Fusée récupérable : quand l'Europe y songe, SpaceX la teste !

La société californienne SpaceX devait effectuer ce 6 janvier un essai inédit de récupération du premier étage de sa fusée Falcon 9, le lancement est reporté au samedi 10. A la traîne, l'Europe relance ses études sur ce concept potentiellement capable de révolutionner l'industrie spatiale.

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Fusée récupérable : quand l'Europe y songe, SpaceX la teste !

Encore une fois, SpaceX s'apprête à bousculer l'industrie spatiale. Après avoir mis sur le marché des lanceurs à prix cassés avec ses nouvelles fusées Falcon 9, la société californienne va tester un nouveau concept : la fusée réutilisable. Ce 10 janvier, à l'occasion d'une mission de ravitaillement de la station spatiale internationale (ISS) initialement prévue le 6 et reportée pour un problème technique avant le décollage, elle va tenter de récupérer le premier étage d'une fusée en le faisant revenir sur terre et atterrir sur une plateforme flottante de 90 mètres de long pour 30 mètres de large !

La fusée aura auparavant mis sur orbite la capsule Dragon qui doit alimenter la station spatiale internationale. Le défi technologique est incroyable : lors de phase de descente, le premier étage va passer de 1300 mètres pas seconde (m/s) à une vitesse intermédiaire de 250 m/s pour se stabiliser enfin à 2 m/s grâce à trois allumages consécutifs des moteurs pour la ralentir. La dernière phase de l'atterrissage sera contrôlée par des grilles, disposées autour du fuselage, dites "hypersoniques", orientables indépendamment l'une de l'autre pour contrôler le lanceur. Il déploiera alors à sa base des jambes articulées pour se poser... en douceur. SpaceX vise une précision à 10 mètres près.

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Réduire drastiquemlent les coûts

Il ne s'agit pas de la dernière lubie d'Elon Musk, le propriétaire milliardaire de SpaceX. Selon lui, la capacité de réutiliser les fusées est absolument nécessaire si on veut réduire drastiquement les coûts de l'industrie spatiale. Il n'hésite pas à faire la comparaison avec l'industrie aéronautique. Le coût d'un lanceur équivaut à celui d'un avion. La différence, explique-t-il, est qu'un avion volera des milliers de fois durant son cycle de vie...contre une fois pour fusée. Selon lui, le prix des vols spatiaux pourrait être réduit d'un facteur 100 si on réussissait à réutiliser les fusées !

SpaceX sait que ses chances de réussite sont faibles sur cette tentative: de l'ordre de 50%. Elle a testé sa technologie plusieurs fois en 2014 en posant des lanceurs sur la mer avec plus ou moins de réussite et de précision. Mais le concurrent d'Arianespace affiche une volonté de fer. La société indique qu'elle procédera, quelque soit l'issue de cette tentative, à de nouveaux essais en 2015 où une douzaine de tirs sont déjà prévus soit autant d'opportunités de test.

Le CNES fouille les archives, Airbus Safran Launchers réfléchit

La démarche bouscule une nouvelle fois l'industrie spatiale établie. L'Europe s'interroge encore sur la pertinence d'un tel projet, à la fois perplexe et épatée par une telle audace. Ainsi le CNES a ressorti des cartons d'anciens projets de lanceur réutilisable développés avec son homologue russe Roskosmos il y a déjà 10 ans. De son côté, Airbus Safran Launchers, la nouvelle société commune constituée du maître d’œuvre (Airbus) et du motoriste (Safran) d'Ariane, confie n'avoir jamais cessé "de réfléchir" sur ce concept, mais sans toutefois avoir pu entrer dans le vif du sujet faute de commandes des pouvoirs publics.

Les tentatives répétées de SpaceX forcent les européens à sortir du bois : en cas de réussite, la société californienne bénéficierait d'un avantage économique décisif. "Grâce à ce concept, nos grands clients attendent qu’ils pourraient payer deux fois moins chers leurs lanceurs. Ils sont attirés. Il faut regarder cette technologie sans a apriori. Ni en pensant que c’est le Graal. Ni en pensent que cela ne marchera jamais. Il faut faire un bilan complet de cette technologie", précise Stéphane Israël , PDG d’Arianespace, la société en charge de commercialiser les lanceurs européens. Le montant des économies d’une telle technologie fait encore débat. Selon le CNES, le prix des lancements pourraient être considérablement réduits : de 10 à 12 millions d'euros sur un prix total de l'ordre de 70 millions d'euros.

Ariane 6 avant tout

Les initiatives d'Elon Musk bousculent l'agenda de l'industrie spatiale européenne. La priorité de l’ESA est d'abord de réussir Ariane 6. En décembre dernier, les ministres européens en charge des activités spatiales ont apporté leur feu vert au développement d'un nouveau lanceur low-cost dont le premier vol est prévu en 2020. De quoi décaler à au moins 10 ans la disponibilité d'un lanceur européen en partie récupérable! L'argent manque également : le projet Ariane 6 accapare l'essentiel des crédits disponibles soit 4 milliards d'euros sur 10 ans. Ainsi, l'enveloppe financière prévue pour les lanceurs du futur a été réduite au strict minimum, soit une poignée de millions d'euros.

Ariane 6, la fusée qui doit relancer l'Europe du spatial face aux américains

Toutefois, le pari de SpaceX est loin d'être gagné. Les précédentes tentatives se sont soldées par des échecs. A la grande époque des navettes spatiales américaines, la récupération et la remise à niveau des moteurs s'est révélée d'un coût exorbitant, supérieur au coût de fabrication. "Le vrai enjeu, ce n'est pas tant de récupérer l'étage c'est de le faire repartir avec un coût acceptable" a souligné Jean-Yves Le Gall, président du CNES à la veille du test de SpaceX.

Rentable ou pas ?

Il faut donc démontrer qu'un tel projet est rentable. Les interrogations technologiques et économiques sont nombreuses. Dans une optique de recyclage, vaut il mieux un lanceur équipé d'un moteur unique très puissant ou d'une combinaison de petits moteurs ? N'est il pas préférable de miser sur une production en série plus grande pour baisser les prix plutôt que de récupérer des moteurs ? La question de la sécurité est également centrale. "A chaque réutilisation, on entame le potentiel de vie du moteur. Qu'en sera-t-il à la cinquième utilisation", souligne Michel Eymard, directeur des lanceurs au CNES.

L'Europe ne part toutefois pas de zéro. "Nous avons travaillé 10 ans avec les Russes sur ces technologies (programmes Volga et Oural en coopération avec Roskosmos, ndlr) avec un concept à deux étages", rappelle Michel Eymard. A l'époque, les deux partenaires n'avaient pas donné suite à leurs projets estimant l'idée non rentable. Il aurait fallu une quarantaine de missions par an pour amortir une telle technologie, une cadence loin d'être atteinte aujourd'hui.

Les experts européens travaillent ainsi sur de nombreuses pistes pour mettre au point un nouveau concept de fusée réutilisable autour de moteurs à base d'oxygène liquide et de méthane (plus dense que le hydrogène). L'objectif est de prendre une décision mi-2015 sur les grandes orientations technologiques et de lancer des démonstrateurs... Pendant ce temps là, SpaceX fonce.

Hassan Meddah

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