La NASA patine, Musk affine

Depuis l’élection de Donald Trump, la NASA fait du surplace. Le candidat de l’administration à la présidence de la NASA, le républicain Jim Bridenstine, a été rejeté par les démocrates, et c’est ainsi un président par intérim, Robert Lightfoot, qui est en poste depuis plus de 400 jours… et qui part à la retraite. On s’avance vers un nouveau président par intérim. Et pendant ce temps-là, la NASA continue à plancher sur son projet de nouvelle station spatiale quelque part autour de la Lune, qui ne sert à rien.

Robert Zubrin propose toujours des solutions pratiques à moindre coût (© J. Lee/Staff)

De leur côté, les critiques se font entendre. Robert Zubrin, président de la Mars Society, souligne l’absurdité de ce Lunar Orbital Platform qui sert à justifier, entre autres, la poursuite du coûteux programme de fusée géante SLS de la NASA. Or, Zubrin précise qu’une fusée bien moins coûteuse est aujourd’hui opérationnelle : la Heavy Falcon de SpaceX (Elon Musk). Elle pourrait d’ores et déjà poser 12 tonnes de charge utile sur la Lune (pour rappel, le LEM Apollo transportait l’équivalent de 5 tonnes : son étage de remontée). Un premier Heavy Falcon poserait sur la Lune du cargo (panneaux solaires, automobiles, système de télécom) ; le second un habitat avec vivres et outils ; et le troisième poserait l’équipage avec son étage de retour sur Terre. Le tout pour moins d’un milliard d’euros par an, contre l’équivalent de 100 milliards (sur dix ans) pour le programme Apollo.

La stratégie lunaire de Robert Zubrin, basée sur les fusées Heavy Falcon de SpaceX


Quant à Elon Musk lui-même, il consacre désormais toute son énergie, son argent et son staff au développement de sa nouvelle fusée BFR de 4400 tonnes (106 m de haut, 9 m de diamètre, 31 moteurs-fusées à la base), pouvant satelliser jusqu’à 100 astronautes d’un coup, dans un habitacle plus grand qu’un Airbus A380. Une fois ce vaisseau en orbite, d’autres tirs de fusées identiques, en mode « tanker », viendraient faire le plein de ses réservoirs pour un élancement soit vers la Lune, soit vers Mars (150 tonnes de charge utile, astronautes compris). C’est cette versatilité, y compris la desserte de la Station Spatiale Internationale et le convoiement de gros satellites, qui financerait l’engin.

Le BFR s’auto-financerait en lançant des satellites

Les agences nationales veulent-elles reconquérir la Lune ? La fusée BFR s’y prêtera de bonne grâce. Mais c’est l’exploration de Mars qu’Elon Musk a en ligne de mire, et il confirme 2022 comme première date pour un atterrissage sur la planète rouge de deux vaisseaux-cargos, sans équipages dans un premier temps ; et 2024 pour deux nouveaux vaisseaux-cargos ET deux vaisseaux avec équipages !

L’entrepreneur annonce des progrès en ce sens, notamment la mise au point de son nouveau moteur Raptor à méthane et oxygène liquide, déjà tiré au banc d’essai pour des périodes dépassant 100 secondes. Musk précise que 40 secondes de combustion suffiront pour un atterrissage sur Mars : pour ce faire, un seul moteur serait nécessaire, alors que l’astronef du concept BFR en possèdera six.

Fusée BFR sur Mars. Un équipage dès 2024 ?

Pour le retour depuis Mars, il faut fabriquer le propergol sur place—tous les scénarios martiens y font appel, depuis le révolutionnaire Mars Direct de Robert Zubrin—et la charge utile que le BFR pourra rapporter sur Terre sera comprise entre 20 et 50 tonnes.

De beaux projets ? Les machines-outils ont déjà été commandées et la construction du BFR commence cette année…

Elon Musk vise Mars !

