Starship : alerte sécurité ?

spacex starship super heavy

– Actualités du 13 octobre 2019 –

Lors de la conférence qui a eu lieu à la fin du mois de septembre, Elon Musk a évoqué des vols habités sur le Starship d’ici un an. Cela semble improbable tant il ya de problèmes à résoudre auparavant, et la sécurité est l’un d’entre eux. SpaceX n’a pas communiqué sur les système d’évasion du Starship lors des différentes phases du vol. Compte tenu de l’architecture présentée, il n’y en a pas vraiment. Le ratio poussée/poids du Starship n’est pas suffisamment élevé pour lui permettre de s’écarter rapidement du booster Super Heavy en cas de problème, même en allumant simultanément les six moteurs Raptor, car ces moteurs ont besoin de plusieurs secondes pour s’allumer et monter en puissance. Ce n’est pas vraiment le scénario idéal en cas de problème.

Cela fait penser aux navettes spatiales américaines, où on avait une confiance absolue dans le système. Or de nombreux décès sont dûs aux navettes spatiales américaines. Elon Musk espère peut-être que la sécurité du Starship sera élevée, avec un niveau de fiabilité similaire à l’aviation commerciale. Il n’y a ni parachutes, ni sièges éjectables sur les dizaines de milliers d’avions Airbus et Boeing qui volent chaque jour. On peut penser que SpaceX mette au point un système dédié aux phases de décollage, par exemple une capsule située sur un des côtés du Starship dans laquelle l’équipage prendrait place avec quelques moteurs SuperDraco pour partir rapidement en cas de problème.

Mais avant de se poser toutes ces questions, il faut déjà que SpaceX arrive à faire voler des hommes en toute sécurité dans sa capsule spatiale Crew Dragon. L’expérience permettra peut-être d’aider à concevoir un système de sécurité efficace pour le Starship.





Starship et Super Heavy ont été détaillés par SpaceX

– Actualités du 3 octobre 2019 –

Les passionnés d’espace sont habitués aux présentations de projets grandioses : lanceur géant, moteur nucléaire, base martienne ou ville orbitale… On peut rêver à ce qui serait possible avec une volonté politique forte et un budget illimité. Jusqu’à présent, ces rêves d’expansion spatiale se limitent à des études de faisabilité et quelques représentations en 3D. Mais la réalité reste implacable. L’espace est incroyablement difficile et cher.

Seulement 3 ans se sont écoulés entre la révélation du projet et le prototype du Starship

En septembre 2016, l’entreprise SpaceX a titillé notre imagination en présentant un super lanceur appelé le Super Heavy, et un vaisseau spatial habité appelé le Starship. Cette architecture est pensée pour permettre à des humains de coloniser la planète Mars avec comme d’habitude quelques rendus 3D pour faire rêver les éternels optimistes que nous sommes. On pouvait s’attendre à ce que les choses en restent là, un beau coup de communication pour flatter l’image de l’entreprise. Mais SpaceX est vraiment particulier.

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Le prototype de Starship à Boca Chica – Credits : Darrell Etherington

Trois ans plus tard, un prototype du Starship se dresse à l’air libre dans la ville de Boca Chica située au Texas. D’ici un ou deux mois, il doit entamer des essais de vol atmosphérique. L’entreprise d’Elon Musk est donc doucement en train de nous convaincre qu’elle va réellement lancer ce projet fou. Ce n’est pourtant pas la première fois que SpaceX réalise une des annonces farfelues de son créateur. Il y a dix ans personne ne croyait à l’idée de réutiliser des boosters en les faisant atterrir à la verticale, mais c’est aujourd’hui un exercice de routine pour SpaceX. C’est d’ailleurs ce qui donne du crédit au projet Starship.

SpaceX est maintenant un mastodonte de l’industrie spatiale devenu en quelques années le leader mondial des lancements commerciaux. SpaceX est aujourd’hui un acteur avec beaucoup de moyens financiers qui collabore étroitement avec la NASA et l’US Air Force. Ce succès est assez récent mais l’idée d’un immense véhicules interplanétaire traîne dans les bureaux d’études de l’entreprise depuis bien plus longtemps.

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Le prototype de Starship photographié de nuit – Credits : SpaceX

La mise au point du moteur Raptor est au coeur du développement du Starship

On peut ainsi retenir la date de mars 2012 lorsque le mot Raptor a pour la première fois été divulgué au public. Raptor est un moteur-fusée très particulier. Il est puissant car il est pensé pour propulser un lanceur super lourd. Il brûle du méthane, ce qui doit lui permettre d’être réutilisable un grand nombre de fois avec un entretien minimal, mais aussi car il est possible de produire du méthane sur la planète Mars. Il a donc été pensé dès le début avec un objectif clair en tête. Enfin, c’est un moteur basé sur un cycle dit “Full-flow staged combustion” abrégé FFC (“combustion étagée à flux complet” en français).

Un moteur-fusée brûle des ergols (ici du méthane) et de l’oxygène, dans une longue explosion contrôlée pour permettre d’atteindre la poussée nécessaire à un vol spatial. Il faut injecter chaque seconde des centaines de kilos voire des tonnes d’ergols dans la chambre de combustion du moteur. On y parvient en faisant appel à des pompes de très forte puissance. Habituellement, ces pompes fonctionnent en brûlant une petite partie des ergols dans un cycle de combustion secondaire. Les gaz issus de ce cycle secondaire sont alors rejetés sans participer à l’effort de propulsion. Perdre des gaz pour entraîner les pompes, c’est au final un lanceur moins efficace. D’autres moteurs comme le RS-25 de la navette spatiale américaine parviennent à minimiser ces pertes, mais le moteur Raptor est le premier moteur opérationnel à pouvoir les supprimer complètement.

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Détails du moteur Raptor – Credits : SpaceX

Le moteur utilise en réalité trois chambres de combustion. Les deux premières servent à entraîner les turbo-pompes. Elles fonctionnent avec des combustion incomplètes. L’une d’entre elles est surchargée en méthane tandis que l’autre est surchargée en oxygène. L’ensemble des ergols passe par cette étape avant d’atteindre la chambre de combustion principale. Les produits de la combustion incomplète sont alors brûlés pour fournir la poussée du moteur. C’est un procédé très complexe mais très efficace car aucun gaz n’est perdu. Chaque gramme de méthane et d’oxygène embarqué dans les réservoirs peut servir directement à la propulsion. En réalité, le gain d’efficacité est de l’ordre de 2% mais lorsqu’on cherche à atteindre l’orbite, 2% c’est énorme.

SpaceX a travaillé sur le moteur Raptor pendant plus de sept ans mais ils sont parvenus à un résultat satisfaisant il y a quelques mois. Bien qu’il ait encore besoin d’améliorations, le moteur Raptor est maintenant opérationnel. Il a même volé avec succès sur le démonstrateur du Starship, appelé Starhopper. SpaceX dispose donc de la pierre angulaire qui va lui permettre de mettre au point son vaisseau interplanétaire. Il va cependant falloir en produire énormément de moteurs Raptor. SpaceX espère pouvoir les fabriquer en 12 heures d’ici la fin de l’année 2019. Le moteur est très puissant mais il en faudra des dizaines pour soulever le Starship et le booster Super Heavy. Créer un vaisseau spatial interplanétaire et son booster implique de voir grand, très grand.

Elon Musk a donné des précisions sur l’architecture du Starship

Samedi dernier, Elon Musk a donné une conférence détaillant l’architecture envisagée pour son vaisseau spatial géant. Fidèle à la philosophie de SpaceX, la réutilisation et l’efficacité économique qui sont au coeur de la réflexion. Le véhicule se présente ainsi en deux parties. Le décollage se fait grâce à un booster gigantesque qui reprend dans les grandes lignes le rôle du premier étage de la Falcon 9. Il doit assurer les premières minutes de vol avant de revenir atterrir près de son site de lancement. Avec 9 mètres de diamètre et 66 mètres de haut, il doit embarquer 3300 tonnes d’ergols pour alimenter ses moteurs Raptor. Au décollage, ces derniers doivent fournir une poussée de 72 méga-Newton. C’est deux fois plus que pour la Saturn 5.

