico with a bulleye landing. This marks the 1st time an American-made, human-rated capsule has landed on land. Watch our live coverage: https://t.co/MAYPLDF7R7 pic.twitter.com/66owuQDsVB

— NASA (@NASA) December 22, 2019

Voir le positif en toutes circonstances

« Nous avons probablement rempli 85 à 90% de nos objectifs », affirme Jim Chilton. L’autre Jim (Bridenstine) n’est pas en reste : « Nous avons eu quelques difficultés, mais beaucoup de choses se sont bien passées, notamment l'entrée dans l'atmosphère et l'atterrissage "en plein dans le mille" de la capsule ».

Ce n’est pas le seul point de satisfaction pour Boeing : Starliner avait aussi été en mesure d’assurer une connexion avec l’ISS – un point « super important » selon le dirigeant – les panneaux solaires offraient un rendement supérieur à ce qui était attendu, etc. Bref, le fabricant énumère à qui veut l'entendre tous les objectifs réussis afin de faire oublier l’erreur de l’ordinateur de bord et le rendez-vous manqué avec la Station spatiale internationale.

Quand la NASA en fait un peu trop

La NASA et Boeing ont d’ailleurs largement commenté cette partie de la mission, quitte à en rajouter un peu au passage en affirmant haut et fort qu’il s’agit du « premier atterrissage terrestre d'une capsule habitable dans l'histoire des États-Unis ». Même si ce n’est pas faux, n’oublions pas le retour en mer de SpaceX.

Dans le passé, les Américains ont déjà emmené et fait revenir des humains avec la navette spatiale qui se posait sur la terre ferme. De son côté, SpaceX a fait revenir sa capsule Crew Dragon sur Terre, mais avec un amerrissage, pas sur la terre ferme donc. L’art de jouer sur les mots pour être le « premier », un peu comme les opérateurs et leurs expérimentations 5G.

Pour rappel, Crew Dragon a décollé en mars dernier à bord d’un lanceur Falcon 9 avant de s’arrimer avec succès à l’ISS ; une opération que Jim Bridenstine avait qualifiée d’« historique », car c’était la première fois qu’un vaisseau américain habitable retournait sur la station. Crew Dragon réalisait un sans-faute en revenant sur Terre.

• La capsule habitable Crew Dragon de SpaceX est sur l'ISS, une étape « historique »

Mais tout n’était pas parfait pour autant : la capsule avait explosé lors d’un test de mise à feu statique de ses moteurs. En octobre, l’administrateur de la NASA s’était rendu dans les locaux de SpaceX et en avait profité pour indiquer que le lancement avec un équipage pourrait avoir lieu début 2020 : « Nous sommes convaincus que, dans la première partie de l'année prochaine, nous serons prêts à lancer des astronautes américains sur des fusées américaines ».

Et maintenant ?

Concernant Starliner, aucune décision ne semble avoir été prise. L’échec de l’arrimage à la Station spatiale internationale pourrait n'avoir aucune conséquence sérieuse sur le calendrier, la NASA pouvant se satisfaire des autres objectifs réalisés durant ce vol d’essai. C’est du moins ce que laissent entendre certains responsables.

Dans tous les cas, la capsule « Starliner qui a atterri [vendredi dernier] sera remise à neuf pour la première mission opérationnelle avec un équipage de Boeing ». Elle était initialement prévue pour début 2020 et la NASA devra décider si ce test est suffisamment concluant pour valider la capsule pour un vol habité ou si d’autres essais sont nécessaires. De son côté, Crew Dragon de SpaceX devrait voler avec un équipage début 2020.

La course continue entre les deux concurrents qui se retrouvent sur la ligne d’arrivée presque en même temps, avec des incidents de dernière minute et surtout des années de retard sur le planning initial dans les deux cas. Quoi qu’il en soit, un équipage américain devrait prendre place en 2020 dans une capsule américaine lancée par une fusée américaine. Reste à savoir de quel fabricant viendra la capsule.

En plus de récupérer une autonomie d’accès à l’espace pour son personnel, SpaceX et Boeing récupéreront de juteux contrats aux Russes. Selon certaines estimations, la NASA pourrait même s’attendre à des économies puisque le prix de la place passerait de plus de 80 millions de dollars sur Soyouz à 50 millions de dollars sur Crew Dragon. Par contre, le montant serait de 90 millions de dollars sur Starliner… le prix de l’indépendance.

La question du monopole de Soyouz ne concerne pas que les Américains : tous les astronautes (quelle que soit leur nationalité) doivent passer par ce vaisseau pour se rendre sur la Station spatiale internationale. En cas de problème, il n‘y a plus aucun moyen de transport viable.

Le cas s’est présenté l’année dernière avec une explosion lors du décollage de la mission MS-10. Heureusement, le système d’éjection de Soyouz en cas de danger a parfaitement fonctionné : les membres d’équipages se sont posés sur Terre sains et saufs. Pendant plusieurs semaines, Soyouz a été cloué au sol le temps de l’enquête. Le personnel sur l’ISS n’était pas en danger puisqu’il y a toujours un vaisseau Soyouz amarré et prêt à partir.