La nouvelle fusée Falcon Heavy de SpaceX—société spatiale dirigée par le fantasque et génial Elon Musk—est sur son pas de tir de Cap Canaveral, prêt à partir dans une semaine… pour Mars !
Pour ce test inaugural de la plus puissante fusée jamais construite depuis la légendaire Saturn V des vols Apollo et la Navette, le milliardaire vise en effet la planète rouge. Il en a les moyens, puisque le lanceur développe une poussée de 2.300 tonnes (pour une masse au décollage de 1.400 tonnes) soit 3/4 de la poussée de la Saturn V ou de la Navette Spatiale. Le Falcon Heavy peut donc mettre 64 tonnes en orbite basse, ou lancer 17 tonnes vers Mars (ou poser environ 3 tonnes à la surface de la planète rouge).

Test sur le pas de tir, le 24 janvier, des 27 moteurs du Falcon Heavy.

Pour ce vol inaugural, rien n’est dit que ce complexe assemblage de 27 moteurs Merlin (3 fusées Falcon liées ensemble, avec 9 moteurs chacun) fonctionnera. Le 24 janvier, l’impressionnante grappe de moteurs fut mise à feu sur le pas de tir durant 10 secondes, le temps de voir si tout fonctionnait, et le Falcon Heavy passa ce premier test avec succès. Désormais, le lancement est officiellement sur les tablettes pour le mardi 6 février.

Elon Musk lui-même a averti journalistes et public que c’est un premier vol d’essai et qu’il y a un fort risque qu’il échoue: c’est la règle du jeu. En tout cas il espère que le décollage se passera bien, et a mis sur pied plusieurs événements pour observer le lancement: 195 $ par personne (buffet et champagne inclus) pour assister au lancement depuis l’ancien centre de contrôle des vols Apollo, à cinq kilomètres du pas de tir, ou bien 115 $ depuis le centre des visiteurs avec DJ et jeux de plage. Comptez sur Elon Musk pour mettre l’ambiance.

La décapotable privée d’Elon Musk (une Tesla) en cours de montage sur le second étage de la fusée.

Mais le véritable clou du spectacle, si tout le vol se déroule à la perfection, consistera en un second allumage du second étage qui mettra alors le cap sur Mars, avec pour charge utile… la propre voiture décapotable d’Elon Musk, diffusant par radio, tout au long du chemin, le tube de David Bowie, Space Oddity. Comme quoi on ne s’ennuie pas avec l’excentrique milliardaire…

Regardez cette image et passez en même temps la chanson Space Oddity de David Bowie…

 

Quitter enfin l’orbite terrestre !

Robert Lightfoot, président par interim de la NASA, vient d’annoncer la fin programmée de l’ISS (photo CNN)

La nouvelle est tombée en cette fin janvier : la NASA est décidée à mettre fin à la longue aventure de la Station Spatiale Internationale (ISS) en 2025. Cela laisse encore sept ans aux ingénieurs et aux scientifiques pour faire fructifier la Station, mais met un terme aux rallonges à répétition du programme. La motivation principale, c’est de transférer le gros du budget des vols pilotés vers le nouvel objectif américain : une petite station d’exploration à proximité de la Lune (Deep Space Gateway) dont l’assemblage pourrait commencer dès 2022, avec le retour d’astronautes américains autour de l’astre des nuits. Pour les supporters d’une exploration interplanétaire, humaine, c’est un bon signal, quoique la planète Mars n’est pas encore officiellement sur les tablettes. Mais il fallait d’abord prendre la courageuse décision d’arrêter l’ISS. C’est désormais chose faite.

Encore sept ans de service, puis au-revoir l’ISS…

Objectif Lune… ou à peu près

Directive lunaire signée, avec l’astronaute Harrison Schmitt derrière le document, et Buzz Aldrin à droite.

Donald Trump vient de signer en ce 11 décembre 2017 une directive de son Conseil de l’Espace, enjoignant la NASA et les Etats-Unis à reprendre des vols habités vers la Lune, et éventuellement vers Mars. On connaît le projet concocté par la NASA qui consiste à assembler une mini-station orbitale entre la Terre et la Lune, censée desservir les projets—éventuels eux-aussi—de poser hommes ou robots à sa surface. Un projet aussi flou que le financement ou le calendrier du projet, que Trump et son Conseil se gardent bien de préciser. Autant dire : du vent.