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Détails du booster Super Heavy – Credits : SpaceX

6 pieds d’atterrissage et 4 grilles articulées doivent lui permettre de contrôler sa descente et de se poser. Le Starship prend place directement sur ce premier étage. Le Starship a le même diamètre de 9 mètres et une hauteur de 50 mètres. Il sera propulsé par 6 moteurs Raptor optimisés pour le vol en atmosphère en position centrale et capables de pivoter de 15 degrés, et 3 autres moteurs Raptor optimisés pour le vol dans le vide spatial, qui seront fixes. Le Starship devrait embarquer 1200 tonnes d’ergols, ce qui fait que le système dans son ensemble devrait approcher les 5000 tonnes, soit 2000 tonnes de plus qu’une Saturn 5.

La protection thermique est un enjeu important pour le Starship

C’est donc globalement la même architecture qui nous a été présentée il y a trois ans, mais quand on rentre dans les détails on remarque que beaucoup de choses ont évolué. Pendant la présentation du 28 septembre, Elon Musk a beaucoup insisté sur le matériau de fabrication du Starship et du Super Heavy, de l’acier inoxydable. SpaceX s’était d’abord orienté vers des composites en fibre de carbone, un matériau léger et robuste, mais coûteux.

L’inox a l’avantage d’être très résistant aux températures extrêmes. Ses propriétés mécaniques se retrouvent même renforcées à haute température. Pour construire un véhicule spatial chargé de stocker des ergols cryogéniques puis de se frotter à une atmosphère à haute vitesse, c’est idéal. Sa température de fusion est par ailleurs très élevée. L’inox 301 peut être acheté pour environ 2% du prix des composites en fibre de carbone. Il est facile à travailler et à souder, ce qui permet à SpaceX de continuer sa politique d’itérations rapides.

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Vue d’artiste du Starship décollant de la planète Mars – Credits : SpaceX

La méthode itérative de SpaceX a été appliquée au développement du Starship

Plutôt que de créer un prototype de Starship très avancé et onéreux, SpaceX préfère en fabriquer plusieurs rapidement en testant sans cesse de nouvelles améliorations. C’est exactement la philosophie qui a permis à la Falcon 9 de grimper progressivement en puissance. En plus du prototype de Starship qui est à Boca Chica, le Mk1, un autre Starship est en cours de construction en Floride. SpaceX prévoit déjà plusieurs prototypes supplémentaires de Starship, jusqu’à ce que l’entreprise soit capable de leur faire atteindre l’orbite terrestre.

Le design du Starship évolue

Bien que la forme générale du Starship reste la même, on remarque toutefois quelques changements de design dans la nouvelle architecture présentée par Elon Musk. Le plus évident, ce sont les ailettes. On avait l’habitude de voir 3 ailettes fixes qui servaient aussi de pieds. Le nouveau Starship possède six pieds séparés et 2 ailettes principales qui sont mobiles. 2 autres ailettes plus petites sont fixées en haut du vaisseau spatial. Ensemble, ces quatre surfaces doivent permettre de contrôler la chute du Starship dans l’atmosphère. Elles permettent d’effectuer des manoeuvres de roulis, de tangage ou de lacet. Le Starship passera l’essentiel de sa rentrée atmosphérique sur le ventre. Cette partie du vaisseau spatial sera particulièrement exposée aux frottements et donc à la chaleur. Les contraintes sont telles que le point de fusion de l’inox 301, qui est tout de même de 1400 degrés Celsius, sera atteint. Le Starship a donc besoin de protection thermique supplémentaire.

Elon Musk parle de la rentrée atmosphérique du Starship

Un peu plus tôt dans l’année, Elon Musk avait évoqué un système de transpiration actif, qui depuis a été mis de côté. A la place, le Starship fera appel à de traditionnelles tuiles en céramique. Cela rappelle les navettes spatiales américaines. Les tuiles céramiques des navettes spatiales nécessitaient une inspection et une maintenance très minutieuse, ce qui n’est pas compatible avec un projet qui doit être économique avant tout. Elon Musk insiste sur le fait que la résistance thermique de l’inox 301 permet d’utiliser des tuiles thermiques légères et faciles à entretenir. Pour atterrir, le Starship doit repasser à la verticale et allumer ses moteurs Raptor, comme la Falcon 9. Avant de penser à une rentrée orbitale, il y a encore beaucoup de chemin à parcourir.

Le Starship Mk1 visera l’orbite terrestre, mais ce ne sera que le début des défis à surmonter

Le Starship Mk1 n’est qu’une grossière approximation de ce qui devrait être le véhicule spatial abouti. Il a une masse à sec de 200 tonnes pour atteindre la capacité visée par l’entreprise, c’est-à-dire placer une charge utile de 150 tonnes en orbite basse. Il va falloir ramener les modèles suivants plus près des 120 tonnes au lieu de 200 tonnes. SpaceX espère simplifier la fabrication des segments circulaires en acier qui constituent la coque. Ils ne seront soudés qu’en un seul point et l’épaisseur de la tôle va être affinée. Elon Musk espère que la version Mk4 ou Mk5 du Starship sera capable d’atteindre l’orbite terrestre. Pour cela, il va aussi lui falloir son booster. En tout, une centaine de moteurs Raptor seront donc nécessaires à ces essais. C’est pourquoi SpaceX veut réussir à en fabriquer un par jour.

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Vue d’artiste du Starship décollant de la Lune – Credits : SpaceX

Une fois le Starship en orbite terrestre, il restera encore beaucoup de travail pour en faire un véhicule commercial. Un voyage vers la Lune ou vers la planète Mars suppose une série de ravitaillements par d’autres Starship modifiés pour le transport d’ergols. Transformer le tout en un véhicule habitable est encore une autre difficulté importante à surmonter, même pour SpaceX. 9 ans après le premier vol orbital de sa capsule spatiale Dragon, sa version habitée appelée Crew Dragon n’a toujours pas fait voler d’hommes dans l’espace.

Elon Musk, éternel optimiste, pourrait une nouvelle fois nous surprendre

Toutes ces difficultés n’empêche pas Elon Musk de s’en tenir à ses célèbres calendriers fantaisistes. Il espère que le Starship atteindra l’orbite terrestre d’ici six mois et qu’il fera voler des hommes dans l’espace d’ici un an. Même si on a du mal à croire en de telles promesses, il faut avouer que le projet a pris une toute nouvelle dimension au cours des 12 derniers mois : un moteur au méthane FFC qui décolle, un prototype en taille réelle qui s’apprête à voler, un autre en construction… On commence à parler du Starship non plus avec des “si” mais avec des “quand”. Mais l’aventure pourrait tourner court sans soutien financier. Sans collaboration de la NASA et le soutien financier de ses clients, le Starship pourrait devenir une nouvelle chimère dans l’histoire des projets spatiaux pharaoniques.

Le design du Starship évolue, en attendant la conférence de samedi

— Actualités du 24 septembre 2019 —

La conférence sur la nouvelle architecture du Starship devrait avoir lieu le samedi 28 septembre. En attendant, les choses bougent du côté du prototype Starship Mk1 car les dernières photos en provenance du Texas montrent que de grands ailerons on était attachés au corps du vaisseau spatial. Cela donne une bonne idée des choix architecturaux qui ont été retenus.

Jusqu’à présent, les visuels en 3D montraient un Starship équipé de trois ailerons en position basse qui servaient aussi de pieds, et de deux ailes supplémentaires en position haute. Les dernières photos du prototype du Starship ainsi que quelques tweets d’Elon Musk indiquent qu’il y aura plutôt deux ailerons en position basse. Ils n’auront aucune fonction de support, le véhicule utilisera donc des pieds séparés. Cette solution est apparemment celle qui supportera le mieux la masse morte du Starship. C’est en tout cas l’option retenue pour les premiers prototypes de Starship, mais le dirigeant de l’entreprise reste ouvert à une solution différente par la suite.

Ces grands ailerons ainsi que les deux ailes qui seront installés au niveau de la coiffe du Starship doivent être capables de mouvements extrêmement rapides pour contrôler la rentrée atmosphérique du vaisseau spatial. Le décollage et l’atterrissage se feront grâce à trois moteurs Raptor qui viennent d’être installé sur le prototype de Starship. Pour compléter le Starship Mk1, il reste à poser la coiffe, ce qui devrait être fait le 25 septembre. Elle ne se limite pas à un rôle aérodynamique car en plus des ailettes mobiles elle accueille des systèmes de contrôle d’altitude, des réservoirs sous pression et de grandes batteries électriques. Cela doit permettre de contrebalancer la masse des moteurs et des grands ailerons en bas du prototype. A terme, on pense que la partie haute du vaisseau accueillera la charge utile, le compartiment pressurisé pour les passagers. Si l’architecture externe du Starship semble arriver à sa forme finale, on imagine donc qu’il y a encore énormément de travail à faire du côté de l’architecture interne.

