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Starship: bientôt un vol orbital !

Salut les Terriens ! Il y a presque 2 ans se posait le dernier prototype du vaisseau spatial Starship de SpaceX, après plusieurs tests, et quelques « Rapid Unplanned Disassemblies » ( En français, démontage rapide improvisé, une autre façon de dire que le prototype a explosé à l’atterrissage). Depuis, pour les fans d’exploration spatiale -et plus particulièrement ceux de SpaceX, il n’y a pas eu grand-chose à se mettre sous la dent : quelques tests cryogéniques et autres mises à feu statiques, et surtout beaucoup de constructions sur le site texan de Boca Chica. Heureusement, ce mois-ci verra très certainement un évènement majeur mettre fin à ces longs mois de disette : le premier tir orbital du lanceur complet (le vaisseau Starship + son méga-booster Superheavy) approche à grand pas. Dans cet article, nous vous fournissons tous les éléments qui vous permettront d’apprécier à sa juste valeur ce lancement, qui s’annonce être historique !

Tout d’abord, une petite piqûre de rappel : Starship, c’est ce projet un peu fou mené par la société SpaceX – et surtout par son CEO, l’ingénieur et homme d’affaires mégalomane Elon Musk, qui a pour objectif de ramener l’Homme sur la Lune, et surtout sur Mars avant la fin des années 2030. Une fois opérationnel, le concept devrait aussi servir à effectuer des vols suborbitaux autour de la Terre, permettant de rejoindre n’importe quel point du globe en un temps record.

Avec une hauteur de près de 120 m, une masse au décollage de 5000 tonnes, une capacité de charge utile de plus 100 tonnes pour les versions cargo, et 100 personnes pour les versions habitées,  et surtout une poussée au décollage de 76 méganewton (cela correspond au poids exercé par une masse de 7.6 millions de kg !), ce lanceur super-lourd bat tous les records établis par des monstres tels que la fusée Saturn V (qui a emmené à plusieurs reprises des humains sur la Lune), la navette spatiale ou encore le récent lanceur SLS, dans lequel la NASA fonde ses espoirs de reposer le pied sur la Lune. Le principe de fonctionnement du lancement est assez simple : au décollage, le booster (situé sous le Starship) délivre la poussée nécessaire pour amener le Starship a des hautes altitude et vitesse. Une fois vidé, le booster se sépare du vaisseau, celui-ci allume ses moteurs et termine la phase de propulsion.

Photographie du Starship et son booster, sur le pas de tir orbital

Les lanceurs Falcon9 sont déjà célèbres pour leur atterrissage autonome (et même leur amerrissage sur des plateformes agitées par la houle), mais le concept de Starship est encore plus fou : après séparation du booster, celui-ci retombera vers la terre, avant de se faire attraper par des bras mobiles (oui, vous avez bien lu !) placés sur la tour de lancement d’où il aura décollé quelques minutes auparavant. Outre la réutilisation du booster permise par ce système, SpaceX vise à atteindre des intervalles record séparant deux lancements, ce qui permettra une cadence de tir très élevée pour son utilisation en transport international. Outre ces performances démentielles qui font baver plus d’un ingénieur, SpaceX compte révolutionner un autre aspect, comme le lanceur Falcon9 l’a permis ces dernières années : le coût du kilogramme en orbite. Totalement réutilisable, le lanceur devrait permettre de l’abaisser à des valeurs inimaginables il y a 20 ans.

Depuis quelques années, SpaceX a produit plusieurs prototypes du vaisseau Starship et du booster Superheavy, mais n’a testé en vol que le Starship. La séquence de vol de ces tests était très simple : le Starship devait décoller, atteindre une altitude de 10 km, puis couper ses moteurs. Pour entamer sa descente, il se plaçait alors à l’horizontale, afin de contrôler sa vitesse et son attitude avec ses surfaces aérodynamiques. A quelques centaines de mètres du sol, il rallumait soudainement 2 moteurs, se replaçant à la verticale, pour enfin atterrir en toute sécurité … ou en tout cas tenter d’y parvenir. En effet, les premiers tests se conclurent par l’explosion du prototype, à cause notamment d’une trop grande vitesse à l’impact et de problèmes d’allumage moteur. Sur les 5 prototypes lancés, seul le dernier est arrivé en un seul morceau. Ce succès a suffi à convaincre Elon Musk du statut opérationnel du Starship, et à lancer la phase de test du booster.

Le Starship SN10 lors de son vol de test : rallumage des moteurs avant de se redresser à la verticale pour l’atterrissage

Là où le rôle du Starship est un peu subtil (propulsion, vol et manœuvres orbitales, accouplement avec d’autres modules, …), le booster Superheavy ne fait pas dans la dentelle. Un seul mot d’ordre : puissance. Avec ses 33 moteurs Raptor 2, ce gros cylindre n’a qu’un seul objectif dans la vie : être rempli de carburant et propulser le Starship en orbite. Bon, évidemment c’est un petit peu plus compliqué dans les faits : réussir à coordonner 33 moteurs comme les raptors, ce n’est pas une mince affaire ! Nombreux étaient ceux qui doutaient de la faisabilité d’une telle puissance de feu. Mais encore une fois, SpaceX a fait taire les critiques en réussissant une mise à feu statique où 31/33 moteurs se sont allumés et ont fonctionné de façon nominale. En fermant les yeux sur les 2 moteurs n’ayant pas fonctionné, Musk a tout naturellement décidé de passer à l’étape supérieure : le vol orbital.

Récent test statique du Superheavy, où 31/33 moteurs ont été allumés

En comparaison, les précédents tests étaient ridicules : jusqu’à présent, Starship n’a pas excédé une vitesse de quelques centaines de km/h et une altitude de 10 km. Le test orbital, c’est une autre paire de manches : il nécessite d’atteindre des vitesses de plus de 25 000 km/h, à des altitudes de centaines de km. De plus, le booster devra fonctionner parfaitement pour soulever l’énorme masse du duo Superheavy/Starship, et le Starship devra prendre le relais sans problème d’allumage moteur.

Elon Musk est ambitieux et peut-être un peu fou, mais sait rester relativement raisonnable : on n’essaiera pas (encore) d’attraper le booster ou le Starship avec des bras amovibles. Pour ce premier tets grandeur nature, on se contentera de les laisser « splashdown » (c’est-à-dire, s’écraser en douceur dans la mer) pour éviter tout risque. On ne vas pas se mentir, il y a une grande probabilité que tout cela se termine dans une grande explosion -ce qui est tout aussi, voire encore plus cool à regarder !

Si tout se passe comme prévu, le lancement devrait se tenir dans le courant de ce mois de mars 2023 (même si Musk nous a habitués à être légèrement optimiste quant aux dates prévues pour les tests). Pour les passionnés de conquête spatiale et de fusées, ce lancement est un des évènements de la décennie. La puissance combinée du Starship et du booster est tout simplement démesurée et jamais vue dans l’histoire de l’exploration spatiale, employant des technologies très récentes et prometteuses. Enfin, les portes ouvertes par ce lanceur pour des missions futures sont plus qu’enthousiasmantes, et nous permettent de commencer à rêver de revivre ce à quoi nos grands-parents ont assisté en juillet 1969, mais cette fois sur la planète rouge.

Vue artistique du prochain vol orbital

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