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Edito : Le succès du lancement de la fusée Falcon Heavy ouvre une nouvelle ère de la conquête spatiale

Contre toute attente et en seulement cinq ans, SpaceX, la société fondée par l’entrepreneur visionnaire Elon Musk, a gagné son pari un peu fou : révolutionner l’industrie aérospatiale en reculant les limites technologiques des lanceurs et fusées actuelles, tout en ouvrant la perspective d’une baisse des coûts d’accès à l’espace qui était encore inimaginable au début de cette décennie.

Il y a d’abord eu l’incroyable exploit du 22 décembre 2015, jour où la mission ORBCOMM-2, qui a placé onze satellites en orbite basse à partir de Cap Canaveral, en Floride, a également réussi la prouesse de récupérer intact, seulement onze minutes après le décollage, le premier étage de cette fusée ; celui-ci a en effet réussi à redescendre en douceur, freiné par ses moteurs Merlin 1D, puis à atterrir exactement à l'endroit prévu, démontrant qu’il est possible de concevoir et d’utiliser à grande échelle des fusées à grande puissance récupérables et réutilisables.

Le 30 mars 2017, fort du succès du lancement de sa fusée Falcon-9 en 2015, une nouvelle mission SpaceX, toujours à partir de Cap Canaveral en Floride, a permis, pour la première fois à l’aide d’une fusée déjà utilisée, de mettre sur orbite le satellite du luxembourgeois SES et de récupérer à nouveau une partie du lanceur qui s’est reposée en douceur sur une barge dans l’océan Atlantique, huit minutes trente après le lancement.

Le 31 janvier 2018, le lanceur Falcon 9 de l'entreprise américaine a réussi à placer sur une orbite géostationnaire le satellite de télécommunications GovSat. Pour cette mission précise, SpaceX avait dès le départ de la mission annoncé que ses équipes ne tenteraient pas de reposer l'étage le plus coûteux de la fusée sur la barge. Le premier étage de ce lanceur Falcon 9, déjà récupéré d'un précédent lancement en mai 2017, devait donc, d'après le plan de vol de la mission, retomber en mer et y disparaître.

Mais les techniciens de SpaceX ont finalement décidé d'actionner ses moteurs (trois au lieu d'un seul comme c'est le cas habituellement dans la phase de descente) avant qu'il ne percute la surface de l'eau, pour le ralentir. Ces derniers ont alors imprimé une poussée beaucoup plus puissante mais beaucoup plus courte que de coutume dans ce genre d'opération, les réservoirs étant pratiquement vides à l'issue de la phase d'ascension.

Résultat, le premier étage a réussi à se poser en douceur à la surface de l'eau et ne s’y est pas désintégré. Il semblerait qu’ensuite ses réservoirs vides, demeurés intacts, aient pu, contre toute attente, jouer le rôle de flotteurs pour le corps de la fusée.

Enfin, le 6 février dernier, la fusée Falcon Heavy de SpaceX a décollé avec succès depuis Cap Canaveral en Floride, devenant le lanceur le plus puissant du monde depuis le dernier vol de la fusée soviétique Energia, en 1989. Après être resté en orbite autour de la Terre pendant cinq heures, la Falcon Heavy, qui  dispose d’une capacité double de celle du plus gros lanceur actuel, le Delta-IV américain de Boeing et Lockheed Martin, s’est élancé vers Mars.

Avec ses 70 mètres de haut, ses deux boosters latéraux et au total 27 moteurs Merlin, Falcon Heavy délivre une poussée au décollage de 2 500 tonnes – l’équivalent de 18 Boeing 747. Cette puissance phénoménale devrait lui permettre d’envoyer 63,8 tonnes de matériel en orbite terrestre basse et jusqu’à 16,8 tonnes vers Mars.

Dotée de vingt-sept moteurs Merlin, le Falcon Heavy peut mettre en orbite  plus de 54 tonnes, soit « une masse équivalente à un Boeing 737 chargé de ses passagers, équipage, bagages et carburant », précise SpaceX. Cette « superfusée » est constituée d’un assemblage de trois fusées de type Falcon-9, conçues pour être réutilisées. Deux des trois premiers étages, chacun haut de 70 mètres, ont déjà servi et reviendront se poser sur terre à Cap Canaveral. Le troisième, celui du milieu, dont la structure a été renforcée pour résister à la chaleur des deux autres, reviendra sur Terre un peu plus tard.