Les progrès sur ce prototype semblent en tout cas suffisants pour convaincre son premier passager officiel. Le milliardaire japonais Yusaku Maezawa avait annoncé vouloir participer à une expédition autour de la Lune en 2023. Pour cela, il a déjà signé un très gros chèque à SpaceX pour le développement du Starship. On a appris la semaine dernière que l’excentrique collectionneur d’art vient de démissionner de son poste de PDG et de vendre pour plus de 2 milliards de dollars d’actions. L’objectif du milliardaire est de libérer du temps et de l’argent pour se consacrer à son aventure lunaire. On ne connaît pas les détails du contrat qui le lie à SpaceX mais il est possible qu’une partie au moins de cet argent serve à développer le Starship.

Il y a quelques mois, Elon Musk avait estimé qu’il faudrait entre 2 et 10 milliards de dollars pour mettre au point son vaisseau interplanétaire. On est probablement encore loin de cette somme mais de prototype en prototype, SpaceX semble convaincre de plus en plus de monde. La NASA a par exemple commencé à afficher quelques signes d’intérêt. Il faut dire qu’au cours des 12 derniers mois, le développement du Starship a progressé à une vitesse fulgurante.

Le prototype de Starship a subi des dégâts pendant son vol de test

— Actualités du 15 septembre 2019 —

Quelques semaines après le vol du Starhopper, quelques détails supplémentaires ont été communiqués. Si le vol dans son ensemble s’est bien déroulé, le prototype de Starship a subi quelques dégâts. On a vu qu’un de ses pieds avait perdu son socle après le contact avec le sol, et que le câblage du démonstrateur a souffert.

Un réservoir sous pression a également été expulsé pendant le vol. Il y a par ailleurs beaucoup de commentaires sur la couleur de la flamme juste avant l’atterrissage car elle est devenue jaune. Cela indique un changement dans le mélange de combustion, mais on ne sait pas si ce changement est volontaire ou non.

De toute évidence, le Starhopper est solide car il a pu résister à ces quelques avaries. Mais le Starship est pensé pour être un véhicule réutilisable sans entretien. Une fois posé sur la Lune ou sur la planète Mars, l’équipage doit être capable de repartir après un simple plein d’ergols. Or si leur vaisseau spatial perd des réservoirs et brûle son câblage, il risque d’y avoir des complications.

Les équipes de SpaceX vont bien sûr utiliser ces données pour tenter de renforcer certains aspects du Starship et éviter que les modèles suivants subissent de tels dégâts. C’est l’intérêt d’un démonstrateur. On verra dans quel état le Starship Mk1 reviendra après son vol inaugural, d’autant plus qu’il subira des contraintes bien plus importantes.

SpaceX teste les tuiles thermiques du Starship, Elon Musk évoque un vaisseau spatial gigantesque

— Actualités du 3 septembre 2019 —

En attendant la révélation du nouveau design du Starship, on a pu apercevoir sur une capsule Dragon des tuiles thermiques qui lui sont destinés. Elle s’était envolé le 25 juillet 2019 avec la mission CRS-18. La capsule de CRS-18 est depuis revenue sur Terre et il semble que les tuiles thermiques ont plutôt bien encaissé le choc de la rentrée atmosphérique.

Il y a encore beaucoup d’éléments du Starship à mettre au point. Un des éléments clés de l’architecture sera le système de ravitaillement en orbite. Le Starship aura besoin de transférer des centaines de tonnes d’ergols dans ses réservoirs avant de se lancer vers la Lune ou vers Mars. Cela signifie que plusieurs vols de Starship dédiés à cette seule tâche seront nécessaires pour chaque Starship habité. Cela augmente les risques d’échec et alourdit la facture.

C’est peut-être pour pallier à ce problème qu’Elon Musk a parlé sur Twitter d’un autre véhicule spatial encore plus démesuré. Il pourrait atteindre les 18 mètres de diamètre, deux fois plus que le Starship et son booster. On a du mal à imaginer l’utilité d’un tel monstre à part ravitailler en un seul lancement un Starship en partance vers la planète Mars.

Le prototype du Starship a atteint 150 mètres d’altitude et le démonstrateur Starship Mk1 atteindra 20km d’altitude

— Actualités du 1er septembre 2019 —

Le prototype du Starship, le Starhopper, a fait un vol à 150 mètres d’altitude. Il a enfin rempli sa mission en prouvant que le moteur Raptor est capable de supporter des phases de décollage et d’atterrissage. Il peut moduler sa poussée et orienter sa tuyère pour effectuer le genre de manoeuvres qu’on a pu voir pendant le vol de mardi. Ce démonstrateur n’ira pas plus haut. Il servait à tester le comportement et les fonctionnalités d’un moteur Raptor à basse vitesse et près du sol.

Pour la suite, il faut s’intéresser au Starship Mk1 qui est encore en cours d’assemblage dans le sud du Texas. Il va recevoir trois moteurs Raptor, ce qui devrait lui permettre d’aller beaucoup plus haut. Cela signifie aussi qu’il sera exposé à plus de contraintes. SpaceX va commencer à pouvoir étudier le comportement aérodynamique du Starship lors des phases supersoniques ou sa résistance face à la chaleur.

Dans un tweet récent, Elon Musk a indiqué que le Starship Mk1 fera une tentative de vol à 20 kilomètres d’altitude en octobre. En cas de succès, une tentative de vol orbital pourrait suivre assez rapidement. Malgré le succès du Starhopper, le moteur Raptor continue à être modifié en permanence. SpaceX en est maintenant à la 10ème itération du design. Le dirigeant de l’entreprise estime que SpaceX a encore besoin de deux ou trois mois de travail avant de réussir à concevoir un moteur à capacité orbitale.

On sait aussi dorénavant que la présentation du système Starship et Super Heavy aura lieu le 28 septembre. C’est une date importante pour SpaceX car le 28 septembre 2008 une fusée Falcon 1 a pour la première fois atteint l’orbite terrestre.

Le test de décollage du prototype du Starship à 150 mètres du sol est reporté

— Actualités du 27 août 2019 —

Après un report de deux heures, un remplissage des réservoirs et un décompte avant mise à feu, le récent test de décollage du Starhopper a été arrêté à avant d’être reporté. Ce délai doit permettre à SpaceX d’inspecter les allumeurs de son moteur Raptor. Le moteur Raptor utilise un système d’allumage double, ce qui offre une certaine fiabilité mais complique le développement. Le problème semble se situer au niveau du câblage, un problème qui devrait donc pouvoir être réglé rapidement. La prochaine tentative aura lieu ce soir.

Pour rappel, ce sera le troisième vol du prototype du Starship, qui est maintenant équipé de la 6ème itération du moteur Raptor. La FFA a donné l’autorisation pour un vol jusqu’à 150 mètres d’altitude, avec au maximum 30 tonnes d’ergols dans les réservoirs. Cela devrait déjà nous offrir de belles images et surtout de nombreuses données aux ingénieurs de l’entreprise. En parallèle de ce test, la construction des Starship Mk1 et Mk2 continue au Texas et en Floride. On a même vu des pièces arriver sur site.

Pour avoir plus d’informations, il va falloir attendre la conférence de présentation d’Elon Musk sur l’architecture du Starship et du Super Heavy. Dans un tweet, l’homme d’affaires a précisé que cette conférence aurait lieu lorsque le Starship Mk1, assemblé à Boca Chica, aura reçu ses trois moteurs Raptor, ses ailerons et ses trains d’atterrissage. Dans l’hypothèse la plus optimiste, cela signifie que la conférence n’aura pas lieu avant mi-septembre.

Le prototype du Starship décolle de 20 mètres

— Actualités du 20 août 2019 —

Le démonstrateur Starhopper de SpaceX a réalisé son premier véritable vol atmosphérique le 25 juillet. Son moteur Raptor a été mis à feu pendant une vingtaine de secondes pour lui permettre de s’élever à 20 mètres d’altitude. SpaceX veut procéder à un vol plus ambitieux jusqu’à 200 mètres d’altitude dans les jours qui viennent. Après ça les deux prototypes du Starship actuellement en construction devraient prendre le relais. Certaines photos du site de Cocoa en Floride laissent penser qu’un booster Super Heavy est déjà en cours d’assemblage.

