Starship et Super Heavy sont les pièces les plus grandes et les plus importantes du grand plan d’Elon Musk pour SpaceX, sa société privée de vols spatiaux.
Musk a souligné à plusieurs reprises qu’il a fondé SpaceX en 2002 principalement pour aider l’humanité à coloniser Mars. Il est vital que nous devenions une espèce multiplanétaire, a déclaré l’entrepreneur milliardaire, citant à la fois une probabilité d’extinction beaucoup plus faible et les sensations fortes qu’une exploration spatiale significative procurera à des milliards de personnes dans le monde.
SpaceX essaie maintenant activement de transformer ce rêve de science-fiction en réalité. La société développe un vaisseau spatial de 100 passagers appelé Starship et une fusée géante appelée Super Heavy, qui constituent ensemble le système de transport qui, selon Musk, mettra enfin la colonisation de Mars à portée de main.
« C’est le chemin le plus rapide vers une ville autonome sur Mars », a déclaré Musk en septembre 2019, lors d’une mise à jour diffusée sur le Web concernant l’architecture Starship-Super Heavy.
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La vision originale
Ces mises à jour sont devenues une tradition annuelle très attendue ; Musk en donne une chaque mois de septembre depuis 2016.
Lors de cette première présentation, il a exposé l’idée de base : Un grand vaisseau spatial et une énorme fusée, qui seront tous deux entièrement et rapidement réutilisables. La fusée lancera le vaisseau spatial en orbite terrestre, puis redescendra sur Terre pour un atterrissage vertical et propulsif.
Le vaisseau spatial, quant à lui, fera son propre chemin de l’orbite terrestre vers Mars (ou la lune, ou toute autre destination souhaitée). L’engin se posera sur ces mondes extraterrestres et en décollera également, sans avoir besoin d’un engin d’atterrissage ou d’un véhicule d’ascension supplémentaire. (La fusée séparée est nécessaire juste pour sortir du puits de gravité substantiel de la Terre.)
Le ravitaillement du vaisseau hors de la Terre est donc essentiel dans la vision de Musk. Par exemple, les vaisseaux spatiaux qui reviennent de Mars ou de la Lune devront être ravitaillés sur ces mondes, en utilisant du propergol produit localement.
En 2016, Musk a appelé cette architecture le système de transport interplanétaire (ITS). Le nom était nouveau, car le milliardaire avait précédemment fait référence à son concept envisagé (bien que de manière beaucoup plus vague) comme le Mars Colonial Transporter.
L’ITS fera 122 mètres de haut lorsqu’il sera empilé, a déclaré Musk à l’époque. La fusée contribuera à la majeure partie de cette hauteur, mesurant 254 pieds (77 m) de haut pour les 162 pieds (49 m) du vaisseau. Il y aura un certain chevauchement des deux véhicules pendant l’empilement, ce qui explique pourquoi la hauteur totale n’est pas de 416 pieds.
Les deux véhicules seront propulsés par le moteur Raptor de nouvelle génération de SpaceX, plus puissant que le Merlin qui propulse les fusées Falcon 9 et Falcon Heavy de la société. Le vaisseau ITS sera équipé de neuf Raptors et le booster de 12 m de large en comptera 42, ce qui permettra à la fusée de produire une poussée de 13 033 tonnes au décollage, soit 3,6 fois plus que la fusée lunaire Saturn V de la NASA. (À titre de comparaison, le Falcon 9 possède neuf moteurs de premier étage et le Falcon Heavy en possède 27.)
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Et il n’y aura pas qu’un seul vaisseau ITS et un seul booster. Le plan ultime prévoit l’envoi de 1 000 vaisseaux spatiaux habités ou plus vers Mars tous les 26 mois, ce qui permettrait d’établir une ville d’un million d’habitants sur la planète rouge d’ici 50 à 100 ans, a déclaré M. Musk. (La Terre et Mars s’alignent favorablement pour des missions interplanétaires une fois seulement tous les 26 mois.)
Musk n’a pas exposé les plans de construction de cette ville. Cela se fera de manière organique, à mesure que de plus en plus de personnes arriveront sur Mars, a-t-il dit, comparant l’ITS au chemin de fer transcontinental qui a contribué à ouvrir l’Ouest américain à la colonisation de l’Est et du Midwest au 19e siècle.
Et ces pionniers ne seront pas seulement les super-riches, si tout se passe comme prévu. Le caractère réutilisable de l’ITS pourrait éventuellement faire baisser suffisamment le prix d’un voyage sur Mars pour le rendre abordable pour un grand nombre de personnes, a déclaré Musk.