Dans ce vol historique du 6 février dernier, après deux minutes de vol, deux des lanceurs se sont détachés comme prévu de la fusée centrale qui a poursuivi sa route dans l’espace. Huit minutes et 20 secondes après s’être détachés, les deux boosters se sont posés quasiment simultanément sur deux zones d’atterrissage de Cap Canaveral, à quelques dizaines de mètres seulement l’une de l’autre.

Pour ce vol d’essai hors du commun, la fusée n’a pas emporté de satellites, mais la voiture électrique Tesla du milliardaire américain Elon Musk, fondateur de SpaceX. La destination de ce vol est l’espace lointain, à une distance à peu près équivalente de celle de Mars par rapport au Soleil.

Il n’est pas exagéré de dire, qu’en moins de cinq ans, l’ensemble de ces tirs et missions spatiales réalisés par SpaceX, en dépit de quelques inévitables échecs, a complètement bouleversé tout le secteur aérospatial et ouvert de nouvelles perspectives en matière de conquête spatiale, qui relevaient encore de la science-fiction au début de cette décennie.

Il s’agit d’une réussite d’autant plus éclatante pour cette jeune société et son charismatique fondateur, Elon Musk, qu’il y a encore trois ans, personne n’aurait misé un dollar sur ses chances de succès, dans un domaine d’activité aussi fermé et impitoyable que l’espace, de cet entrepreneur atypique et visionnaire.

Falcon Heavy, la fusée surpuissante de SpaceX, devrait à présent lancer en 2018 plusieurs satellites pour la NASA, l’opérateur saoudien Arabsat et l’américain ViaSat et réaliser également un vol privé autour de la Lune en 2019. Après avoir propulsé la Tesla d’Elon Musk dans l’espace, Falcon Heavy devrait en effet mettre sur orbite des charges utiles dès cette année.

Mais au-delà de ses prouesses techniques, SpaceX est devenue, grâce à sa maîtrise remarquable de ce concept révolutionnaire de fusées récupérables, un nouvel acteur incontournable et redoutable sur ce marché mondial, ô combien prometteur de l’espace. En démontrant qu’il peut placer à moindre fais des charges bien plus lourdes sur orbite haute, SpaceX entend bien chambouler le modèle économique des activités spatiales en divisant par dix, à poids égal, le coût de lancement d’ici dix ans. La société annonce déjà un tarif à 90 millions de dollars pour ses futurs lancements commerciaux. On mesure le chemin déjà parcouru quand on sait que le lanceur le plus lourd, la Delta IV Heavy d’United Launch Alliance, proposait en 2017 des tirs à 350 millions de dollars…

Le succès du lancement et de ce vol de la mégafusée Falcon Heavy devrait également permettre à Space X de décrocher des contrats pour la mise en orbite des  satellites très lourds, notamment militaires, dont le nombre va sensiblement augmenter au cours de ces prochaines années. Dans ce domaines, Space X est bien placé pour devenir leader, dans la mesure où sa Falcon peut mettre sur orbite des charges deux fois plus lourdes que ne peut sa principale rivale – la fusée Delta IV Heavy de Boeing. La fusée est en effet en mesure d’emporter jusqu’à 64 tonnes de charge en orbite terrestre.

Mais surtout, en proposant une solution alternative de lancement pour les gros satellites à 90 millions de dollars le tir, grâce à sa maîtrise de la récupération et de la réutilisation des lanceurs, SpaceX va diviser par trois le coût moyen du lancement pour les charges lourdes. L’entreprise d’Elon Musk a d’ailleurs déjà convaincu deux clients, Arabsat, un consortium de communication par satellite de pays arabes, et l’armée de l’air américaine.