La NASA semble de plus en plus séduite par le Starship. Elle a annoncé qu’elle allait collaborer avec SpaceX sur le ravitaillement en orbite, une technologie clé pour permettre le voyage lunaire et martien.

Le prototype de Starship prend feu pendant un test

— Actualités du 21 juillet 2019 —

Le 16 juillet, le moteur Raptor a brièvement été mis à feu sous le Starhopper, le prototype du Starship. L’objectif de cet essai était de faire prochainement décoller de quelques dizaines de mètres ce prototype de vaisseau interplanétaire. A priori, le tir statique en lui-même s’est plutôt bien déroulé mais quelques minutes plus tard, alors que le Starhopper était à l’arrêt, il a subitement été enveloppé par une boule de feu.

Les flammes n’ont duré que quelques secondes et l’intégrité physique du prototype de Starship ne semble pas avoir été affectée. Il s’agit très probablement d’une fuite ou d’une libération de carburant. On en saura plus dans les jours qui viennent. Cela va cependant peut-être ajouter un peu de retard aux essais du prototype de Starship.

Un moteur de Starship explose, la production s’accélère

— Actualités du 25/6/2019 —

Il semble qu’un moteur Raptor a explosé au cours d’un essai suite à une défaillance de sa turbine. On sait que SpaceX modifie les tests de ses moteurs Raptor en permanence. L’entreprise pense pouvoir trouver une solution à ce problème en quelques semaines seulement. Cela signifie par contre qu’il va falloir attendre un peu avant que le prototype du Starship décolle.

Sur Twitter, Elon Musk a indiqué que la production des différentes versions du moteur Raptor est en train d’accélérer. SpaceX espère en fabriquer deux par jour d’ici la fin d’année. Un tel rythme suggère que l’entreprise se projette déjà bien au-delà du Starhopper. Un grand nombre de moteurs Raptor sera nécessaire pour équiper les deux prototypes de Starship orbitaux actuellement en construction.

Le booster appelé Super Heavy nécessitera lui-aussi plusieurs dizaines de moteurs Raptor. Pour en savoir plus, il va falloir attendre la présentation détaillée de l’architecture du Starship qu’Elon Musk a promis de présenter cet été.

Le prototype du Starship prend forme, Elon Musk met en concurrence deux équipes de SpaceX

— Actualités du 4 juin 2019 —

Il y a deux mois, un moteur Raptor était brièvement allumé pour soulever le prototype du Starship. Ce prototype ressemble plus à une grosse bonbonne de gaz qu’à un vaisseau spatial interplanétaire. Il doit servir à tester la propulsion du Starship dans l’atmosphère, jusqu’à quelques kilomètres d’altitude. Après les essais de début avril, l’unique moteur ayant été mis à feu avait été retiré du Starhopper par les équipes de SpaceX. Il semble toutefois que ces essais sont sur le point de reprendre.

Il y a quelques jours, un moteur Raptor a de nouveau été installé sous le Starhopper. C’est un indice d’une nouvelle campagne de tests qui devrait faire voler le prototype du Starship sans attaches. On sait que SpaceX possède dorénavant trois ou quatre moteurs Raptor. Ce n’est pas celui qui vient d’être installé qui sera utilisé pour faire décoller le Starhopper. Il devrait seulement servir à des tests préliminaires. En plus de ce nouveau moteur, l’ensemble du Starhopper a été modifié depuis la dernière campagne de tests. Il a dorénavant un système de libération rapide des câbles, des moyens de contrôle d’attitude et des amortisseurs au niveau de ses pieds. Il faut donc patienter une semaine ou deux avant de voir enfin cet étrange engin décoller. Ces derniers mois, SpaceX a accéléré le développement du Starship bien au-delà de ce simple prototype atmosphérique.

La phase suivante doit passer par un prototype orbital, ou plutôt deux. Depuis quelques semaines, des plaques de tôle sont assemblées à Boca Chica (Texas), et à Cap Canaveral (Floride). SpaceX a décidé de mettre en compétition interne deux de ses équipes. Elles vont tester des idées et des concepts différents pour essayer d’assembler le meilleur Starship possible. Dès les premières soudures, quelques partis-pris apparaissent. Ce n’est pas la même taille de tôle qui a été choisie par les deux équipes. Les travaux sur la structure externe de ces prototypes semble avancer très vite. Le modèle de Boca Chica a déjà reçu son nez, on espère que cette fois-ci il est bien attaché.

En plus de ces travaux de recherche et développement, SpaceX étudie le choix du site de lancement pour ses prototypes orbitaux de 9 mètres de diamètre. Le complexe de lancement 39A du centre spatial Kennedy semble avoir la préférence de l’entreprise. C’est déjà le site de lancement de fusées Falcon et Falcon Heavy. Il faudrait dans ce cas bâtir une nouvelle tour de lancement ainsi qu’une aire d’atterrissage à proximité. En effet, ce sera difficile de transporter par la route cet énorme vaisseau spatial. Un atterrissage au plus près du site de lancement permettra une réutilisation plus rapide.

SpaceX a déjà été incroyablement actif sur le Starship en 2019. Les prochains mois nous réservent encore de nombreuses surprises. Elon Musk devrait nous révéler les dernières évolutions du design du vaisseau spatial dans les prochains jours ou les prochaines semaines.

La NASA n’est pas encore convaincue par le Starship, les tests continuent

— Actualités du 7 mai 2019 —

La NASA n’est pas encore convaincue par le Starship, le prototype de vaisseau spatial interplanétaire imaginé par Elon Musk. Elon Musk a révélé sur Twitter que la NASA attend encore des progrès avant d’annoncer un éventuel soutien au Starship. On imagine qu’il va d’abord falloir faire voler des astronautes dans la capsule spatiale Crew Dragon avant d’espérer obtenir le soutien de la NASA pour le Starship.

En attendant, les tests du moteur Raptor continuent. Le moteur qui doit propulser le Starship a été mis à feu pendant 40 secondes lors d’un test sur le site de McGregor, au Texas. Le moteur Raptor semble donc maintenant prêt à emporter le Starhopper à quelques dizaines de mètres d’altitude. On ne connaît pas encore le planning pour la suite de ces tests.

Le Starship pourrait emmener un télescope spatial géant de la NASA dans l’espace

— Actualités du 16 avril 2019 —

La NASA fait de plus en plus confiance en SpaceX. L’agence spatiale américaine vient de lui confier le lancement de la mission DART qui devrait avoir lieu en 2020 ou 2021. Certaines personnes pensent que la NASA pourrait confier à SpaceX d’autres missions de première importance, comme le lancement du télescope spatial LUVOIR (Large UV/Optical/Infrared Surveyor), le successeur du télescope spatial James Webb. Ce lancement pourrait avoir lieu sur le Starship de SpaceX.

Le centre spatial Goddard a tweeté une image qui montre que le télescope géant pourrait être intégré au Starship. Il faudra en effet une fusée de très grande taille pour lancer ce télescope dont le miroir pourrait atteindre 15 mètres de diamètre et le Starship semble en effet fait pour ce travail. C’est surtout le premier signe d’intérêt de l’agence spatiale américaine pour le Starship, un projet auquel la NASA n’avait jusqu’ici pas souhaité s’associer. Peut-être que les premiers tests du moteur Raptor et la construction des prototypes sont lentement en train de convaincre la NASA.

Le prototype du Starship a décollé de quelques centimètres pendant des tests

— Actualités du 9 avril 2019 —

Le Starship de SpaceX doit permettre d’emmener des hommes au delà de l’orbite basse. Un prototype chargé de tester le comportement du véhicule dans l’atmosphère a été assemblé dans le sud des Etats-Unis. Ce prototype surnommé le Starhopper est équipé pour le moment d’un unique moteur Raptor. Il vient de démarrer une campagne de tests. Le propulseur du Starhopper a ainsi été mis à feu deux fois, le 3 et le 5 avril. Dans les deux cas, la combustion n’a duré que quelques secondes. Il semble que cela a été suffisant pour faire décoller le prototype de quelques centimètres et tendre les sangles qui maintiennent le prototype.

