On dit souvent que se mettre en orbite, c’est moins monter qu’aller latéralement très vite. Ainsi, dans ce sens, le récent lancement effectué par la startup aérospatiale Astra pourrait être considéré comme le véhicule se trompant simplement dans l’ordre des opérations. Au lieu de monter puis de brûler vers l’horizon, il a fait un exceptionnellement vol latéral inhabituel avant de finalement se déplacer vers le ciel.

Comme on pouvait s’y attendre, le propulseur n’a pas atteint l’orbite. Mais pas faute d’avoir essayé. En fait, le fait que le véhicule de 11,6 mètres (38 pieds) ait pu naviguer dans sa manœuvre latérale sans précédent et corriger en grande partie sa trajectoire de vol témoigne des prouesses techniques de l’équipe de la société basée à Alameda, en Californie. Il convient de noter que c’est la décision du contrôleur au sol de couper les moteurs de la fusée une fois qu’elle a volé assez haut et assez loin pour ne mettre en danger personne au sol qui a finalement mis fin au vol ; le booster lui-même se battait encore pour atteindre l’espace jusqu’au tout dernier moment.

La fusée d’Astra sur la rampe de lancement.

Il y a une certaine ironie dans le fait que ce vol, le troisième qu’Astra a tenté depuis sa fondation en 2016, a été le premier à être diffusé en direct sur YouTube. Si la société n’avait pas levé son voile de secret habituel, nous n’aurions probablement pas de séquences haute résolution aussi glorieuses de ce qui restera à jamais dans les mémoires comme l’un des accidents de fusée les plus bizarres de l’histoire. L’image surréaliste de la fusée glissant doucement hors du cadre comme si elle essayait d’éviter le regard de la caméra est déjà devenue un mème en ligne, atteignant sans doute un public plus large et plus diversifié que celui qui aurait résulté d’un lancement réussi. Comme on dit, la mauvaise presse n’existe pas.

Naturellement, le clip viral a suscité quelques questions. Vous n’avez pas besoin d’être un expert de l’espace pour savoir que l’extrémité pointue de la fusée est généralement censée monter, mais compte tenu de la fluidité de la manœuvre, certains se sont même demandé si ce n’était pas intentionnel. Avec tant d’attention sur cet événement inhabituel, il semble que le moment soit idéal pour examiner de près comment le dernier lancement de fusée d’Astra s’est déroulé, littéralement, de côté.

Parfaitement équilibré

Tout le monde sait qu’il est difficile d’envoyer une fusée dans l’espace, mais à moins d’avoir lu l’équation de la fusée Tsiolkovski, vous ne réaliserez peut-être pas à quel point cette affirmation est vraie. Même si tout se passe bien, ce qui est déjà beaucoup demander, la physique qui régit les fusées chimiques est particulièrement brutale. En termes les plus simplistes, l’« équation de fusée » régit la part de la masse au décollage d’une fusée consacrée au propulseur par rapport à ce qu’elle transporte réellement. Dans la communauté aérospatiale, cela est souvent exprimé comme un fraction de charge utile.

La navette spatiale n’a géré qu’une fraction de charge utile d’environ 1,5%, tandis que le SpaceX Falcon 9 est capable d’un peu plus de 4%. Astra n’a pas fourni de spécifications détaillées pour son lanceur actuel, mais étant donné sa petite taille et certains calculs de l’enveloppe, nous pouvons supposer qu’il fonctionne à une fraction de charge utile ne dépassant pas 1%. On peut en outre estimer qu’au moment du décollage, le rapport poussée/poids (TWR) du véhicule doit être assez faible.

L’échec destructeur de l’un des moteurs de la fusée, capturé en seulement quatre images de la vidéo en direct.

C’est précisément ce que nous avons vu dans la vidéo en direct du lancement du 28 août. Juste après l’allumage, l’un des cinq moteurs du premier étage de la fusée est tombé en panne. Cette réduction de poussée a amené le TWR du véhicule si près de l’équilibre qu’au lieu de monter verticalement, il est entré dans un stationnaire remarquablement stable. Par chance, le moteur en panne était celui qui était diamétralement opposé à la tour de lancement, ce qui signifiait que la poussée asymétrique des moteurs restants éloignait latéralement le véhicule de la rampe de lancement. Si l’un des autres moteurs était tombé en panne, il y a de fortes chances que la fusée ait heurté le lanceur ou un autre équipement de soutien au sol.

La fusée, désormais débarrassée de toute structure et se déplaçant horizontalement, consommait toujours du propergol à un rythme incroyable. Environ cinq secondes après le démarrage du moteur, il avait brûlé suffisamment de carburant et de comburant pour que la masse du véhicule soit à nouveau inférieure à la poussée totale des moteurs. Avec un TWR positif, le véhicule a commencé à s’éloigner de la zone de lancement, bien qu’à un rythme bien inférieur à la normale. Pendant la diffusion en direct, vous pouvez voir la confusion évidente de l’opérateur de la caméra, qui s’attendait à ce que la fusée soit beaucoup plus haute à ce stade du vol et devait reculer pour la maintenir dans le cadre.

Au fur et à mesure que la fusée montait plus haut et plus vite, cela commençait à ressembler à un lancement assez typique, et après environ une minute de vol, vous n’auriez jamais su à quel point le véhicule était proche d’être anéanti au décollage. Sa poussée réduite et son ascension asymétrique signifiaient qu’il n’atteindrait jamais tout le chemin vers l’espace, mais il a certainement fait un vaillant effort.

Juste avant que le chronomètre de la mission ne se soit écoulé à 2h00, un membre étonné du contrôle au sol a pu être entendu sur le flux en direct disant que la fusée approchait réellement de sa trajectoire nominale vers le bas ; une phrase qui semble destinée à devenir un œuf de Pâques dans le prochain Programme spatial Kerbal.

Un échec vraiment remarquable

Il est facile de regarder ce lancement et de le voir comme un revers majeur pour Astra. En effet, le cours de l’action de la société a chuté de près de 20 % lorsque les échanges ont commencé lundi matin. Mais bien que ce ne soit clairement pas le résultat idéal, la réalité est que les choses auraient pu être bien pires. D’une part, le fait que le site de lancement soit complètement indemne est tout simplement miraculeux. Lorsqu’une fusée Antares a explosé quelques secondes après le décollage en 2014, il a fallu près de deux ans pour réparer la rampe de lancement pour un coût d’environ 20 millions de dollars.

L’équipe d’Astra a également sans aucun doute pu collecter des données précieuses sur les performances du véhicule lors de ce vol tronqué. Rappelez-vous, la fusée techniquement jamais échoué. Il volait toujours fort, mais pas nécessairement sur la bonne trajectoire de vol, lorsque l’ordre d’activer le système de fin de vol a été donné. À ce stade, la fusée avait volé pendant près de deux minutes et demie et avait atteint une altitude de 50 kilomètres (30 miles), une réalisation impressionnante pour une entreprise naissante qui a construit son premier véhicule il y a à peine deux ans.

Enfin, cet événement est la preuve définitive que celui qui gère les systèmes de guidage et de navigation sur cette fusée vaut bien ce qu’il est payé. Un ensemble avionique qui peut non seulement maintenir le véhicule en équilibre verticalement pendant qu’il se déplace latéralement, mais qui finit par retrouver sa trajectoire prescrite par la suite, ne pourrait être conçu que par les plus aguerris. S’il y avait une question à savoir si vous pouviez ou non construire un Segway propulsé par une fusée, il semble que les braves gens d’Astra viennent de répondre pour nous.