« L’architecture permet un coût par billet inférieur à 200 000 dollars », a déclaré Musk lors de la présentation de 2016. « Nous pensons que le coût du déplacement vers Mars pourrait finalement descendre en dessous de 100 000 dollars. »
Des retouches de conception
Cette vision globale s’est maintenue au cours des trois dernières années, mais Musk a retouché à plusieurs reprises la conception et le nom du système.
En 2017, par exemple, il a annoncé que l’ITS était désormais la BFR, qui signifie « Big Falcon Rocket » (ou « Big F***ing Rocket » ; les représentants de SpaceX ont invoqué les deux variantes). La BFR était plus courte, plus mince et moins puissante que son prédécesseur de conception, mesurant 348 pieds (106 m) de haut sur 30 pieds (9 m) de large lorsqu’elle était empilée et ne comportant » que » 31 moteurs Raptor sur le booster et six sur le vaisseau spatial.
Mais le plus grand changement concernait l’utilisation du duo vaisseau spatial-fusée. Musk a annoncé que SpaceX prévoyait finalement d’employer le BFR pour tous ses besoins en matière de vols spatiaux, du lancement de satellites au transport de personnes vers et depuis Mars, en passant par le nettoyage des déchets spatiaux en orbite terrestre. Les Falcon 9 et Falcon Heavy seront donc progressivement éliminés à long terme, tout comme les variantes d’équipage et de fret de la capsule Dragon de SpaceX.
Élargir le rôle du BFR de cette manière rendra le système beaucoup plus abordable pour SpaceX en termes de développement et de fabrication, a déclaré Musk à l’époque.
« Si nous pouvons le faire, alors toutes les ressources qui sont utilisées pour Falcon 9, Heavy et Dragon peuvent être appliquées à ce système. C’est vraiment fondamental », a-t-il déclaré en septembre 2017. « Nous pensons que nous pouvons le faire avec les revenus que nous recevons pour le lancement de satellites et pour l’entretien de la station spatiale. »
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La conception du BFR a ensuite connu une poussée de croissance qui a presque ramené le système à sa hauteur initiale. En septembre 2018, Musk nous a dit que le duo fusée-navire spatial mesurera désormais 387 pieds (118 m) de haut une fois empilé. Le vaisseau BFR arborera également sept Raptors au lieu de six, a ajouté Musk, et le véhicule arborera désormais quatre ailerons mobiles – deux près de son nez et deux plus grands près de la queue.
Ces ailerons aideront le vaisseau à manœuvrer pour se poser en toute sécurité sur des mondes avec des atmosphères importantes, comme Mars et la Terre. Les deux ailerons arrière serviront également de patins d’atterrissage, de même qu’une patte stylisée pour ressembler à un aileron, a précisé Musk.
L’esthétique générale du vaisseau ressemblera donc à celle de la fusée utilisée par le personnage de dessin animé Tintin dans l’aventure « Les explorateurs sur la Lune », en 1954. Et cette anecdote plaît à Musk.
« J’adore le design de la fusée Tintin, alors j’ai en quelque sorte voulu la biaiser dans ce sens », avait-il déclaré à l’époque. « En cas de doute, allez-y avec Tintin. »
D’autres grandes nouvelles sont également sorties de la mise à jour de septembre 2018 : SpaceX avait signé son premier client BFR. Le milliardaire japonais Yusaku Maezawa a réservé un voyage autour de la lune sur la BFR, avec une date de lancement cible de 2023. Maezawa a déclaré qu’il prévoyait d’emmener une poignée d’artistes avec lui pour cette mission, qu’il appelle DearMoon. Ni SpaceX ni Maezawa n’ont révélé combien le vol coûtera.
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Deux mois plus tard, le BFR n’était plus : Musk nous a dit que le système s’appellerait désormais Starship. Ce sera également le nom du vaisseau spatial, tandis que l’énorme fusée sera appelée Super Heavy.
À ce moment-là, SpaceX prévoyait toujours de construire le véhicule Starship en fibre de carbone. Mais en janvier 2019, Musk a annoncé qu’il passait à l’acier inoxydable. L’acier est un peu plus lourd que la fibre de carbone mais possède d’excellentes propriétés thermiques et est beaucoup, beaucoup moins cher, a déclaré Musk. Il a depuis qualifié le changement de matériau de meilleure décision de conception prise à ce jour sur le projet ITS/BFR/Starship.
