SpaceX, une ambition martienne

Publié le 9 avril 2019
2019-04-22
Entreprise privée
Le Café de l'espace

L'histoire de SpaceX

Elon Reeve Musk

Comment évoquer l'histoire de SpaceX sans parler d'Elon Musk ?
Elon Musk est né le 28 juin 1971 à Pretoria en Afrique du Sud. On remarque très vite que le jeune garçon est pris de passion pour la lecture. Il lit des livres dans tous les domaines : philosophie, science-fiction, programmation, business, etc... A la fin de son lycée, en 1988, grâce à sa mère de nationalité canadienne, Elon intègre l'université Queen's à Kingston et obtient la nationalité canadienne. Quatre ans plus tard, Elon quitte le Canada et va étudier aux Etats-Unis à l'université de Pennsylvanie pendant 3 ans.

En 1995, la vie entreprenariale d'Elon Musk commence vraiment. Il cofonde Zip2. Une société de services servant à digitaliser les entreprises sur le web. En 1999, la société est vendue pour une valeur de 341 millions de dollars. Elon, et son frère, Kimbal, possèdent alors 12% de la société.

Suite à cela, il fonde une autre société X.com. Le but est de founir un service bancaire en ligne. En 2000, cette société rachète Paypal. En 2002, la société est vendue pour 1,5 milliard de dollars. Elon Musk possèdant 11,7%, il lui revient 180 milions de dollars.

Elon Musk - Président de SpaceX

Un rêve martien

Depuis sa jeunesse, Elon Musk nourri un rêve de conquête spatiale. Déçu par la NASA et son manque d'ambition, il décide de fonder une nouvelle société d'aéorospatiale en 2002 : SpaceX. Le but de SpaceX est de révolutionner la technologie spatiale pour permettre aux Hommes de s'établir sur d'autres planètes dans le futur. Son crédo : la réutilisation. En effet, la jeune société aérospatiale prévoit de réutiliser un maximum de matériaux et de systèmes pour faire chuter drastiquement les prix d'un lancement d'une fusée.

Les véhicules de SpaceX

L'entreprise exploite et développe de nombreux véhicules spatiaux.

Falcon 1

La Falcon 1 est la 1ère fusée lancée et développée par SpaceX. Elle pouvait mettre jusqu'à 670 kg en orbite basse selon l'entreprise. Cinq lancements de la Falcon 1 ont eu lieu et seulement deux ont été un succès.

Le 1er lancement est daté du 24 mars 2006. Il devait mettre en orbite un satellite pour le compte de l'Air Force Academy. Cependant, ce lancement fut un échec et la fusée explosait après environ une minute de vol.

Le 21 mars 2007, un second lancement est effectué. Cette fois ci, sans charge commerciale. Heureusement pour SpaceX car ce tir est aussi un échec. Le moteur du second étage s'éteint plus tôt que prévu. La charge utile ne peut donc pas être placée en orbite et retombe sur Terre.

Le 3ème lancement d'une Falcon 1, le 3 août 2008 est lui aussi un échec pour SpaceX : en cause, la séparation du premier et du second étage. Il en résulte une collision catastrophique entre les deux étages.

Il faut attendre le 28 septembre 2008 le 4ème lancement pour le premier succès d'une Falcon 1. Le second succès de la Falcon 1 arrive le 13 juillet 2009 avec la mise en orbite d'un satellite d'observation malaisien. Ce sera le dernier lancement d'une Falcon 1.

Lancement Falcon 1 de SpaceX

Falcon 9

En 2005, SpaceX possède deux lanceurs : la Falcon 1 et la Falcon 5. Les Falcons 5 sont des lanceurs moyens, capables de placer 4 tonnes en orbite basse. Cependant, ce lanceur ne trouve pas sa place sur le marché et SpaceX décide d'abandonner son développement. A la place SpaceX décide de développer la Falcon 9.

La Falcon 9 est le fusée star de SpaceX. Elle a connu de nombreuses versions ainsi que des améliorations depuis son premier lancement le 4 juin 2010. Encore aujoud'hui SpaceX porte une importante partie de sa stratégie sur cette fusée.

C'est un lanceur partiellement réutilisable. En effet, le premier étage est conçu pour revenir se poser, soit sur une barge en mer, soit proche du pas de tir. Depuis 2014, SpaceX a acquis une vraie expertise dans la réutilisabilité de ses Falcons 9.

Premier étage Falcon 9 posé

Caractéristiques techniques

Dans sa dernière version, la Falcon 9 Block 5 est capable de mettre 22,8 tonnes en orbite basse, 8,3 tonnes en orbite géostationnaire et 4 tonnes en orbite de la planète Mars. D'une masse de 549 054 kg à vide, elle mesure 70 mètres de haut et 3,7 mètres de diamètre. Les 9 moteurs Merlin du premier étage peuvent fournir jusqu'à 7 607 kN de poussée au niveau de la mer et 8 227 kN dans le vide. Ces moteurs peuvent être éteints puis rallumés, un point très important lors des atterrissages du premier étage. Le second étage de la Falcon 9 est équipé d'un seul moteur Merlin. Celui-ci est capable de produire une poussée de 934 kN et n'est utilisé que dans le vide.