Le « Deep Space Gateway », station orbitale proche de la Lune et sans but précis

La cérémonie de signature de la directive était d’autant plus pénible à voir qu’y était invité Harrison « Jack » Schmitt, dernier astronaute Apollo à avoir marché sur la Lune, il y a 45 ans jour pour jour. « Aujourd’hui, nous nous engageons qu’il ne sera pas le dernier » déclara Trump, avant d’ajouter que des astronautes pourraient aussi se poser ailleurs, et se tournant vers Schmitt : « Qu’en penses-tu, Jack, on va trouver d’autres endroits là-haut ? »
« Oui, on devrait » se hasarda à répondre Schmitt, avant de répéter le credo de l’administration : « Apprenons de la Lune. »
À en écouter leurs responsables gouvernementaux, on n’est pas près d’aller sur Mars.

Elon Musk et sa roadster Tesla dont il va devoir se séparer…

Par contraste, dans le secteur privé, Elon Musk et sa société SpaceX ne ratent pas une occasion d’y aller. Comme au mois de janvier ils vont finalement tester en vol pour la première fois leur nouvelle fusée poids-lourd Falcon Heavy (sans charge utile attitrée), et qu’il y assez de propergol dans le second étage pour propulser une lourde masse hors du champ de gravité terrestre, pourquoi ne pas envoyer quelque chose vers Mars ? Il est évidemment trop tard pour concevoir une sonde, sans budget de surcroît, de sorte que l’idée est venue au fantasque Elon Musk d’y envoyer sa propre voiture de sport—une roadster Tesla pimpant rouge—et cela uniquement pour le fun. Histoire de faire jaser. On peut imaginer la tête que ferait une intelligence extraterrestre, si elle découvrait l’improbable décapotable de Musk dérivant dans l’espace. Au moins y verrait-elle une manifestation de l’humour terrestre, alors qu’à la vue de la future station lunaire de l’administration Trump, ni sur la Lune, ni trop loin quand même, elle aurait sans doute du mal à décider si c’était une autre blague ou non…

Elon Musk revoit sa copie

Écorché du nouveau vaisseau « BFR » : le second étage de 1300 tonnes pouvant mettre 150 tonnes de charge utile en orbite. (© SpaceX)

Avec Elon Musk, il faut s’accrocher. Ses projets évoluent à la vitesse grand v, et un an après avoir présenté en octobre 2016 son vaisseau pharaonique ITS (International Transport System) de 10 000 tonnes, propulsé par 42 réacteurs au décollage (voir notre blog de l’époque), voilà que l’excentrique ingénieur revoit son projet à la baisse.

Dans sa nouvelle mouture baptisée BFR (Big Falcon Rocket ou Big Fucking Rocket pour les initiés), le premier étage passe de 6 700 tonnes, 78 m de longueur, 12 m de diamètre et donc 42 moteurs, à un « modeste » 3 000 tonnes, 58 m de longueur, 9 m de diamètre et 31 moteurs, dont la puissance unitaire a elle aussi été revue à la baisse, de 350 à 175 tonnes de poussée chacun. Le second étage ou « vaisseau » n’a plus que 7 moteurs « bridés » au lieu des 9 gros moteurs du projet initial, et ne pèse plus que 1 300 tonnes au lieu de 2 100 tonnes. Résultat des courses : ce sont 150 tonnes de charge utile plutôt que 300 tonnes qui peuvent être lancés en orbite basse. Cela reste tout de même comparable à la Saturne V des missions Apollo, c’est-à-dire que ce sera le plus gros lanceur du monde.

Le premier étage ou « booster » ne comprend plus que… 31 moteurs à méthane et oxygène liquide.

Le reste de l’architecture est inchangé : le premier étage est récupéré, se reposant à la verticale sur son pas de tir, tout comme le second étage —le vaisseau spatial en lui-même.

