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Le 16 mars 1926, à Auburn, dans le Massachusetts, l’ingénieur américain Robert Goddard a lancé la première fusée à carburant liquide. Le vol a duré à peine 2,5 secondes et s’est terminé de manière anormale à 55 mètres dans un champ enneigé, mais il s’agissait de l’un des vols les plus importants de l’histoire.

Les fusées à combustible liquide sont la norme

Quatre-vingt-douze ans plus tard, les fusées à combustible liquide sont maintenant la norme pour les vols spatiaux. Des monstres explosifs se dressant soixante fois plus haut que la fusée originale de Goddard, permettent d’exploser les limites de l’atmosphère terrestre. Chaque lancement est un véritable spectacle, offrant à maintes reprises le témoignage du potentiel de l’humanité à surmonter les barrières et à atteindre de nouveaux sommets grâce aux compétences acquises au fil des années et à la coopération entre divers groupes.

Mais les fusées resteront-elles notre principal moyen de transport vers l’espace dans l’avenir? Ou seront-elles éventuellement remplacées par de nouvelles technologies? Les fusées, après tout, sont loin d’être parfaites. Quatorze astronautes sont morts lors de lancements. Selon le calcul de l’ingénieur chimiste Don Pettit, «s’asseoir sur une fusée est plus dangereux que de s’asseoir sur une bouteille d’essence! »

Il devrait le savoir, il l’a fait plusieurs fois. Pettit a effectué cinq missions vers la Station spatiale internationale et a compté 369 jours, 16 heures et 41 minutes dans l’espace. à 62 ans, il est le plus ancien astronaute actif de la NASA. Les coûts élevés sont également un inconvénient des lancements de fusées à carburant liquide. Étant donné qu’environ 85% de la masse d’une fusée doit être absorbée par un propulseur, il reste peu de place pour la cargaison.

Cela rend la réservation d’un billet dans un espace extrêmement coûteux – environ 10 000 dollars par kilogramme pour atteindre l’orbite terrestre basse. Pendant longtemps, plusieurs parties des fusées étaient inutiles; leurs pièces tombant simplement sur la Terre, brûlant lors de leur retour dans l’atmosphère ou rejoignant le dépôt spatial actuellement en orbite autour de notre planète.

L’ascenseur spatial

Ces problèmes ont incité certains à spéculer sur le remplacement des lancements de fusées. L’un des plus futuristes et des plus exagérés projets, a été l’ascenseur spatial. Mais il restera certainement longtemps dans le domaine de la fiction. Un ascenseur spatial est assez simple à concevoir sur papier – étendez un ensemble de câbles de 72 000 kilomètres entre une station spatiale en orbite géostationnaire, et une structure placée quelque part sur l’équateur de la Terre.

Les véhicules vont ensuite grimper le long des câbles tendus dans l’espace. Le problème est que ce système de câble doit être construit à partir d’un matériau beaucoup plus résistant que tout ce qui est connu en ce moment. Les nanotubes de carbone étaient des candidats à accomplir cette tâche, mais ils ne sont pas encore prêts. Une cabine d’ascenseur pourrait potentiellement transporter des passagers et des marchandises en l’espace d’une semaine à un coût sept fois moins cher que la fusée Falcon Heavy de SpaceX, la fusée la plus économique disponible présentement.

La fusée Startram à lévitation magnétique

Une autre option est la fusée de StarTram, qui est un engin spatial à lévitation magnétique, qui serait propulsé dans un tube incurvé dirigé vers le ciel. Tout l’air serait évacué du tube afin d’éliminer la traînée. Craft voyagerait le long du tube à une vitesse de 8,8 kilomètres par seconde pour échapper à l’atmosphère terrestre. Une conception StarTram de génération 1 destinée à lancer des cargos comprendrait un tube de 130 kilomètres construit sur le flanc d’une montagne pour atteindre une altitude de lancement de 3 657 à 6 000 mètres.

La beauté de StarTram est qu’elle est réalisable. Toute la technologie requise existe présentement; il faut juste attendre que le temps passe. Cela fait de la construction de StarTram une question de temps et d’argent plutôt qu’une fantaisie. Le prix de 20 à 50 milliards de dollars de StarTram en vaut-il la peine? Peut-être. Cela pourrait réduire les coûts de fret vers l’espace de 20 à 50 dollars le kilo, ce qui pourrait libérer des trillions de dollars pour de nouvelles industries.

Des dirigeables géants

Une autre idée, gracieuseté de JP Aerospace, permettrait de se passer des fusées enflammées pour des dirigeables géants, qui monteraient doucement dans l’espace. Un gigantesque avion « Ascender » en forme de V transporterait les cargaisons et les passagers vers la « Dark Sky Station » flottante en permanence dans l’espace à 43 kilomètres. De là, un dirigeable « Orbital Ascender » alimenté par des moteurs ioniques complèterait le voyage dans l’espace. Le financement initial de JP Aerospace proviendrait de l’armée de l’air et ce projet est toujours en préparation, selon son blog.

Ainsi, l’une de ces idées pourrait-elle supplanter les fusées? Les dirigeables de JP Aerospace sont probablement la meilleure option à court terme, mais cela ne sera pas d’une grande utilité, car le secteur des fusées privées se développe rapidement, créant une concurrence qui stimule l’innovation. Les coûts de fret diminuent à mesure que les entreprises affinent leurs propulseurs et réduisent les coûts des matériaux.

SpaceX et la Falcon Heavy

SpaceX a récemment changé le jeu en créant des fusées réutilisables qui atterrissent intactes sur Terre après le lancement de leur charge utile. Le nouveau Falcon Heavy de la société peut lancer une cargaison à un prix « ridiculement bas » de 1 411 $ par kilo.

De plus, toujours du côté de SpaceX, il y a la fusée Big Falcon Rocket, qui devrait également changer la donne, car cet immense appareil 100% réutilisable, pourra envoyer dans l’espace 150 tonnes de charge utile. Lorsque cette fusée sera opérationnelle, elle pourra non seulement envoyer des astronautes sur la Lune ou sur Mars, mais également des passagers vers tous les pays du monde, en moins de 30 minutes.

Ce que nous prépare l’avenir, est tout simplement fascinant. Mais pour l’instant nous devrons nous contenter de nos bonnes vieilles fusées avant que l’un de ces projets devienne une réalité.

Source : Space