Missions

La Falcon 9 peut remplir plusieurs types de mission. Cela peut aller d'un lancement de satellite d'observation en orbite basse, en passant par un lancement commercial pour un satellite de télécommunication en orbite géostationnaire, pour finir par des missions de ravitaillement de la station spatiale internationale. Plus rarement, la Falcon 9 peut aussi lancer des satellites sur une orbite héliocentrique.

Même si elle ne l'a jamais fait, la Falcon 9 est aussi capable d'envoyer des charges utiles en orbite lunaire voire en orbite martienne.

SpaceX annonce un prix moyen 62 milllions de dollars pour une charge utile de 22.8 tonnes en orbite basse terrestre.

Falcon 9 dans un hangar de SpaceX

Falcon Heavy

La Falcon Heavy est connue du grand public depuis les années 2006 - 2007. Le principe est simple, coller trois Falcons 9, pour ne former qu'un lanceur super lourd. La Falcon 9 étant améliorée de version en version, la Falcon Heavy bénéficie aussi de ces améliorations.

Caractéristiques

Le premier étage de la Falcon Heavy est donc composé de 3 boosters. En tout, ce n'est pas moins de 27 moteurs Merlin qui équipent ce premier étage. Ils sont capables de développer une poussée de 22 819 kN au niveau de la mer et 24 681 kN dans le vide. Le second étage de la fusée est, à l'instar de la Falcon 9, équipé d'un moteur Merlin pouvant délivrer 934 kN de poussée dans le vide.

Par conséquent, ce grand nombre de moteur permet à la Falcon Heavy de pouvoir propulser 62,8 tonnes en orbite basse, 26,7 tonnes en orbite géostationnaire. SpaceX annonce même que leur nouvelle fusée pourrait envoyer 16,8 tonnes en orbite martienne. Et comme les rêves d'Elon Musk ne vont jamais assez loin, la firme annonce même que la Falcon Heavy pourrait mettre 3,5 tonnes en orbite de Pluton.

Falcon Heavy dans un hangar

Missions

La Falcon Heavy va essentiellement réaliser les mêmes types de mission que la Falcon 9. Seulement, elle pourra emmener des charges utiles beaucoup plus lourde que la Falcon 9. En plus de ces missions, la fusées pourrait aussi être utilisée pour l'assemblage de la Lunar Orbital Platform Gateway (LOP-G) et la desserte de cette station avec le vaisseau Orion. La NASA ayant des problèmes économiques pour développer le Space Launch Système (SLS), il ne serait pas étonnant que SpaceX vienne à lancer la capsule Orion.

SpaceX annonce un prix de 90 millions de dollars pour un lancement de Falcon Heavy avec une charge utile de 63,8 tonnes en orbite basse terrestre.

Lancement de test

Aujourd'hui, la Falcon Heavy n'a effectué qu'un seul lancement. Ce tir avait une charge utile de test, la Tesla d'Elon Musk. C'est d'ailleurs un vrai coup de com pour ces entreprises, Tesla et SpaceX.
Deux des boosters de la Falcon Heavy ont réaterri. Malheureusement deux moteurs du booster central ne se sont pas rallumés lors de la descente et celui-ci est donc arrivé à grande vitesse prêt de la barge en mer et s'est écrasé.

A ce jour, la Falcon Heavy est la fusée la plus puissante en service. En effet, seulement deux fusées étaient plus puissantes, il a plus de 30 ans de cela : la Saturn V américaine avec ses 140 tonnes en orbite basse et la fusée Energia soviétique qui pouvait mettre jusqu'à 105 tonnes en orbite basse. Pour connaître les 5 plus grandes fusées de notre histoire, je vous invite à aller lire notre Top 5 des meilleures fusées spatiales.

Lancement Falcon Heavy au pad 39A de la NASA

Des lancements en 2019 ?

SpaceX prévoit au moins un tir de la Falcon Heavy en 2019. Le satellite Arabsat 6A devrait être tiré du pas de tir 39A de la NASA le 10 avril prochain vers 23h45 (heure française). C'est un satelitte de 6 tonnes qui devra être placé sur une orbite géostationnaire.

StarShip

StarShip est la nouvelle venue des fusées de SpaceX. Elle a été annoncée le 29 septembre 2017 par Elon Musk lors du Congrès International d'Astronautique.

Le StarShip, anciennement appeler Big Falcon Rocket (BFR) sera un vaisseaux 100% réutilisable. En effet, ces deux étages seront capables de revenir se poser sur Terre.

Image d'illustration StarShip

Caractéristiques connues

Toute les données en rapport avec le StarShip sont à prendre avec des pincettes. Le vaisseau étant encore en développement, il n'est pas exclu que ses caractéristiques soit revues à la hausse comme à la baisse.

Le vaisseau se composera de deux étages. Le premier étage, surnommé Super Heavy aura pour but de propulser le second étage en dehors de l'atmosphère. Il sera composé de 31 moteurs Raptor. Cet étage aura une pousée de 52,7 MN, capable de propulser environ 100 tonnes en orbite basse. Le second étage surnommé StarShip sera composé d'une partie propulsive avec 7 moteurs Raptor et d'un volume d'environ 1100 mètres cubes habitables.