Les raisons du changement d’échelle : le réalisme technique d’abord, des moteurs moins puissants étant plus faciles à construire. Le réalisme économique ensuite : un engin du nouveau calibre proposé trouvera plus d’applications, en orbite terrestre basse et en banlieue lunaire, que la première version qui avait uniquement la colonisation de Mars comme objectif. Ainsi Elon Musk pense rendre sa fusée rentable dès sa mise en service, de par sa versatilité.

Le nouvel engin de SpaceX pourrait même desservir la Station Spatiale Internationale (gros engin à vitres panoramiques, à droite, avec une capsule Dragon au centre, pour comparaison).

Son calendrier reste des plus ambitieux, puisqu’il lancera la construction du premier exemplaire avant l’été 2018, accomplira les premiers tests atmosphériques de son engin dans la foulée, et—fidèle à ses ambitions martiennes—lancera un premier vol non-piloté vers Mars en 2022, et le premier vol avec passagers vers la planète rouge en 2024.

Pour se concentrer totalement sur son projet, Elon Musk et sa société SpaceX arrêtent tous travaux de développement de la capsule Dragon—le petit vaisseau intérimaire qui devait se poser sur Mars à l’horizon 2020—et annoncent même que leur ligne précédente de fusées à succès (les Falcon 9 et Falcon Heavy) sera elle aussi mise à la retraite pour faire place au nouveau-venu. Plus que jamais avec Elon Musk, c’est une affaire à suivre…

Thomas Pesquet sur Mars

Le réalisateur Alain Tixier, l’astronaute Thomas Pesquet et moi-même à Lanzarote, entre deux prises de vue.

Un décor martien en chasse un autre : après mes pérégrinations dans l’Arctique (cratère d’impact de Haughton), dans le désert de l’Utah, en Islande et dans la plaine des sables de l’île de la Réunion, dans le cadre de simulations de séjour sur Mars ou de tournages de documentaires martiens, voici les Canaries ! Cette fois-ci, il s’agit d’un film documentaire d’Alain Tixier (ex-Ushuaïa), produit par Grand Angle Productions pour la chaîne Arte, avec pour vedette l’astronaute Thomas Pesquet. Dans ce programme traitant de son vol dans la Station Spatiale Internationale et son retour sur Terre, il a été question de Mars—un objectif auquel Thomas Pesquet n’est pas insensible…

Une randonnée sur Mars ? Thomas Pesquet en haut d’un volcan (en rouge) avec deux membres de l’équipe.

Le champ de lave de Timanfaya dans l’ile de Lanzarote, où nous avons tourné, possède des endroits très martiens, avec des cônes aux versants rubiconds, mais leur accès est interdit au public, car faisant partie d’un Parc National très protégé. Mon endroit favori est un spectaculaire tunnel de lave dont le toit est à moitié effondré et qui rappelle les sinuous rilles de la Lune, comme le sillon Hadley d’Apollo 15, sauf qu’au lieu d’avoir trois milliards d’années, il n’a que trois siècles. Le champ de lave de Timanfaya fut en effet mis en place par une éruption fissurale de grande ampleur en 1730, qui nécessita l’évacuation de l’île (entre 1 et 5 kilomètres cube de lave, les estimations divergent).

Mon chenal préféré—un tunnel à moitié effondré—dans le champ de lave de Timanfaya.

Un film à découvrir sur Arte, donc, au mois de décembre. Je vous préciserai la date dès qu’elle sera communiquée.

Retour automatique d’échantillons

Dans le cadre de son analyse « à mi-mandat » du plan décennal d’exploration planétaire de la NASA (qui date de 2011), un comité représentant les Académies américaines a souligné tout le bien qu’il pensait d’un retour d’échantillons de la planète Mars par un système de sondes automatiques. Maintes fois proposée, une telle mission rapporterait quelques centaines de grammes ou quelques kilogrammes de sol et de roches. Le comité propose de saisir la fenêtre de tir de 2026 pour poser sur Mars une plateforme munie d’un rover pour récupérer les échantillons, et d’un propulseur pour les remonter en orbite martienne. Là un vaisseau automatique attendrait le colis pour le rapatrier sur Terre.

