Plus une fusée est imposante, moins elle emporte de charge utile proportionnellement à sa masse totale. Le Starship de SpaceX illustre parfaitement cette loi. Une étude allemande propose une alternative européenne bien plus performante, basé sur un autre concept de réutilisabilité.
Pour le démontrer, des chercheurs du Centre aérospatial allemand (DLR) ont analysé les données télémétriques publiques des quatre premiers vols d'essai du Starship. Leur étude, publiée dans le
CEAS Space Journal, montre que ces versions du Starship, en mode entièrement réutilisable, peut placer environ 59 tonnes en orbite basse. C'est l'équivalent d'une Falcon Heavy en mode non réutilisable. La version équipée des moteurs Raptor 3 pourrait atteindre 115 tonnes en réutilisable, voire 188 tonnes en mode perdu.
Modèle CAO simplifié du RLV-C5 avec le propulseur SpaceLiner en gris, le réservoir d'oxygène du deuxième étage en rouge, le réservoir d'hydrogène du deuxième étage en bleu et la structure et la coiffe du propulseur du deuxième étage en jaune. Face à ce géant, le concept européen RLV C5 vise 70 tonnes en orbite pour le tiers de la masse totale du Starship avec une approche différente. Il associe un étage réutilisable ailé issu du projet SpaceLiner à un étage supérieur perdu. L'étage plane dans l'atmosphère après séparation et est capturé en vol par un avion subsonique. Cette méthode évite de conserver du carburant pour l'atterrissage vertical, ce qui libère de la masse pour la charge utile.
Les chiffres d'efficacité sont éloquents. Starship au décollage pèse ainsi plus de trois fois le RLV C5, mais sa fraction de charge utile pour chaque tonne propulsé en orbite n'est que de 40 % en mode réutilisable. Le RLV C5 atteint 74 %. La différence provient du design partiellement réutilisable, moins lourd. Cependant, la capacité brute du Starship le rend idéal pour des projets colossaux comme les bases lunaires ou martiennes, où le volume prime sur l'efficacité.
Pour l'Europe, le RLV C5 représente une étape intermédiaire, utilisant des technologies déjà à l'étude dans le programme SpaceLiner. Cela permet d'acquérir une capacité de lancement lourd souveraine sans investir dans une réutilisabilité totale immédiate.
Impression d'artiste du SpaceLiner en configuration complète pendant la phase d'ascension.
Image Wikimedia
La méthode de récupération par capture aérienne peut sembler futuriste, mais le DLR l'étudie depuis des années. Un avion subsonique de grande taille attraperait le booster en vol, évitant les masses supplémentaires comme le carburant pour le freinage. Bien que technique, cette approche s'appuie sur des concepts existants et pourrait être développée plus rapidement qu'un système entièrement réutilisable.
Comme le notent les auteurs, le RLV C5 offre une voie efficace pour que l'Europe développe de manière indépendante une capacité de lancement super-lourd partiellement réutilisable. Mais pour le moment Starship vole déjà, même imparfaitement, alors que le RLV C5 n'existe pour le moment que sur le papier.