Le Super Heavy mesurant 63 mètres et le StarShip 55 mètres de haut, le total sera de 118 mètres sur le pas de tir. En conséquence, se sera la plus grande fusée jamais construite, le tout pour un diamètre de 9 mètres.

Comparaison StarShip par rapport aux autres fusées de SpaceX

Le prototype Starhopper

SpaceX ne va pas développer de but en blanc le StarShip. Comme pour le développement de la Falcon 9, l'entreprise développe en premier lieu des prototypes. C'est pour cela que depuis décembre 2018, la société conçoit le prototype Starhopper. Son but est de tester un ensemble de systèmes pour le futur StarShip. Grâce au Starhopper, SpaceX pourra ainsi tester par exemple, l'aérodynamisme de StarShip et optimiser sa conception. On a pu aussi le voir dernièrement, SpaceX teste ses nouveaux moteurs Raptor en conditions réelles.

Missions

SpaceX voit très grand pour son StarShip. Son but dans un premier temps est de pouvoir reproduire les missions de la Falcon 9 et de la Falcon Heavy à moindre coût. A plus long terme, SpaceX souhaiterait pouvoir, explorer Mars, explorer le système solaire externe, notamment les differentes lunes de Jupier et Saturne. Ce n'est pas tout, StarShip aura aussi vocation à nettoyer les nombreux débris en orbite autour de la Terre. L'armée américaine se dit aussi très interressée par les capacitées de cette fusée.

Les premiers lancements

D'après Elon Musk, les premiers lancements du StarShip devraient intervenir vers 2022, pour une mission directement vers Mars. Comme nous l'avons vu avec la Falcon Heavy, il y a fort à parier que le développement et la conception de cette fusée gigantesque prennent quelques années de plus que prévu.

Capsule Dragon

Jusqu'à maintenant nous avons vu que SpaceX concevait uniquement des lanceurs. Cependant, SpaceX conçoit aussi une capsule spatiale : la capsule Dragon.

Le vaisseau est composé de deux parties. Un premier ensemble accueuillant les systèmes électriques avec les panneaux solaires ainsi qu'un volume de 37 mètres cubes non préssurisé. C'est un cylindre de 2,3 mètres de long pour un diamètre de 4 mètres. Le second ensemble est préssurisé, pour les astronautes dans la version Dragon Crew ou pour le cargo dans la version Dragon Cargo. Cette partie peut accueillir jusqu'à 7 personnes ou un volume de 11 mètres cubes pour le fret préssurisé.

Dragon version cargo
Dragon Crew intérieur
Dragon Crew extérieur

La réutilisation chez SpaceX

Comme on a pu le voir précedemment, la stratégie de SpaceX est de réduire grandement les coûts d'un lancement en réutilisant un maximum de systèmes de ses fusées.
SpaceX intègre cette notion dans tous les véhicules qu'il conçoit et qu'il développe. On à pu le voir tout d'abord avec la Falcon 9. Tout le premier étage peut-être réutilisé. Sur la Falcon Heavy, c'est le même principe mais avec trois boosters. Le StarShip sera conçu pour être à 100% réutilisable avec sa partie Super Heavy et le StarShip en lui même qui seront tout deux capables de réattérir sur Terre. Le dernier élément de la flotte de SpaceX est la capsule Dragon. Que ce soit la version Crew ou Cargo, les deux versions peuvent être réutilisées à 100%, c'est d'ailleurs déjà le cas de nos jours.

En développant et en construisant ses modules de fusée en interne, SpaceX arrive déjà à faire baisser les coûts d'un lancement. Si SpaceX poursuit sur son volet de la réutilisation, il n'y a aucun doute qu'Elon Musk arrivera à atteindre son objectif.

Atterrissage 1er étage Falcon 9

Les dernières actualités de SpaceX

Tir statique pour la Falcon Heavy

SpaceX vient de terminer l'assemblage de la Falcon Heavy pour le lancement du satellite Arabsat 6A. L'entreprise devrait procéder à un tir statique de la fusée le 9 avril.

Premier test pour Dragon Crew

Le 2 mars dernier, SpaceX a envoyer pour la première fois sa capsule Dragon Crew pour un test en conditions réelles. La Dragon Crew s'est amarrée à la station spatiale internationale de manière automatique et sans problème. Après 5 jours amarrée à l'ISS, la capsule est revenue sur Terre sans encombre.

Récupération des coiffes

Depuis maintenant plus d'un an, SpaceX tente de récupérer les coiffes de ses lanceurs. Malheureusement, pour l'instant, sans succès. La moindre bourrasque de vent faisant dévier la trajectoire de la coiffe en vol. Il est très compliqué de synchroniser un bateau et une demi-coiffe.

Remerciements

Merci à vous d'avoir lu cet article jusqu'au bout. Si le contenu de nos actualités et de nos dossiers vous intéresse, je vous invite à vous inscrire à la newsletter pour ne rien rater et à laisser vos commentaires sur notre page Facebook ou sur notre groupe Facebook.

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