Alors que les premiers prototypes du vaisseau spatial SpaceX ont explosé assez régulièrement dans les installations de test de la société au Texas, le programme global a progressé à un rythme effréné. Le vaisseau spatial imposant, qui, selon le PDG Elon Musk, sera la clé de la construction d'une colonie humaine durable sur Mars, est passé du rendu CGI au matériel de vol en quelques années seulement. C'est rapide même selon les termes classiques des fusées, mais il n'y a pas grand-chose à propos de Starship que quiconque oserait qualifier de conventionnel.

Un premier prototype de Starship en cours d'assemblage.

Presque chaque composant du véhicule spatial lointain est soit un bond en avant technologique, soit un écart par rapport à la norme. Ses moteurs à combustion étagés révolutionnaires, les premiers du genre à voler, sont si complexes que le reste de l'industrie aérospatiale a renoncé à les construire il y a des décennies. Pour permettre une réutilisation rapide, le fuselage élégant du Starship abandonne la fibre de carbone capricieuse pour un acier inoxydable beaucoup plus résistant (et plus lourd); un matériau qui n’a pas été utilisé pour construire une fusée depuis l’aube de l’ère spatiale.

Ensuite, il y a sa taille: lorsque Starship est monté sur son booster Super Heavy correspondant, il sera plus grand et plus lourd que l'emblématique Saturn V et le prochain système de lancement spatial de la NASA. Au décollage, les 31 moteurs Raptor du booster produiront une incroyable poussée de 16 000 000 livres, déclenchant une vague de pression redoutable sur le sol qui serait littéralement fatale pour quiconque s’approche de trop près.

Ce qui conduit à une question intéressante: où pourriez-vous lancer (et atterrir) en toute sécurité une fusée aussi massive? Même dans des circonstances idéales, vous auriez besoin de garder les gens à plusieurs kilomètres de la plate-forme, mais que faire si le pire devait arriver? C’est une chose si un prototype monomoteur s’enflamme, mais si une pile de vaisseaux entièrement alimentée explose sur le tapis, la boule de feu qui en résulte aura l’énergie équivalente à plusieurs kilotonnes de TNT.

Grâce au courant de conscience qu'Elon décharge souvent sur Twitter, nous pourrions avoir notre réponse. Tout en répondant à un commentaire sur les efforts passés pour lancer des fusées orbitales depuis l'océan, il a mentionné avec désinvolture que Starship opérerait probablement à partir de ports spatiaux flottants une fois qu'il commencerait à voler régulièrement:

Alors que l’histoire nous met en garde de ne pas examiner trop profondément les commentaires d’Elon sur les réseaux sociaux, les avantages potentiels du lancement de Starship depuis l’océan sont un peu trop importants pour être écartés. D'autant que c'est une technologie éprouvée: la fusée Zenit dont il fait référence a réalisé plus de 30 lancements orbitaux réussis depuis son unique coussin flottant.

Dernière des fusées soviétiques

Développée dans les années 1980, la fusée Zenit était destinée à remplacer les lanceurs vieillissants Soyouz et Proton qui constituaient l'épine dorsale du programme spatial soviétique. De taille et de spécifications similaires aux premières versions du Falcon 9 de SpaceX, le Zenit alimenté à l'oxygène liquide et au kérosène raffiné serait moins cher et plus sûr à utiliser que ses prédécesseurs. Sa capacité à servir de booster à sangle pour les véhicules plus gros, autre similitude partagée avec le Falcon 9, promettait également de rationaliser davantage la logistique spatiale pour l'URSS.


Bien sûr, cela ne s'est jamais produit. Avant que tous les bugs aient pu être résolus avec le nouveau booster, l'Union soviétique s'est effondrée et le programme s'est embourbé dans la politique. Non seulement la Fédération de Russie manquait de fonds pour exploiter simultanément le Soyouz, le Proton et le Zenit à leur plein potentiel, mais on craignait également le lancement de charges utiles sensibles sur une fusée qui était maintenant fabriquée dans la nouvelle Ukraine indépendante. Après plusieurs échecs très médiatisés dans les années 1990, le programme Zenit a été presque entièrement annulé.

Un si par terre, deux si par mer

Alors que la dissolution de l'Union soviétique a finalement empêché le Zenit de remplacer le Soyouz et le Proton, elle a également fourni des possibilités commerciales alléchantes. La guerre froide étant officiellement terminée, une coalition internationale d'entreprises des États-Unis, de Russie, d'Ukraine et de Norvège a été formée pour offrir Zenit aux clients commerciaux. Plutôt que de devoir décider quel pays servirait de base permanente à la fusée, une version modifiée du véhicule volerait depuis une rampe de lancement océanique automotrice qui a commencé sa vie comme une plate-forme pétrolière offshore. Ce nouveau service révolutionnaire s'appelait, à juste titre, Sea Launch.

Zenit-3SL sur Sea Launch's Ocean Odyssey Plate-forme.

Au-delà de l'aspect politique de ne pas être lié à une seule nation, le lancement depuis l'océan offrait un certain nombre d'avantages convaincants. D'une part, il était beaucoup plus sûr que la fusée explose sur le pad ou échoue peu de temps après le décollage. Cela était particulièrement important compte tenu des antécédents quelque peu inégaux du Zenit. Cela permettrait également des lancements à proximité de l’équateur terrestre, ce qui confère une plus grande vitesse tangentielle au véhicule lors de l’ascension et se traduit directement par une capacité de charge utile accrue.

