MAJ 17 novembre 2023: SpaceX a reporté d'un jour le lancement de la fusée Starship. Ce report, annoncé par Elon Musk, directeur de la société, est lié à des problèmes techniques nécessitant le remplacement d'une pièce essentielle pour la stabilisation des étages lors de la descente. Le succès de ce lancement, désormais prévu pour samedi à 14h heure française, représentera une étape cruciale pour les ambitions spatiales de l'humanité. Il pourrait en effet ouvrir la voie à des missions habitées vers la Lune et, à plus long terme, vers Mars, redéfinissant ainsi notre approche de l'exploration spatiale.
L'avancée de SpaceX vers un nouveau chapitre de l'exploration spatiale a franchi une étape cruciale avec la validation de son système de déluge d'eau par le U.S. Fish and Wildlife Service. Cette autorisation, ainsi que celle de la Federal Aviation Administration (FAA), ouvre la voie au second lancement du Starship, un lanceur spatial très ambitieux promettant de réduire significativement le coût d'accès à l'espace.
Le Starship prêt à décoller, réservoirs pleins, pour son premier vol d'essai en avril 2023
Ce développement pourrait bouleverser l'exploration spatiale, en envisageant des missions vers la Lune, Mars et d'autres destinations lointaines dans notre système solaire. Le système d'eau, mis en place pour contrôler l'immense puissance des 33 moteurs Raptor du lanceur lors du décollage, a fait l'objet d'une enquête approfondie par l'USFWS. Cette enquête visait à évaluer les effets biologiques et environnementaux possibles.
La FAA, après examen, a délivré à SpaceX la licence nécessaire pour sa mission. Cette approbation couvre toutes les phases opérationnelles, depuis le décollage à Boca Chica, Texas, jusqu'aux atterrissages dans l'eau du golfe du Mexique et de l'océan Pacifique, près d'Hawaï.
L'évaluation environnementale a révélé que le système de déluge d'eau ne présente pas plus de risque pour l'environnement qu'une averse estivale classique. En effet, une tempête de pluie typique à Boca Chica déverserait plus d'eau que l'activation du système de déluge. Par conséquent, il est peu probable que la quantité d'eau libérée par ce système modifie la qualité de l'eau des zones environnantes.
Le lancement tant attendu de Starship est désormais prévu pour le samedi 18 novembre à 8h00 heure locale, soit 14h00 en France, avec une fenêtre de lancement se terminant deux heures plus tard. Ce lancement marque non seulement un progrès technique, mais aussi un pas de géant pour les ambitions spatiales d'Elon Musk.
Le lanceur super-lourd réutilisable Starship
Le Starship représente un bond en avant dans le domaine des lanceurs spatiaux grâce à sa conception entièrement réutilisable. Ce système se compose de deux éléments principaux: le booster Super Heavy et le vaisseau Starship lui-même (du même nom que l'ensemble booster + vaisseau).
Le Super Heavy, le premier étage du lanceur, est conçu pour fournir la poussée nécessaire pour sortir de l'atmosphère terrestre. Il est équipé de plusieurs moteurs Raptor, reconnus pour leur puissance et leur efficacité. Après avoir accompli sa tâche, ce booster retourne sur Terre pour être réutilisé, dans le but de réduire les coûts des missions spatiales.
Le vaisseau Starship, quant à lui, est destiné à effectuer la partie principale de la mission, que ce soit pour transporter des cargaisons, des équipages vers l'orbite terrestre, la Lune, Mars, ou pour d'autres missions de longue distance dans le système solaire. Sa capacité de réutilisation complète et sa polyvalence en font un élément clé dans la vision de SpaceX pour rendre l'exploration spatiale plus accessible.
Comparaison avec la Saturn V des missions Apollo, la plus puissante fusée ayant atteint l'orbite à ce jour
Le Starship de SpaceX et la mythique Saturn V de la NASA incarnent des jalons marquants dans l'histoire de l'exploration spatiale, chacun reflétant les progrès technologiques de son époque. Comparons ces deux géants de l'espace.
Le Starship est la fusée la plus grande, lourde et puissante jamais conçue. A noter, la Longue Marche 9, qui rivalise en taille et charge utile avec le Starship, n'est pas encore achevée et doit effectuer son premier vol en 2030.