SpaceX n’a encore communiqué aucun agenda concernant la suite des tests. On sait qu’à terme, l’entreprise souhaite faire voler ce prototype de Starship jusqu’à 5 kilomètres d’altitude. Pour le moment, le nouveau moteur Raptor n’a jamais fonctionné plus de quelques secondes, que ce soit en banc d’essai ou lors d’essais sur le prototype. Les tests de la semaine dernière sont tout de même des étapes importantes car c’est la première fois qu’une fusée se soulève à l’aide d’un moteur brûlant du méthane.

La totalité des ergols est utilisée pour la propulsion, ce qui n’est pas le cas dans des moteurs traditionnels. Ils doivent en effet brûler à perte une petite partie de leurs ergols pour entraîner leur turbo-pompe. Le gain de performance est en réalité assez faible, quelques pourcents. Mais chaque pourcent compte pour atteindre l’orbite terrestre.

Il y a encore beaucoup de travail à réaliser avant que le Starhopper s’envole. Il faudra probablement attendre qu’il soit doté de trois moteurs Raptor, ce qui lui donnera un peu plus de possibilités de moduler sa poussée. On imagine déjà les énormes flammes qui seront produites quand plusieurs dizaines de moteurs Raptor brûleront simultanément sur un booster Super Heavy.

Le premier vol de test du Starhopper est imminent et le design du Starship se précise

— Actualités du 19 mars 2019 —

SpaceX a envoyé une note aux résidents de la zone pour signaler que les premiers essais pourraient avoir lieu dès cette semaine. Le développement du Starship continue à grande vitesse. Elon Musk a d’ailleurs envoyé plusieurs tweets qui nous donnent des informations sur l’architecture du vaisseau spatial et sur son plan de développement. Le Starhopper tel qu’on peut le voir aujourd’hui est très proche de son design final.

L’entreprise ne souhaite pas reconstruire la partie conique qui avait été abattu par des vents violents il y a quelques semaines. Le Starhopper ne devrait en effet pas atteindre les grandes vitesses nécessitant un fuselage aérodynamique. La pièce de fuselage qu’on peut apercevoir en construction près du Starhopper est donc destinée au modèle orbital du véhicule spatial.

Le Starship et le Super Heavy vont être construits simultanément à Boca Chica et à Cap Canaveral. Le premier modèle orbital sera à taille réelle et devrait donc avoir des caractéristiques très proches du Starship final.

Elon Musk a aussi parlé du système de bouclier thermique de son vaisseau spatial. Il avait parlé d’un système de refroidissement par transpiration, mais ce ne sera pas le seul système utilisé. Le Starship sera aussi équipé de tuiles de protection thermique sur sa face la plus exposée lors des rentrées atmosphérique. Ces tuiles thermiques seront hexagonales pour éviter d’offrir au gaz des canaux d’accélération entre elles.

Les tuiles thermiques ont déjà été testés avec succès à des températures simulant une rentrée à vitesse orbitale. Le système de transpiration sera présent aux endroits où les tuiles thermiques seront les plus susceptibles d’érosion ainsi qu’aux points les plus chauds de la face la moins exposée lors des rentrées atmosphériques.

Le système de transpiration consiste à faire évaporer un liquide par des micro perforations sur la coque externe. C’est ce qui doit permettre d’évacuer le trop-plein de chaleur qui accompagne les frottements atmosphériques. Cela doit permettre au Starship d’être relancé dans l’espace sans entretien, ce qui est une condition nécessaire pour pouvoir espérer un jour le faire décoller à partir de la planète Mars.

Les premiers bonds propulsifs du Starship devraient bientôt avoir lieu

— Actualités du 12 mars 2019 —

SpaceX avance rapidement sur son prototype atmosphérique de Starship. Le futur grand vaisseau spatial interplanétaire de l’entreprise américaine pourrait démarrer ses essais de propulsion assez rapidement. Le premier moteur Raptor opérationnel devrait être installé sur le prototype dès cette semaine. Le Starhopper commencera alors une série de tests de chargement et déchargement des ergols, de contrôle des systèmes de vol et de mise à feu statique. Si tout se déroule bien, cela permettra de faire rapidement de petits bonds propulsifs.

Pour ses premiers essais en vol, le Starship sera suspendu par des filins. Au cours des prochains mois, le Starhopper devrait avoir de plus en plus de moteurs Raptor et les tester dans différentes configurations. Quand SpaceX sera assez confiant, ils pourront alors se débarrasser des filins pour réaliser de vrais bonds propulsif. Il y a quelques mois, Elon Musk avait promis que la nouvelle architecture du Starship et de son booster le Super Heavy sera révélé à ce moment-là.

Les tests des moteurs Raptor qui équiperont le Starship continuent

— Actualités du 5 mars 2019 —

Après trois semaines de tests intensifs, le premier prototype n’est plus fonctionnel. C’est normal car l’objectif était justement de le pousser au-delà de ses limites. Un second moteur Raptor est donc en train de prendre la relève. La cadence de développement et de test du moteur Raptor est incroyablement agressive, ce qui laisse espérer qu’un premier bond du Star Hopper en 2019 est encore possible.

SpaceX teste les moteurs Raptor qui équiperont le Starship et le booster Super Heavy

— Actualités du 5 février 2019 —

Le 3 février, SpaceX a testé la nouvelle version du moteur Raptor doit propulser le modèle de test atmosphérique du Starship actuellement en cours de construction au Texas, le Starhopper. Le moteur Raptor est monté à 60% de sa puissance environ, ce qui a permis de fournir une poussée de 116 tonnes. Ce premier moteur Raptor destiné à voler est une version simplifiée du design final. SpaceX souhaite être opérationnel le plus tôt possible.

Plutôt que de développer deux versions du moteur, une version optimisée pour le vol atmosphérique et une version optimisée pour la propulsion dans le vide spatial, SpaceX préfère créer un seul moteur à mi-chemin en termes de spécifications. Pour le moment, le Starship de test et son booster le seront donc équipés du même modèle de moteur Raptor qui fournira une poussée de 200 tonnes environ.

Plus tard dans le développement de la fusée, SpaceX optimisera son design en développant une version de plus forte poussée pour le premier étage est une version à forte impulsion spécifique pour le Starship. En attendant, on sait que trois de ces premiers moteurs Raptor vont équiper le Starhopper. On imagine que des tests de mise à feu un peu plus poussés sont prévus.

La partie supérieure du Starhopper est toujours en réparations. Un dôme qui ressemble à la partie supérieure d’un réservoir est en train d’être installé sur ce qu’il reste du Starhopper. Pour optimiser les délais de fabrication, les tests des moteurs et la construction du prototype ont tous les deux eu lieu au Texas. On ne sait pas quand le modèle de test du Starship sera lancé, mais les préparatifs semblent bien avancer.

Le Starhopper, modèle de test du Starship, est endommagé à cause de vents violents

— Actualités du 29 janvier 2019 —

Le 23 janvier, la partie supérieure du Starhopper, le modèle de test atmosphérique du futur vaisseau spatial de SpaceX, est tombée à cause de vents violents au Texas. La pièce est complètement pliée et semble dorénavant inutilisable. C’est donc au moins plusieurs semaines de retard qui s’ajoutent avant le premier bond du démonstrateur.

SpaceX peut se consoler en se disant que ce n’est que de l’acier inoxydable à 3 dollars le kilogramme et quelques dizaines d’heures de main d’oeuvre qu’il faudra planifier. Cet incident ne devrait donc pas trop peser sur la trésorerie de l’entreprise américaine. Cela aurait été plus embêtant si SpaceX avait perdu une pièce en fibre de carbone.

Elon Musk a été interviewé par le magazine Popular Mechanics au sujet du choix des matériaux. L’acier inoxydable est le matériau choisi pour le Starship pour une raison de coût, mais pas seulement. L’alliage choisit offre une résistance élevée à très basse température et et à très haute température, ce qui est idéal pour un véhicule spatial qui abritera des ergols cryogéniques et fera des rentrées atmosphériques à grande vitesse. Cela permet d’envisager un bouclier thermique un peu plus léger, et peut-être même de se passer complètement d’un bouclier thermique traditionnel.