Mais, à l’autre extrémité de ce marché spatial en plein essor, SpaceX compte bien également – qui peut le plus, peut le moins – s’imposer sur le lucratif marché des mini et microsatellites. Les projets impliquant la mise en orbite basse terrestre (moins de 500 km), de ce type de satellite ne cessent de se multiplier, tant dans le domaine militaire que scientifique et industriel. L’un des atouts majeurs de ces « constellations » de satellites est de pouvoir réaliser des observations d’un même endroit du globe dans un laps de temps très rapproché.

Le secteur numérique est également particulièrement intéressé par ces réseaux satellitaires en orbite basse qui permettraient de déployer assez rapidement, et à faible coût, l’internet mobile dans les régions les plus reculées de la planète, ou d’améliorer la qualité de la couverture dans les mégapoles. Notons d’ailleurs que SpaceX développe son propre projet en la matière, puisque l’entreprise d’Elon Musk veut proposer un accès haut débit à l’internet partout dans la monde, grâce à la mise en orbite d’une constellation de près de 4.000 satellites.

Reste que, sur ce marché des petits satellites en orbite basse, SpaceX devra compter avec une concurrence de plus en plus rude. C’est ainsi que la société Vector, fondée par Jim Cantrell, un ancien de l’équipe SpaceX et basée à Tuckson (Arizona), ambitionne de révolutionner l’accès à l’espace en proposant des tirs à 1,5 million de dollars pour Vector R (50 à 66kg de charge utile), et 3,5 millions de dollars pour un tir de Vector H (150kg de charge utile. « Avec ces nouvelles offres à bas prix, et une fréquence de lancements élevée, de l’ordre de 500 par an, nous allons permettre à de nombreuses sociétés de lancer leurs projets spatiaux, ce qu’elles n’auraient pas pu faire avec les tarifs actuels », souligne Jim Cantrell.

Il est vrai que, selon la banque d’affaires Bank of America Merrill Lynch, le marché mondial de l’espace, pourrait être multiplié par huit au cours des 25 prochaines années, passant de 340 milliards de dollars par an, en 2017, à 2 700 milliards par an en 2045, soit environ 2 % du produit mondial brut prévu à cette échéance.

Mais le formidable développement des activités spatiales ne se limite plus au lancement et la mise sur orbite d’un nombre toujours plus grand de satellites autour de la Terre. A moyen et long terme, l’exploration, l’exploitation et la colonisation de l’espace proche (La Lune), et lointain - la planète Mars et certains astéroïdes riches en minerais précieux - représentent également des enjeux économiques et politiques majeurs. La Chine et l’Inde, les deux puissances émergentes de la planète, ne s’y sont d’ailleurs pas trompées et avancent à marche forcée dans d’ambitieux programmes d’exploration spatiale : pendant que la Chine s’apprête à réaliser une première mondiale en préparant une nouvelle mission Chang’e 3 et l’alunissage d’un rover sur la face cachée de la Lune, son nouveau rival spatial, l’Inde prépare activement la mission Chandrayaan 2 qui doit consister à faire alunir près du pôle Sud de la Lune son premier engin d’exploration, un petit rover bardé d’instruments de mesure et de capteurs destinés à approfondir la connaissance de notre satellite.

Pour accélérer la conquête spatiale, SpaceX a dévoilé, en septembre 2017, une ébauche du BFR, pour Big Falcon Rocket. Il s’agit d’une navette capable de se rendre sur la Lune et sur Mars avec des passagers. Trois fois plus puissante que la Falcon Heavy, cette fusée BFR devrait effectuer son premier vol dès 2020 et Elon Musk prévoit déjà deux vols cargo vers la planète rouge dès 2022, puis quatre en 2024, dont deux habités…

La fusée BFR, dont tous les éléments seront réutilisables, pourra transporter 150 tonnes de matériel, ce qui est jusqu'à dix fois plus que ce qu'autorisent les fusées actuelles. Elle se décompose en deux étages : les boosters et le compartiment, également équipé de moteurs, pour la charge utile emportée. Deux versions sont prévues : l’une avec une coiffe, dite «  version cargo » pour transporter des satellites ou du matériel, une autre pour emmener des humains dans l'espace.