Image Wikimedia
La hauteur du Starship atteint environ 121 mètres, surpassant les 110 mètres de la Saturn V. Bien que la Saturn V ait un diamètre légèrement supérieur, 10 mètres contre 9 mètres pour le Starship, c'est dans le poids à vide que l'écart se creuse: le Starship pèse 330 tonnes, alors que la Saturn V pèse "seulement" 207 tonnes. Le Starship est conçu pour transporter une charge utile plus importante, allant de 110 à 165 tonnes selon la mission, par rapport aux 48 à 118 tonnes de la Saturn V.
En termes de capacité humaine, le Starship marque un progrès significatif avec la possibilité de transporter jusqu'à 100 passagers, contre seulement 3 pour les modules Apollo de la Saturn V. Cette évolution est cruciale pour les futures missions de longue durée et les projets de colonisation de Mars chers à Elon Musk.
Le Starship génère une poussée prodigieuse d'environ 7700 tonnes, considérablement plus que les 4500 tonnes de la Saturn V. Il utilise du méthane et de l'oxygène liquide comme carburant et comburant, tandis que la Saturn V utilisait un mélange de kérosène, d'hydrogène et d'oxygène liquide.
Enfin, les matériaux de construction diffèrent significativement: le Starship est construit en acier inoxydable, choisissant la robustesse et la durabilité, tandis que la Saturn V utilisait de l'aluminium, du titane et des panneaux d'amiante, reflétant les matériaux et méthodes de son époque.
Conçu par SpaceX, le Starship symbolise l'évolution de la conception des fusées depuis la Saturn V, développée par la NASA. Ces deux lanceurs spatiaux, chacun à leur manière, ont redéfini et continuent d'influencer notre capacité à explorer l'espace.
Le système de déluge d'eau de SpaceX
Le système de déluge d'eau est un élément crucial dans les lancements de fusées lourdes comme le Starship de SpaceX. Ce système, souvent aperçu dans les images spectaculaires de lancements spatiaux, joue un rôle essentiel dans la protection de la fusée et de sa plateforme de lancement.
Un cratère impressionnant s'est formé sous le pas de tir lors du premier vol d'essai. Le béton au sol a été soufflé, tout comme une partie de l'infrastructure devant supporter l'énorme fusée. Les fondations et l'armature métallique sont mis à nu par endroits.
En avril 2023, lors du premier vol historique du Starship de SpaceX, un détail crucial manquait: le système de déluge d'eau. Cette absence a eu des conséquences significatives. Sans le refroidissement et l'atténuation des vibrations offerts par un tel système, le pas de tir a subi des dommages considérables.
L'intensité de la propulsion du lanceur a créé un cratère impressionnant juste sous la fusée, témoignant de la force brute des moteurs Raptor. De plus, des blocs de béton ont été projetés avec force dans toute la zone, endommageant de nombreuses installations comme les réservoirs à ergols. Cet incident a souligné l'importance cruciale des systèmes de sécurité et de protection dans les opérations spatiales, spécialement pour des lanceurs d'une telle puissance.
Certains réservoirs devant stocker les ergols de la fusée ont été pliés, les quatre en première ligne sont criblés d'impacts.
Theresa Cross/Space Explored
Le système de déluge d'eau est conçu pour atténuer les forces extrêmes générées lors du décollage d'une fusée. Lorsqu'une fusée comme le Starship de SpaceX s'élance, ses moteurs produisent non seulement une poussée immense mais également une quantité considérable de chaleur et de vibrations. Sans protection adéquate, ces forces pourraient endommager la fusée elle-même ainsi que la plateforme de lancement.
Juste avant et pendant le lancement, de grandes quantités d'eau sont pulvérisées sur la zone de lancement. Cette eau absorbe une partie de la chaleur et réduit les vibrations en "noyant" l'onde de choc produite par les moteurs. Le résultat est une réduction significative des risques de dommages.
Test du nouveau système de déluge d'eau pour le Starship.
Image SpaceX
Ce système n'est pas exclusif à SpaceX ; il est une composante standard des sites de lancement de fusées à travers le monde. Cependant, son application par SpaceX pour le Starship, un lanceur particulièrement puissant, démontre une ingénierie adaptée aux défis modernes de l'exploration spatiale.