En mai 2019, Musk a déclaré que le plan actuel prévoit six Raptors sur le véhicule Starship plutôt que sept. Et quelques mois plus tard, il a tweeté que le Super Heavy arborera désormais 35 Raptors au lieu de 31.
Ceci nous amène à la dernière mise à jour de la conception, que Musk a présentée le 28 septembre 2019 depuis les installations de SpaceX dans le sud du Texas, près du petit village de Boca Chica. Le milliardaire n’a pas annoncé d’énormes changements, bien qu’il y ait eu quelques nouvelles supplémentaires concernant les moteurs : le Super Heavy aura désormais de la place pour 37 Raptors, bien que tous ces emplacements ne soient pas remplis à chaque vol. Chaque mission nécessitera probablement au moins 24 Raptors sur le booster, a déclaré Musk.
Musk avait précédemment estimé le coût total de développement du projet Starship entre 2 et 10 milliards de dollars. Le 28 septembre, il a déclaré qu’il pense maintenant que le prix pour SpaceX se situera vers le bas de cette fourchette – « probablement plus proche de deux ou trois que de 10 », a déclaré Musk à CNN Business lors d’une interview peu après la mise à jour de la conception.
Vols d’essai en cours
La mise à jour de septembre 2019 était plus spectaculaire que celles des années précédentes, car Musk avait une aide visuelle accrocheuse à proximité – un prototype de Starship de 165 pieds de haut (50 m) appelé Mk1.
SpaceX avait déjà construit et fait voler un prototype de Starship – un véhicule tronqué et monomoteur surnommé Starhopper qui a réussi deux brefs vols d’essai non attachés à Boca Chica avant d’être retiré fin août.
Mais le Mk1 est un grand pas en avant. C’est le premier véhicule d’essai Starship de taille réelle, et il est prévu qu’il vole haut prochainement. Au cours de sa présentation, Musk a déclaré que SpaceX a pour objectif de faire voler le Mk1 à trois moteurs lors d’une mission d’essai sans équipage en octobre ou novembre, qui amènera le véhicule à une altitude d’environ 12 miles (20 km).
SpaceX construit un véhicule similaire appelé Mk2 dans ses installations de Floride, en raisonnant qu’une certaine concurrence intra-entreprise améliorera la conception du véhicule Starship final. Et d’autres itérations du vaisseau spatial devraient également atteindre le ciel en peu de temps.
Lors de la présentation de septembre 2019, Musk a déclaré que SpaceX voulait lancer un vol d’essai orbital avec Starship dans moins de six mois – donc, au début du printemps 2020. Le véhicule qui effectuera cette mission historique sans équipage sera probablement le Starship Mk4 ou Mk5, a-t-il dit.
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Si les campagnes de développement et de tests continuent à bien se dérouler, Musk a ajouté, des personnes pourraient commencer à voler à bord de Starship pour la première fois l’année prochaine. (Les premières missions opérationnelles de Starship, soit dit en passant, pourraient avoir lieu dès 2021, selon des représentants de la société. Ces premiers vols commerciaux n’auront pas d’équipage et loferont probablement des satellites de communication)
Il y a une bonne quantité de travail à faire dans l’intervalle, bien sûr, et il ne s’agit pas seulement d’optimiser la conception des ailerons. Par exemple, il y a la question non négligeable de garder les passagers de Starship heureux et en bonne santé pendant leurs vols vers la lune, Mars et au-delà.
Nous en savons peu sur le système de survie de Starship. Mais Musk a déclaré lors de la mise à jour de septembre 2019 qu’il envisageait un système « régénératif », qui recycle la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone, en traitant ce dernier gaz pour fournir de l’oxygène. Et il ne pense pas que la mise en œuvre de cette technologie sera si difficile.
« Je ne pense pas qu’il soit réellement super difficile de faire cela », a-t-il déclaré. « Par rapport au vaisseau spatial lui-même, le système de survie est assez simple. »
Musk est célèbre pour ses calendriers « aspirationnels », donc les dates cibles ci-dessus sont loin d’être gravées dans la pierre. Mais de grandes choses se passent certainement sur le projet Starship ; restez à l’écoute !
Ressources supplémentaires :
- Elon Musk nous emmène à l’intérieur du prototype Starship Mk1 de SpaceX (vidéo)
- Lire plus sur le Starship de SpaceX sur sa page web officielle.
- Lire plus sur la fusée Falcon Heavy de SpaceX sur sa page web officielle.
Le livre de Mike Wall sur la recherche de la vie extraterrestre, « Out There » (Grand Central Publishing, 2018 ; illustré par Karl Tate), est sorti maintenant. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall.
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