Le PDG de SpaceX envisage un refroidissement par transpiration. Le Starship aurait ainsi une double paroi en inox au niveau de sa partie la plus exposée aux frottements. De l’eau ou même du carburant pourraient circuler entre ces deux parois. La paroi externe serait parcourue de micro-perforations permettant à ce liquide de s’évaporer et donc d’évacuer de la chaleur. Cette double paroi renforcerait aussi la résistance structurelle du vaisseau.

Le Starship de test est assemblé à grande vitesse au Texas

— Actualités du 7 janvier 2019 —

A Boca Chica, au Texas, le chantier du modèle de test du Starship évolue à grande vitesse. Ce modèle du futur vaisseau spatial de SpaceX sera utilisé pour réaliser une série de bonds atmosphériques pour tester les matériaux et les technologies nécessaires à ce projet pharaonique. Il y a dix jours, on avait vu sur internet deux parties du vaisseau spatial en cours d’assemblage. Ils ont bien grandi depuis les deux dernières semaines. La structure en acier inoxydable commence à ressembler à une vraie fusée.

Elon Musk veut aller très vite. Il espère que les premiers bonds de ce Starship de test auront lieu dans quatre semaines. Cela paraît extrêmement optimiste. Le design des moteurs Raptor qui équiperont le Starship est en train d’être refait, et on n’a pas encore vu de réservoir sur le chantier de Boca Chica. Il reste donc énormément de travail.

L’année 2019 sera cruciale pour le développement du Starship et son booster Super Heavy

— Actualités du 27 décembre 2018 —

Cela fait plusieurs années qu’Elon Musk a présenté sa vision d’une fusée gigantesque capable d’emmener des hommes au-delà de l’orbite basse de la Terre. Cette structure en deux parties, un booster et un vaisseau spatial, doit servir à réaliser le rêve du créateur de SpaceX d’aller sur la Lune et sur Mars. Cette structure a eu plusieurs noms, comme le BFS et la BFR. Dorénavant, il faut appeler le vaisseau “Starship” et le booster “Super Heavy”.

Jusqu’à présent, ce lanceur géant était encore un concept. Plusieurs designs ont été présentés, et même quelques architectures de mission. Mais à part quelques tests de moteurs étalés sur plusieurs années, le Starship et son booster le Super Heavy sont restés un concept en développement. Cela pourrait changer en 2019. SpaceX n’est plus la petite start-up qui veut défier les grands. L’entreprise américaine a réussi son premier pari, rendre ses fusées réutilisables et devenir un acteur majeur de l’industrie de l’accès à l’espace. Cette performance nous oblige à apporter un peu de crédit aux rêves interplanétaires de son fondateur, surtout que le concept de Starship commence à devenir concret.

Depuis quelques jours, des photos en provenance de Boca Chica au Texas montrent deux structures métalliques, une tour dotée de pieds et un cône de grande taille. Ces éléments et les interrogations qu’ils suscitent ont poussé Elon Musk à s’exprimer. Comme d’habitude, c’est sur Twitter que le dirigeant de SpaceX a fait ses déclarations. On a appris que la tour et le cône qui ont été photographiés sont des éléments du modèle de test atmosphérique de Starship.

Dans un premier temps, SpaceX souhaite tester les matériaux et les technologies de son vaisseau interplanétaire à l’aide de ce modèle. Il sera plus petit mais tout aussi large que le design final. Son rôle sera de faire une série de bons atmosphériques à basse altitude, jusqu’à 500 mètres de hauteur, puis jusqu’à 5 kilomètres de hauteur dans un second temps. Ce modèle aura exactement la même fonction que le Grasshopper avait pour le développement de la Falcon 9. Elon Musk espère que ce modèle de test pourra réaliser ses premiers bons atmosphériques au mois de mars ou avril 2019. D’autres cadres de l’entreprise ont évoqué la fin de l’année 2019.

Malgré ces avancées dans la construction du modèle de test, le design final du Starship n’est pas terminé. Elon Musk avait révélé que SpaceX allait construire son vaisseau spatial avec des matériaux composites à base de fibres de carbone. Leur légèreté et leur rigidité aurait garantit d’excellentes performances pour 91 le vaisseau spatial et pour son booster. SpaceX semble finalement opter pour de l’acier inoxydable. L’alliage retenu offrirait un meilleur rapport résistance-poids à température cryogénique ainsi que dans les très hautes températures rencontrées lors d’une rentrée atmosphérique. Cela permettrait d’alléger la protection thermique nécessaire au vaisseau spatial. La surface du véhicule ne serait pas peinte, elle serait polie comme un miroir afin de limiter au maximum l’échauffement lié à la lumière du soleil.

Le moteur Raptor qui propulsera le Starship et le Super Heavy va également subir des changements importants. Un superalliage a été développé spécifiquement pour le moteur. Il est conçu pour supporter des pressions immenses. SpaceX a sa propre fonderie, ce qui lui permettra de modifier rapidement le moteur Raptor en fonction des résultats des premiers tests sur le modèle d’essai atmosphérique actuellement en construction au Texas.

Cette volonté de tester au plus vite les principaux composants du Starship semble être au coeur de la démarche de SpaceX. La Falcon 9 avait été lancée sur le marché des lanceurs dès que possible. L’entreprise américaine l’avait ensuite amélioré au fur et à mesure de ses vols. En 2019, SpaceX va lancer ses premiers vols habités grâce au Crew Dragon. Le retour d’expérience du Crew Dragon servira aussi au projet Starship.

SpaceX abandonne déjà le projet de mini BFS

— Actualités du 20 novembre 2018 —

Elon Musk est revenu sur ses déclarations concernant la mini BFS utilisée en second étage d’une Falcon 9. A la place, SpaceX souhaite accélérer les tests grandeur nature avec son premier modèle de BFS. La construction semble avancer sous la grande tente blanche du port de Los Angeles. On peut même apercevoir un énorme dôme noir, il s’agit très probablement d’une partie des monstrueux réservoirs de 9 mètres de diamètre qui équiperont le vaisseau spatial.

Si une première BFS est peut-être déjà en construction, son design n’est pas figé. Le dirigeant de SpaceX a ainsi indiqué qu’un redesign majeur et contre-intuitif est en cours. La BFR n’a donc pas fini d’évoluer. La motorisation et les dimensions générales de la BFR resteront cependant probablement les mêmes. Elon Musk semble vouloir nommer les différentes parties de la BFR. Le vaisseau spatial qui constitue le second étage aurait ainsi le nom de “Starship”, tandis que le premier étage deviendrait “Super Heavy”.

SpaceX va construire un mini BFS pour faire des tests

— Actualités du 13 novembre 2018 —

SpaceX continue le développement de son vaisseau à vocation interplanétaire, la BFR (Big Falcon Rocket). Un projet aussi ambitieux va faire appel à de nombreuses nouvelles technologies. SpaceX est déjà bien aguerri avec tout ce qui concerne les freinages et atterrissages propulsifs de ses Falcon 9. Mais sur la BFR, c’est l’ensemble du lanceur qui sera récupéré, c’est-à-dire le premier étage et le second étage. Mais récupérer un second étage est beaucoup plus difficile que de récupérer un premier étage. Il faut réaliser une rentrée atmosphérique à vitesse orbitale, puis annuler toute cette vitesse avant d’atteindre le sol, ce qui correspond à un freinage de 28000 km/h à 0 km/h en quelques minutes seulement.

Comme la BFR sera un véhicule spatial habité, des contraintes supplémentaires sont à prendre en compte. La décélération ne doit pas être trop brutale. Les occupants des capsules Apollo pouvaient encaisser jusqu’à 6G ou 7G lors de leur rentrée atmosphérique. Les premiers passagers de la BFR ne seront pas des pilotes de chasse chevronnés, ce seront apparemment des artistes. Il est impossible de leur faire subir cela.

Pour répondre à ces problématiques spécifiques, SpaceX a imaginé un second étage entre une fusée et une navette, appelée BFS (Big Falcon Spaceship). Le BFS doit rentrer dans l’atmosphère par le ventre, ce qui permet d’augmenter considérablement les frottements atmosphériques et donc de réduire rapidement la vitesse du vaisseau spatial. Une fois sa vitesse suffisamment basse, la BFS doit basculer pour permettre à ses moteurs d’entrer en action. La fin de vol reprend le scénario d’un premier étage de la Falcon 9, avec un atterissage rétropropulsif. SpaceX sait réaliser des atterrissages rétropropulsifs, mais n’a pas encore expérimenté de rentrée atmosphérique d’un vaisseau spatial par le ventre. Le BFS est un énorme vaisseau spatial de 9 mètres de diamètre et 55 mètres de long. SpaceX préfèrerait donc tester ses idées avec un modèle un peu plus petit pour commencer.

