Tout savoir sur la fusée SLS (Space Launch System) de la NASA et actualités

— Actualités du 15 février 2018 —

Le SLS est chargé de sauver le secteur spatial américain

En 2020, la NASA espère faire décoller son lanceur lourd, une fusée d’une puissance énorme qui doit pouvoir redonner aux Etats-Unis la capacité de mener des missions habitées au-delà de l’orbite basse. Cette fusée s’appelle Space Launch System (SLS). Le SLS est officiellement en développement depuis 2011. En réalité, le programme a démarré depuis bien plus longtemps : le SLS reprend en grande partie le design de la fusée Ares. Ce programme avait été lancé par George Bush en 2004 et arrêté par Barack Obama en 2010. Le programme Constellation devait ramener des hommes sur la Lune en 2020. Pour cela, il fallait une très grosse fusée. Ares 1, qui était destinée à devenir la fusée la plus puissante de l’histoire, plus puissante que la Saturn 5 du programme Apollo. A cause d’un changement d’administration à la Maison Blanche, le développement d’Ares 5 a été arrêté. Mais juste après l’arrêt du programme Constellation, ce sont les navettes spatiales qui ont pris leur retraite.

Or le lancement et la maintenance des navettes spatiales faisait vivre tout un écosystème d’entreprises privées et de sous-traitants, ce qui représentait des milliers d’emplois. Le maintien des capacités spatiales américaines était également en jeu. Pour remplacer au plus vite les navettes spatiales, la NASA s’est tournée vers le secteur privé : SpaceX, Orbital ATK ou encore Boeing seront capables de remplir la plupart des missions autrefois dévolues aux navettes spatiales. Et pour sauver le secteur spatial américain, la NASA a lancé le développement d’un nouveau lanceur lourd qui reprendrait de nombreux composants de la navette spatiale et ferait donc travailler la plupart de ses sous-traitants. Le SLS a été conçu pour répondre à un objectif économique et non pas un programme spatial : le cahier des charges de la fusée lors de son annonce en 2011 était d’ailleurs beaucoup plus poétique que pragmatique.

Le Space Lauch System est développé sur les cendres de la navette spatiale

Le SLS doit emmener les astronautes de la NASA toujours plus loin et repousser les limites de l’exploration humaine. Concrètement, cela signifie que le SLS devrait être capable d’emporter la capsule habitée Orion, qui avait elle aussi été conceptualisée dans le cadre eu programme Constellation. C’est ainsi qu’a démarré un des développements les plus coûteux de l’histoire de la NASA. Le SLS est donc une sorte d’Ares 5 au rabais. Il reprend de nombreux éléments issus de la navette spatiale. On remarque tout de suite un énorme étage orange entouré de deux propulseurs à poudre latéraux, comme une sorte de navette spatiale sans la navette spatiale. Le Space Launch System est prévu pour être décliné en plusieurs versions qui deviendront disponibles au fur et à mesure du développement. La première version, celle qui devrait voler en 2020, est appelée Block 1. Son corps central est conçu à partir du réservoir externe de la navette spatiale.

Le premier étage est équipé de quatre moteurs RS-25 eux aussi récupérés sur les navettes spatiales. Les moteurs utilisés lors des premiers vols seront directement issus du programme des navettes spatiales mais ces moteurs sont chers puisqu’ils étaient à l’origine prévu pour être récupérées et réutilisées de nombreuses fois sur les navettes spatiales. A terme, le SLS devrait avoir une version adaptée du RS-25 prévue pour être tirée une seule fois et donc moins coûteux. Le premier étage du SLS brûle de l’hydrogène et de l’oxygène liquide. Les RS-25 sont les moteurs chimiques à ergols liquides les plus efficaces de la planète. Le corps central fera tout de même plus de 8 mètres de diamètre. Autour de ce corps central seront situés deux boosters à poudre. C’est Orbital ATK qui produit ces composants. Il y a eu quelques modifications par rapport aux boosters de la navette spatiale : la principale modification est l’ajout d’un segment. Les boosters de la navette spatiale possédaient 4 segments de combustible alors que le SLS en aura 5. Cela signifie que chaque booster pourra fournir 25 % d’impulsion totale en plus. Contrairement aux boosters de la navette spatiale, aucune tentative de récupération n’aura lieu pour ceux du SLS. Ces boosters seront présents sur la version Block 1 et la version Block 1B de la fusée. Pour la version Block du SLS, la NASA envisage de développer de nouveaux boosters.