Avec la BFR, SpaceX veut mettre au point une fusée réellement polyvalente, un véritable « couteau suisse » de l’espace, qui sera en mesure de réaliser de nombreux types de missions, qui vont du ravitaillement de l'ISS à la colonisation de la Lune et de Mars. Ce monstre de puissance pourrait être équipé de six moteurs Raptor, quatre de 2,4 m de diamètre pour la propulsion dans le vide (1 900 kN de poussée) et deux de 1,3 m utilisables dans l'atmosphère (1 700 kN de poussée). Ces derniers sont redondants : si l'un tombe en panne, la fusée peut quand même se poser sur la terre ferme.

Loin d’être décousue et hasardeuse, la stratégie d’Elon Musk et de SpaceX apparaît à présent comme parfaitement cohérente. Elle repose sur trois paris tout à fait plausibles : le premier est qu’en réussissant à diviser par dix le coût moyen de mise en orbite d’une charge utile, on multiplie par cent le nombre de clients et de services potentiels et on fait entrer le secteur spatial dans l’ère de l’industrie de masse, avec à la clé un chiffre d’affaires global qui pourrait bien dépasser celui du numérique d’ici 2050.

Le deuxième est qu’on va assister bien plus vite que prévu à une convergence et une synergie fortement créatrices de valeur entre les activités spatiales et les services numériques. Enfin, le troisième pari, à plus long terme, est que la conquête, l’exploration et l’exploitation des immenses ressources de notre système solaire passent par l’installation d’une base permanente sur la Lune (peut-être en aménageant la gigantesque grotte de 55 km de long et 50 mètres de large découverte récemment dans le sous-sol lunaire et dans laquelle scientifiques et techniciens seraient à l’abri des radiations cosmiques) et ne pourront se faire qu’à partir d’un nouveau modèle de coopération économique entre le secteur public et privé.

Mais avant d’aller explorer notre satellite lunaire ou la planète rouge, cette fusée pouvant atteindre une vitesse de croisière de 27 000 km/h pourrait aussi être exploitée dès 2022 par SpaceX pour opérer des vols commerciaux pouvant relier, en à peine une heure, les principales villes de la planète.

Dans la vidéo de présentation de ce projet (Voir youtube), on peut d’ailleurs voir des passagers embarquer à New York, sur l'Hudson River, à bord d'une navette qui les emmène jusqu’à une base de lancement flottante installée au large. Une fois les passagers installés dans la capsule de transport, la fusée décolle et effectue un vol stratosphérique. Ensuite, ses boosters se détachent et reviennent à leur point de départ pour être réutilisés. Les passagers atterrissent enfin à Shanghai, seulement 39 minutes plus tard…

Il ne fait aujourd’hui plus de doute que notre siècle sera celui qui verra l’homme, non seulement partir explorer le système solaire mais s’installer de manière permanente sur d’autres mondes. Sans doute est-ce le destin de notre singulière espèce que de quitter son berceau terrestre pour aller essaimer dans le vaste Univers, à la recherche de nouveaux mystères et d’horizons toujours plus lointains…

J'avais fini de rédiger cet édito quand, avant-hier, Stephen Hawking nous a quittés. Je ne puis conclure ce plaidoyer pour la conquête de l'Espace sans rappeler ce qu'avait dit solennellement ce génie lors d'une conférence à Oxford, il y a moins de 2 ans : "Je ne pense pas", disait Stephen Hawking, "que nous survivrons encore 1000 ans sans nous échapper de notre fragile planète. Nous devons continuer à explorer l'Espace pour le futur de l'Humanité". "Je pense que l'Humanité n'a pas d'avenir si elle ne va pas dans l'Espace" avait-il ajouté avec insistance.

En conclusion de cette conférence, il ajoutait : "Notre image de l'Univers a beaucoup changé au cours de ces 50 dernières années et je suis heureux si j'y ai apporté une petite contribution..." C'était quelques mois avant sa mort.

Lors de son 70 ° anniversaire, il nous avait déjà délivré un message très fort : "Souvenez-vous de toujours regarder en haut vers les étoiles et pas en bas vers vos pieds".

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

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