La semaine dernière, on a appris sur Twitter que l’entreprise américain d’Elon Musk va modifier un second étage de Falcon 9 pour créer une sorte de mini-BFS. L’objectif de SpaceX est d’acquérir les compétences nécessaires à la rentrée atmosphérique du Big Falcon Spaceship. SpaceX a besoin de données sur le comportement des boucliers thermiques et sur les systèmes de contrôle du vaisseau spatial à très grande vitesse. Le modèle n’est pas prévu pour revenir se poser grâce à ses moteurs-fusées. Cette phase de vol sera directement tester par un BFS à taille réelle, qui est actuellement en cours de construction et qui pourrait être testé dès l’année prochaine à Boca Chica, au Texas. Le BFS de test réalisera une série de bonds de plus en plus haut, à des vitesses de plus en plus grandes. Elon Musk n’a pas communiqué de date pour les essais de ce mini-BFS. Il y a encore beaucoup de travail avant de voir la BFR en action. La fusée Falcon 9 va donc rester un atout pour le modèle économique de SpaceX pendant encore au moins quelques années.

SpaceX dévoile le nouveau design de la BFR et prévoit un survol de la Lune en 2023

— Actualités du 18 septembre 2018 —

Il y a deux ans, SpaceX présentait le projet BFR, une fusée spatiale et un vaisseau spatial capables d’emmener des hommes jusqu’à la planète Mars, et au-delà. Depuis, c’est devenu une habitude tous les ans. Chaque mois de septembre, SpaceX présente les actualités du projet. La dernière de ces conférences a eu lieu hier aux Etats-Unis d’Amérique. Cela a été l’occasion pour Elon Musk de détailler les nouveaux choix de design de la Big Falcon Rocket et de parler de sa première mission habitée, un survol touristique de la Lune.

La BFR a encore une fois beaucoup évolué par rapport à l’année dernière. L’ensemble constitué du booster et du vaisseau spatial est plus long. Au lancement, la fusée spatiale devrait avoir une hauteur de 118 mètres, ce qui est 12 mètres de plus que précédemment annoncé. La Big Falcon Rocket mesurera 48 mètres de longueur, et le vaisseau spatial BFS fera 55 mètres de longueur. Il n’y a pas de changement de diamètre du Big Falcon Spaceship, qui est toujours de 9 mètres. Cela devrait offrir au BFS un volume habitable proche de 1100 mètres cubes. SpaceX n’a pas encore développé l’intérieur du vaisseau spatial, qui sera de toute façon adapté en fonction de la mission avec des systèmes de support de vie plus ou moins complets. La propulsion du Big Falcon Spaceship sera constitué de sept moteurs Raptor. Le vaisseau devrait être capable de survivre sans problème à la perte de deux ou trois d’entre eux.

Il s’agit pour SpaceX d’optimiser le temps de développement du vaisseau spatial en utilisant la même version du Raptor partout. Cela a pour conséquence une petite perte de performance mais cela est beaucoup plus simple. Autour des sept moteurs, il y a douze conteneurs à cargo disposés en cercle. C’est pratique pour décharger et cela permet de baisser le centre de gravité du véhicule. Les containers pourront éventuellement être remplacés par des moteurs Raptor, ce qui améliorerait fortement les performances du véhicule à destination de la planète Mars. Même sans cette amélioration, la fusée spatiale devrait être capable d’emporter une centaine de tonnes de charge utile vers la surface de la planète rouge.

La silhouette du BFS est transformée avec l’ajout de trois grandes ailettes à l’arrière, et de deux ailerons rétractables à l’avant. Ces deux ailerons et ces ailettes arrière seront mobiles. Ce sont elles qui guideront la trajectoire de la fusée au cours de sa rentrée atmosphérique. Les pieds, qui serviront à l’atterrissage du vaisseau spatial, sont encastrés au bout des ailettes arrière. La silhouette du Big Falcon Spaceship rappelle ainsi fortement la fusée de Tintin. La BFR et le BFS nécessitent encore un long développement. Elon Musk espère réaliser des petits sauts atmosphériques dès l’année prochaine et un premier vol orbital d’ici deux ou trois ans. Mais il avoue lui-même qu’il s’agit d’un calendrier optimiste. Si tout se déroule parfaitement, cela nécessitera probablement des délais supplémentaires.

Le coût du développement de la BFR et du BFS est estimé à environ 5 milliards de dollars. Une partie de ce montant a été financé par le milliardaire japonais Yusaku Maezawa. En contrepartie, il deviendrait le premier passager de la Big Falcon Rocket pour une mission de survol de la Lune qui pourrait avoir lieu en 2023. Il en profiterait pour inviter des artistes à partager l’aventure. Elon musk a rappelé que quelles que soient les précautions prises, voler en BFR sera tout de même dangereux. Il a ainsi fait comprendre qu’il pourrait y avoir des morts dans les tentatives de colonisation de la Lune et de Mars, ce qui sera peut-être difficilement acceptable pour le grand public. En attendant, le BFS devrait rapidement démarrer ses essais atmosphériques. Un prototype est actuellement en cours de construction sous une grande tente blanche dans le port de Los Angeles. On a pu apercevoir dans la présentation un premier tronçon de fuselage qui donne une idée de l’échelle du vaisseau spatial. Elon Musk est optimiste sur les chances du projet BFR d’aboutir.

SpaceX va se concentrer sur le développement de la BFR

— Actualités du 13 mars 2018 —

La semaine dernière, SpaceX a lancé sa 50ème fusée Falcon 9. A ce rythme, la 100ème va arriver très rapidement. En effet, entre fin mars et fin avril, SpaceX devrait procéder à six lancements de fusées Falcon 9 en un mois, dont trois lancements regroupés en une seule semaine. Mais SpaceX se projette au-delà de ce lanceur : Elon Musk avait précisé en septembre dernier qu’une fois la Falcon Heavy opérationnelle, les efforts de développement de SpaceX allaient se concentrer sur la fusée Big Falcon Rocket (BFR) et le vaisseau Big Falcon Spaceship.

Lors d’une interview qui a eu lieu le 11 mars, le fondateur de SpaceX a rappeler son ambition. Il veut démarrer les tests de la BFR dès l’année prochaine. La fusée doit faire appel à deux éléments principaux : un booster entièrement réutilisable brûlant du méthane et de l’oxygène liquide, et au second étage un vaisseau spatial à capacité interplanétaire, habitable et lui aussi entièrement réutilisable, appelée BFS. L’ensemble doit permettre de rendre le voyage habité vers Mars et d’autres corps célestes du système solaire.

Dans ses déclarations, Elon Musk a précisé que les plans du booster et du vaisseau spatial ont connu quelques évolutions depuis leur présentation en septembre dernier. On peut donc peut-être espérer une nouvelle présentation au prochain International Astronautical Congress. C’est apparemment le vaisseau spatial BFS qui sera testé en premier. Selon Elon Musk, la construction du premier prototype a déjà démarré et l’entreprise espère donc conduire les premiers tests durant les six premiers mois de 2019. Ces tests seront du même type que ceux qui avaient été fait avec le Grasshopper, c’est à dire des bonds sur des distances et des altitudes assez faibles. Au fur et à mesure de leur déroulement, les tests amèneront le vaisseau spatial jusqu’à une altitude de plusieurs kilomètres. Il va y avoir beaucoup de choses à tester sur la BFR. On sait que SpaceX travaille depuis près de dix ans sur le moteur Raptor qui doit équiper la BFR. Le vaisseau de la BFR doit également être capable d’effectuer des rentrées atmosphériques à la manière d’un corps portant. Elon Musk a justement précisé que les protections thermiques feraient partie des éléments testés.

Elon Musk donne des détails sur la BFR et la BFS sur Reddit

— Actualités du 17 octobre 2017 —

Elon Musk, PDG de l’entreprise SpaceX, a profité d’une séance de questions-réponses sur Reddit pour donner des précisions sur la Big Falcon Rocket (BFR), aussi appelée Big Fucking Rocket. Le sujet regroupe plus de 12000 messages.