Un second étage modulable pour adapter le SLS à sa mission

Le second étage du SLS sera différent selon la mission. Le second étage de la version Block 1 de la fusée sera une version modifiée de la fusée Delta 4. Ce second étage sera équipé d’un seul moteur brûlant lui aussi de l’oxygène et de l’hydrogène liquide. Dans cette configuration, le SLS pourra emporter jusqu’à 70 tonnes en orbite basse. Cette configuration est un peu particulière puisqu’elle ne devrait être utilisée que sur une seule mission : elle servira pour le baptême de la fusée où le SLS emménera une capsule Orion inhabitée qui survolera la Lune. Après cette mission, la fusée ne décollera pas pendant 2 ans. La version Block 1B du SLS arrivera alors. Cette version sera déclinée en deux versions : Block 1B Crew pour le transport d’équipage, et Block 1B Cargo pour le transport logistique ou le lancement de sondes interplanétaires. La version Block 1B aura un nouveau second étage qui accueillera quatre moteurs et sera d’un diamètre similaire à celui de la fusée, c’est-à-dire un peu plus de 8 mètres. En version Crew, le SLS emportera la capsule Orion. Mais sa puissance supplémentaire devrait lui permettre d’emmener en plus les modules de la Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), une nouvelle station spatiale en orbite cislunaire. Le Space Launch System servirait à l’assemblage et à la desserte de cette station spatiale. La version Cargo pourrait servir au tir de sondes. La première mission de la version 1B du SLS devrait être d’envoyer la sonde Europa Clipper en 2022. Aux alentours de 2030 arrivera la version Block 2 du SLS, la plus puissante version grâce à ses nouveaux boosters latéraux et à une coiffe surdimensionnée qui devrait être capable de placer 130 tonnes de charge utile en orbite basse. Théoriquement, elle serait la fusée qui permettrait le voyage interplanétaire. Elle est donc bien placée pour amener la NASA sur Mars.

Le coût de développement du SLS est estimé à 43 milliards de dollars

Le développement du SLS et de la capsule Orion, qui n’ont encore jamais volés, ont déjà coûté des dizaines de milliards de dollars. Le prix unitaire d’un SLS devrait se situer entre entre 500 millions de dollars et 1 milliard de dollars. C’est donc une fusée que la NASA ne lancera que pour les grandes occasions. Pour le moment, l’agence spatiale américaine planifie une douzaine de missions pour sa fusée, réparties sur les 15 prochaines années. Le principal rôle du SLS serait donc l’assemblage et le support de la LOP-G. Mais la NASA n’a pas encore trouvé de financements. Entre aujourd’hui et 2030 il y aura 3 élections à la Maison Blanche et donc trois opportunités de changer encore de plan. Les républicains aime bien les programmes lunaires tandis que les démocrates sont plus attirés par Mars et les astéroïdes. Si le programme de la LOP-G ne se concrétise pas, le SLS deviendra probablement le plus gros gâchis d’argent de l’histoire de l’administration spatiale américaine.
Certaines estimations placent le coût du développement de la fusée et de sa capsule spatiale à 43 milliards de dollars, ce qui équivaut à presque la moitié du coût du programme Apollo ajusté pour l’inflation, et cela ne prend en compte aucune mission, uniquement les coûts de développement. Le Space Lauch System illustre les gros
problèmes de la NASA : l’agence spatiale américaine est souvent considérée par le Congrès américain comme une machine à emplois, les objectifs scientifiques passent donc parfois au second plan et sont malmenés au gré des changements d’administration.

Les premières hommes arriveront-ils sur Mars à bord du SLS ?

— Actualités du 19 décembre 2017 —

Quelle entreprise sera capable d’emmener pour la première fois un homme à la surface de Mars ? Invité sur une chaîne de télévision américaine, le PDG de Boeing, Dennis Muilenburg a affirmé que le premier homme de la planète rouge arrivera dans une fusée Boeing, le Space Launch System (SLS). Elon Musk a parié sur Twitter qu’une fusée de SpaceX arrivera la premère sur Mars. Quelle entreprise est la mieux placés pour respecter son calendrier ? Car d’un côté comme de l’autre, on a l’habitude des annonces grandiloquentes et des délais qui s’allongent. Boeing et SpaceX vont apporter les fusées les plus puissantes depuis longtemps. Mais la question de savoir qui arrivera en premier est pertinente au regard des développements actuels et futurs. Il est probable que ce soit en effet une de ces deux entreprises qui amènera un homme en premier à la surface de Mars, mais laquelle ? Les plans de Boeing sont étroitement liés à ceux de la NASA, qui est le client de l’entreprise pour le développement du SLS. Boeing ne travaille d’ailleurs pas tout seul sur le développement du nouveau lanceur lourd de l’agence spatiale américaine. Mais l’entreprise en assume la plus grosse partie.

De son côté, SpaceX a deux lanceurs lourds : la Falcon Heavy qui devrait entrer en service dans quelques semaines ou mois, et la BFR à qui il reste au moins 5 ans de développement. C’est la BFR que l’entreprise d’Elon Musk veut utiliser pour son aventure martienne. Elle devrait donc être disponible après la fusée du concurrente, puisque le SLS est prévu pour entrer en service en 2019. Mais Boeing travaille pour la NASA, et la NASA veut retourner sur la Lune avant d’aller sur Mars. Les estimations les plus optimistes placent donc une première tentative martienne de la NASA pour le milieu de la décennie 2030. De son côté, SpaceX a annoncé en septembre vouloir tenter une première mission habitée vers la planète rouge en 2024. Mais nous connaissons la faible fiabilité des calendriers de SpaceX. Il ne serait pas surprenant que SpaceX ait 10 ans de retard.

Boeing reçoit près de 4 milliards de dollars par an de la NASA pour le développement du SLS. Les déclarations de Dennis Muilenburg ont surtout pour objectif de justifier ce gouffre financier auprès du congrès et des contribuables américain. Le développement du Space Launch System et de son ancêtre Ares 5 a démarré il y a plus de 20 ans alors que tous les tests de la Falcon 1 de SpaceX échouaient. Donc SpaceX serait capable de mettre en service un BFR avant la version Block 2 du SLS, chargée d’emmener des hommes sur la planète Mars.

Image by NASA

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