La poussée initiale fournie par la rotation de la Terre peut être estimée en prenant la vitesse de rotation de la planète à l’équateur et en la multipliant par le cosinus de la latitude du site de lancement:

Alors que les gains offerts par le lancement en mer équatoriale peuvent sembler faibles par rapport à la vitesse orbitale (environ 28 000 km / h), l'équation de la fusée est exceptionnellement impitoyable. Même une infime réduction de l’accélération nécessaire pour atteindre l’orbite permet à une plus grande partie de la masse du véhicule d’être consacrée à la charge utile plutôt qu’au propulseur. En outre, cela signifie que les charges utiles destinées aux orbites équatoriales, telles que les satellites de communication géosynchrones, n'ont pas besoin d'ajuster leur inclinaison après la séparation du booster. Cela réduit encore les besoins en propergols et amène le satellite plus rapidement sur son orbite opérationnelle finale, ce qui se traduit par une durée de vie utile plus longue.

Une expérience interrompue

Au total, 36 roquettes Zenit ont été lancées depuis la plate-forme flottante de Sea Launch entre 1999 et 2014, dont 32 ont réussi à mettre leurs charges utiles en orbite. La panne la plus grave a eu lieu en janvier 2007, lorsque la fusée transportant le satellite NSS-8 a échoué quelques secondes après l'allumage et a englouti la rampe de lancement dans une boule de feu.

En raison de la conception de la rampe de lancement flottante, la fusée défaillante est tombée à travers une ouverture de la plate-forme et a coulé; ne causant que des dommages superficiels aux infrastructures à bord. Dans le cadre de la procédure d'exploitation normale, aucun membre du personnel n'était à bord du Ocean Odyssey plate-forme au moment du lancement, donc aucune blessure n'a été subie. La plate-forme a été réparée et prête pour son prochain lancement six mois seulement après l'incident.

D'un point de vue technique, Sea Launch a montré qu'il y avait une promesse certaine pour les fusées orbitales lancées dans l'océan. Les quelques échecs rencontrés par le programme n'étaient en aucun cas liés à la logistique du transport de la fusée vers l'équateur ou à la nature unique de la rampe de lancement flottante. Le seul échec à bord n'était pas non plus Ocean Odyssey assez pour retarder le programme très longtemps, encore moins l'arrêter complètement. En fait, l'explosion du NSS-8 a démontré la sécurité inhérente aux lancements océaniques en cas de panne catastrophique.

Malheureusement, Sea Launch a finalement été tué par la même chose qui l'a rendu possible en premier lieu: des troubles politiques. L'annexion de la Crimée par la Russie en 2014 a mis à rude épreuve les relations du pays avec l'Ukraine, et bien que Sea Launch ait publiquement nié que la situation ait eu un impact sur leurs opérations, en quelques mois, le personnel a été licencié et Ocean Odyssey et son navire de soutien ont été mis en veilleuse.

Fusées en haute mer

SpaceX a déjà acquis une expérience considérable en atterrissant ses fusées sur des plates-formes flottantes, ce qui est sans doute un exploit plus difficile que de décoller d'une seule. Le projet Sea Launch a prouvé sans l'ombre d'un doute que le concept fonctionnait, il a juste besoin d'être mis à l'échelle. Comme Elon l'a souligné, Starship et le booster Super Heavy sont un véhicule beaucoup plus gros que Zenit, mais cela ne signifie pas que la technologie de base devrait être différente.

Chaque vaisseau sera ravitaillé en orbite par plusieurs pétroliers.

L'architecture globale du Starship est construite autour du concept de ravitaillement orbital, ce qui signifie que chaque mission se composera en fait de plusieurs lancements successifs. Jusqu'à cinq ou six dans le cas d'un voyage sur Mars, tous lancés à quelques jours d'intervalle.

Les lancements en mer équatoriale aideraient à rationaliser ce processus autant que possible, permettant à la quantité maximale de propulseur d'être livrée au vaisseau spatial en orbite dans le moins de temps. Les gains par vol ne seront pas beaucoup, mais SpaceX joue clairement le long jeu. À tout le moins, cela aiderait à maintenir la quantité incroyable de bruit qu'une telle opération produirait aussi loin que possible de la civilisation.

Ou, comme nous l'avons appris avec SpaceX dans le passé, cela pourrait ne jamais arriver. Peut-être que le coût de construction d'une flotte de gargantuesques spatiales flottantes finira par être si élevé qu'il annulera les avantages tirés des lancements océaniques. Avec tous les changements que la conception du Starship a subis en quelques années à peine, très peu de choses sur cet engin futuriste peuvent être dites avec une certitude absolue. Beaucoup doutaient que cela puisse même aller aussi loin.

Mais même si SpaceX ne va pas de l'avant avec le lancement de Starship depuis l'océan, il y a encore de l'espoir pour le concept de fusée océanique. L'agence spatiale russe Roscosmos a annoncé son intention de faire languir Ocean Odyssey à nouveau opérationnel, cette fois en utilisant uniquement la technologie domestique. Tout comme les fusées en acier inoxydable, il semble que les rampes de lancement océaniques reviennent avec style pour la New Space Race.

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