Le dirigeant de SpaceX a commencé par évoquer la problématique des radiations. SpaceX considère que les niveaux de radiation ne nécessitent pas de protections particulières pour la durée du voyage. Les vaisseaux spatiaux de l’entreprise seront cependant équipsé d’un abri en cas de tempêtes solaires. SpaceX ne s’occupera pas de la colonisation martienne en elle-même : le but de l’entreprise et d’offrir un moyen de transport et des infrastructures de base sur place. D’autres entreprises et d’autres organisations pourront exploiter cette opportunité. Elon Musk compare la BFR à l’arrivée du chemin de fer qui s’est accompagnée du développement de villes adjacentes.

SpaceX cherche à alléger la fusée. Par exemple, les tuiles de protection thermique seront montés directement sur les réservoirs, sans structure intermédiaire. Le vaisseau spatial de la firme porte le nom de Big Falcon Spaceship (BFS). Les petites ailettes ne servent pas à fournir une portance mais un moyen de contrôle durant les rentrées atmosphériques sans charge utile. Le BFS devrait être capable de se mettre en orbite terrestre par ses propres moyens. La BFR est donc juste là pour lui permettre d’enmbarquer un maximum de charges utiles.

Grâce à la gravité martienne réduite, le BFS fera l’ensemble du travail depuis la surface de la planète rouge. Les voyages se feront avec le nez de l’appareil pointé vers le soleil, ceci afin d’éviter que le carburant dans les réservoirs ne se mette à bouillir. Le Raptor, le moteur-fusée qui équipera BFR et BFS, sera en partie imprimé en 3D. On apprend également qu’un nouvel alliage métallique a été spécialement développé pour la pompe à oxygène. Le but est d’atteindre un niveau de fiabilité similaire à ce qui se fait pour les moteurs de l’aviation civile. Cependant, on apprend que la puissance du Raptor a été revue à la baisse on est passé de 300 tonnes de poussée à 170 tonnes, ce qui explique les performances réduites de la BFR par rapport à ce qui avait été annoncé précédemment. Malgré tout, cette baisse de puissance devrait permettre d’augmenter considérablement la fiabilité et la sécurité du BFS.

Un troisième Raptor équipé d’une tuyère atmosphérique a été rajouté au design qui avait été présenté en septembre, là aussi pour des soucis de fiabilité. Elon Musk précise que pour des raisons d’efficacité, les premiers vaisseaux spatiaux ravitailleurs seront des BFS et à terme l’entreprise concevra un vaisseau spatial ravitailleur dédié.

Concernant l’utilisation de la BFR pour des vols intercontinentaux terriens, l’entreprise commencera par l’expérimenter sur de petits bonds de quelques centaines de kilomètres. Cela permettra de tester la technique sans bouclier thermique.

Certains utilisateurs ont révélé des points intéressants : par exemple, le fait que SpaceX souhaite construire sa fusée et opérer des liaisons entre la Terre et Mars, alors que les lois antitrust américaines pourraient tout remettre en cause. En 1934, Boeing avait dû abandonner son activité de compagnie aérienne pour se concentrer uniquement sur la fabrication d’avions. En effet, la justice américaine n’autorise pas un constructeur d’avions à opérer des liaisons commerciales et vice versa, et on peut imaginer que les concurrents de SpaceX vont se servir de cette loi.

Elon Musk annonce un premier lancement de BFR vers Mars en 2022

— Actualités du 3 octobre 2017 —

La semaine dernière, le 68ème International Astronautical Congress a eu lieu à Adélaïde, en Australie. Elon musk, le PDG de SpaceX, a partagé sa vision pour le futur proche et lointain de son entreprise. Pour développer son lanceur lourd BFR, l’entreprise américaine est face à une difficulté importante, le financement. Développer le lanceur le plus puissant de l’histoire de l’humanité nécessiterait d’injecter quelques milliards de dollars. L’entreprise dépense actuellement beaucoup d’argent pour le développement des fusées Falcon 9 et Falcon Heavy, ainsi que pour sa capsule spatiale Dragon. Avec la BFR, la fusée qui doit servir à la colonisation de Mars, SpaceX veut rendre tous ses autres produits obsolètes. Autrement dit, SpaceX souhaite à terme ne proposer qu’une seule fusée gigantesque et capable de remplir toutes les missions. Elle doit être entièrement réutilisable et nécessiter peu de maintenance. Idéalement, le coût d’un lancement se limiterait au coût des ergols. Une fois la Falcon Heavy opérationnelle, SpaceX basculerait donc l’ensemble de ses capacités de recherche et développement sur la BFR et sur le vaisseau spatial qui va l’accompagner.

Le travail a en fait déjà commencé. On a appris que le réservoir d’oxygène liquide de la fusée a été testé en conditions réelles, et le moteur Raptor a déjà fonctionné plus de 1200 secondes au cours de 42 tests. La BFR serait donc un monstre capable de mettre en orbite basse une charge utile de 150 tonnes dans une configuration entièrement réutilisable. D’après Elon Musk, ce gigantisme lui permettra aussi de devenir le lanceur le moins cher du marché. Si l’ensemble de la fusée est réutilisable, c’est en effet possible. La BFR mesure 106 mètres de haut et a un diamètre de 9 mètres. Son premier étage est équipé de 31 moteurs Raptors fournissant une poussée au décollage de 5400 tonnes, ce qui est largement suffisant pour soulever les 4400 tonnes de la fusée spatiale. Le véhicule spatial qui a été présenté avec cette fusée pourrait avoir plusieurs applications. La principale application serait bien sûr le voyage vers Mars. Il serait alors utilisé en deux versions, une version cargo non habitée et une version capable d’accueillir une centaine de voyageurs. Il mesurera 48 mètres de long et pèsera 85 tonnes. Dans sa version habitée, il aura un volume pressurisé de 825 mètres cubes. C’est plus qu’à bord d’un A380. Les voyageurs se partageront 40 cabines, en plus de pièces communes et d’un abri contre les tempêtes solaires. Le vaisseau spatial pourra stocker 1100 tonnes d’oxygène et de méthane liquide, ce qui est assez pour faire le voyage jusqu’à Mars depuis l’orbite terrestre. Il sera cependant nécessaire de produire du carburant sur place pour le voyage du retour.

Elon Musk a brièvement abordé la question de la production de carburant. Cela nécessitera l’installation d’une gigantesque surface de panneaux solaires. Le méthane est l’oxygène liquide seront produits à partir de l’atmosphère et de l’eau martienne. Le vaisseau spatial sera aussi équipé de petites ailes capables de lui fournir une portance et une manoeuvrabilité dans les milieux atmosphériques. Il offrirait en revanche la possibilité de faire des voyages aller-retour jusqu’à la surface lunaire sur ses seules réserves de carburant, à condition de faire le plein sur une orbite elliptique de transfert. L’architecture de mission martienne s’appuiera sur le vaisseau spatial qui sera placé en orbite basse. Il fera alors le plein d’ergols à l’aide de plusieurs tankers. Les transferts de carburant se feront cul à cul, pas latéralement comme cela avait été montré dans de précédentes vidéos. Le voyage vers Mars s’effectuera en quelques mois. La grande majorité du freinage se fera de manière aérodynamique, avec l’allumage d’un ou deux moteurs Raptor du vaisseau spatial lors de la phase finale. Pour le retour, grâce à la faible gravité martienne, le vaisseau spatial sera capable de rejoindre la surface terrestre depuis la surface martienne sans fusée, et avec un seul plein d’ergols.

SpaceX espère mener une première mission vers Mars avec la BFR et son vaisseau spatial en 2022. Cette première mission spatiale serait entièrement automatisée et utiliserait au moins deux vaisseaux cargo chargés de placer les premières infrastructures sur le sol martien et de localiser les ressources nécessaires à la base martienne. En 2024, quatre vaisseaux spatiaux prendraient le départ vers Mars avec les premiers explorateurs humains à bord. Leur mission principale consisterait à mettre en place les usines de production de méthane et d’oxygène nécessaires à leur retour. Ce serait aussi l’occasion d’établir une base permanente à la surface de la planète rouge. A plus long terme, Elon Musk veut coloniser Mars pour que l’humanité devienne une espèce multi-planétaire.

Images by SpaceX/Darrell Etherington

Sources

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