C’est indéniable, les Américains sont largement en avance sur les Européens (et le reste du monde) concernant les fusées réutilisables. Les récents lancements de Blue Origin et SpaceX sont là pour en attester, la société d’Elon Musk ayant effectué pas moins de huit vols avec le même premier étage, un record. 

Sur le vieux continent, on finalise toujours Ariane 6 avec déjà deux ans de retard, et qui ne sera pas réutilisable. Cette fusée permettra tout de même de réduire fortement les coûts, comme nous l’avons détaillé dans notre second magazine. 

Des essais en Chine et en France

Disposer de lanceurs réutilisables est néanmoins une piste étudiée par l’Agence spatiale européenne avec le moteur Prometheus et le démonstrateur Themis, mais il faudra encore attendre 2022 pour qu’il fasse son premier vol (un petit saut). Un essai complet est prévu pour 2025, tandis que la première mission avec un lanceur réutilisable est actuellement programmée pour 2030.

La Chine mise sur sa nouvelle fusée Long March 8 et prépare un premier étage modifié afin d’être réutilisable.

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Rocket Lab et Virgin Galactic entrent dans la danse

Outre-Atlantique, Rocket Lab aussi s’intéresse à la réutilisation, mais la société n’a pas tenté de récupérer son premier étage lors de sa dernière mission « Another One Leaves the Crust », lancée hier. Virgin Orbit a récemment envoyé sa première fusée dans l’espace, en la « tirant » depuis un Boeing 747 - 400 modifié pour l’occasion.

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Deux sociétés tirent largement leur épingle du jeu : Blue Origin et SpaceX. En ce début d’année, elles ont procédé à des lancements, couronnés de succès à chaque fois, avec la réutilisation du même lanceur pour la huitième fois. La première se rapproche de son objectif de proposer des allers-retours de quelques minutes dans l’espace à de riches touristes, tandis que la seconde s’approche de son objectif de dix allers-retours.

New Shepard (NS4) se prépare à accueillir des passagers

Chez Blue Origin, c’était la 14e mission et le 13e succès d’affilée pour la fusée New Shepard, mais cela ne signifie pour autant pas que c’était le 13e aller-retour avec le même lanceur. En effet, pour le vol du 14 janvier était réalisé avec « un quatrième et nouvel exemplaire du New Shepard, le NS4 pour New Shepard 4 », explique la Cité de l’Espace. NS3 a effectué sept allers-retours sans encombre (entre fin 2017 et octobre 2020) contre cinq pour NS2. NS1 s’était pour rappel écrasé à l’atterrissage.

New Shepard se compose pour rappel de deux éléments : un corps de fusée qui décolle et vient se reposer à la verticale, avec une capsule sur le dessus. Cette dernière se détache, dépasse la ligne imaginaire de Kármán à 100 km d’altitude (symbolisant la limite entre l'atmosphère terrestre et l'espace) et propose quelques minutes de micropesanteur aux expériences embarquées et futurs membres d’équipage.

Durant cet essai, une altitude de 107 km au-dessus de la mer a été atteinte par la capsule. Elle est ensuite redescendue et a utilisé des parachutes pour ralentir sa chute et venir se poser en douceur. La vitesse maximale était de 3 609 km/h durant le vol, et la mission a duré en tout et pour tout 10 minutes et 10 secondes. Ce 14e vol (1er pour New Shepard 4) était l’occasion de tester une nouvelle capsule spécialement conçue « pour les vols à venir avec des passagers à bord ».

Nouvelle capsule pour se préparer aux vols habités

On y trouve notamment six sièges avec des haut-parleurs et microphones pour discuter avec la station au sol, un système d’alerte pour les membres d’équipage, de nouveaux revêtements afin de limiter le bruit à l’intérieur de la cabine et un « thermostat » permettant de réguler la température et d’éviter d’avoir de la buée sur les fenêtres (il ne faudrait pas gâcher le spectacle). Afin de proposer par la suite une vue à 360° aux riches touristes, la fusée tournait de 2/3° par seconde durant son ascension. 

Blue Origin se préparerait à passer la seconde, selon des sources de CNBC. Cette mission NS-14 serait en effet la première en « configuration stable », que l’on pourrait comparer à une « Release Candidate ». Si la seconde mission de test – prévue pour fin février – se passe comme prévu, alors la société de Jeff Bezos pourrait envoyer des humains dans l’espace dès avril.

Des informations à prendre avec des pincettes puisqu‘on parle de vols habités avec New Shepard depuis plusieurs années maintenant. L’entreprise n’a par contre pas souhaité confirmer ces informations, parlant simplement de spéculations. Selon d’anciennes rumeurs, le prix du billet serait de 200 000 à 300 000 dollars.

Huit allers-retours aussi pour SpaceX, une coiffe aussi recyclée

De son côté, SpaceX a envoyé dans l’espace une nouvelle fournée de 60 satellites pour sa constellation Starlink. Détail important, c’était le huitième vol du premier étage de Falcon 9, un record ! Cette mission était aussi l’occasion de battre un autre record : 38 jours seulement se sont écoulés depuis le précédent lancement. La remise en état a donc été très rapide.

Le recyclage ne s’arrête pas là : une moitié de la coiffe avait déjà effectué une mission auparavant, l’autre moitié avait même déjà volé deux fois. Pour ne rien gâcher de cet événement, les satellites ont été déployés comme prévu et le premier étage est venu se reposer – pour la huitième fois – sur une barge en pleine mer.

Voici le pédigrée de ce lanceur avec ses missions, ses dates de lancement et, entre parenthèses, la durée en jours entre chaque vol :

• Crew Dragon Demo-1 en mars 2019
• RADARSAT Constellation en juin 2019 (102 jours)
• Starlink 3 en janvier 2020 (232 jours)
• Starlink 6 en avril 2020 (84 jours)
• Starlink 9 en aout 2020 (108 jours)
• Starlink 13 en octobre 2020 (72 jours)
• SXM 7 en décembre 2020 (57 jours)
• Starlink 16 en janvier 2021 (38 jours)

Quid des coûts ?

SpaceX se rapproche ainsi de la prévision d’Elon Musk d’arriver à une dizaine de réutilisations avec des maintenances « mineures ». Tout n’est cependant pas toujours aussi simple : en mars 2020, un des moteurs de la fusée Falcon 9 tombait en panne lors de son cinquième vol, heureusement sans gravité pour la suite de la mission.

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Reste l'éternelle question des couts de la remise en état, sur laquelle SpaceX n’a jamais communiqué officiellement. Un rapport sénatorial s’était hasardé à une estimation : « le premier étage neuf coûte environ 18 millions de dollars, ce qui représente environ 40 % du coût total d’un lancement de Falcon 9. Avec un coût de remise en état de l’ordre d’un million de dollars et une dizaine de réutilisations, le coût moyen d’un premier étage qui serait utilisé dix fois serait de 2,8 millions de dollars ».

Quoi qu’il en soit, la société prépare déjà la suite des opérations avec Starship, un « monstre » qui se décompose en deux parties : un premier étage baptisé Super Heavy Booster (70 mètres de haut) et un second étage portant le nom de Starship (50 mètres de haut), avec la capacité d’emporter 100 tonnes en orbites basses.

L’ensemble sera réutilisable et modulaire afin accueillir des passagers et/ou du fret en fonction des besoins et des missions. Elon Musk prévoit d’envoyer des humains sur la Lune, sur Mars et même ailleurs dans le Système solaire grâce à sa prochaine génération de fusée, qui pourra en plus refaire le plein dans l’espace.

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