Le « cache » à échantillons du rover de 2020 (Nasa/JPL/Caltech)

L’idée serait que les échantillons soient déjà ramassés sur Mars par le rover « Curiosity-2 » dont le lancement est prévu en 2020. En 2026, le nouveau rover n’aurait pour mission que d’aller chercher le colis préparé par son prédécesseur et le charger à bord de l’étage de remontée. Les partisans de cette stratégie insistent sur la date de 2026, car il resterait assez de sondes en orbite martienne munies de systèmes de télécommunications (par exemple le MRO de la NASA et le TGO de l’ESA) pour coordonner les manœuvres. Au-delà de cette date, la vétusté de ces satellites pourrait être rédhibitoire et impliquer le lancement d’une autre pièce du puzzle—le chaînon de télécommunications—ce qui augmenterait les coûts.

On notera au passage qu’aucun budget n’est estimé pour une telle mission : or ce fut chaque fois l’obstacle à la réalisation du projet. D’autre part, faire l’économie d’un satellite de télécommunications en serrant le calendrier est un argument pour le moins fallacieux, car on peut deviner que ce n’est pas là que se cache le coût d’un tel projet. Et comme ce dernier ne peut que prendre du retard, vu sa complexité, cela réintroduira certainement, et a posteriori, la nécessité d’un nouveau satellite de télécommunications. L’argument est d’autant plus bizarre qu’il laisse entendre que la NASA n’a pas besoin de nouveau satellite pour étudier Mars dans les six ans à venir (lequel pourrait, comme ses prédécesseurs, servir de relai de télécommunications).

Il n’en demeure pas moins que rapporter sur Terre des échantillons martiens collectés par le rover de 2020 serait bigrement intéressant. Le tout, c’est de s’en donner les moyens et ne pas faire entrer en ligne de compte de faux arguments…

Le vice-président Pence parle de Mars…

Le vice-président des Etats-Unis, Mike Pence, était en visite à Cap Canaveral en Floride ce 6 juillet 2017, saisissant l’occasion pour faire un discours sur la politique spatiale américaine. Il a déclaré que sous l’administration Trump, la NASA refocaliserait ses efforts sur les vols pilotés—avec la bénédiction du National Space Council. Cette dernière instance avait disparu de la scène publique depuis 1993 (au terme du mandat de George Bush père), et reprend du service à partir de cet été, dirigée comme autrefois par le vice-président des Etats-Unis, en l’occurrence Mike Pence.

Le vice President des Etats-Unis Mike Pence à Cap Canaveral le 6 juillet, devant la capsule Orion… que son administration sous-finance. Cherchez l’erreur…

 

À Cap Canaveral, celui-ci a réitéré le désir de l’administration de retourner sur la Lune et « de mettre des traces de bottes américaines sur le sol de Mars ». Paradoxe : l’administration fait des coupes dans le budget des vols pilotés, notamment dans celui de la capsule Orion et du lanceur lourd SLS en cours de développement. Au congrès, certains représentants républicains n’hésitent pas d’ailleurs à monter au créneau pour solliciter un budget plus élevé, afin de sauvegarder les deux projets.

Alors, encore des mots, toujours des mots, rien que des mots de l’administration Trump ?

La veille du discours de Pence, à Cap Canaveral, décollage du Falcon9 de SpaceX.

Pendant ce temps-là, la société privée SpaceX d’Elon Musk opérait, le 5 juillet, à son dixième lancement de satellite de l’année avec sa fusée Falcon… Pendant que le secteur public se gargarise, le visionnaire privé avance avec des bottes de sept lieues…

Reports en cascade

Volonté de ne pas courir trop de lièvres à la fois et retards techniques pris par les principaux constructeurs de fusées font que le calendrier des grands travaux martiens, pour préparer une mission habitée, a glissé d’au moins deux ans. Les observateurs désabusés pourront commenter que c’est désormais la routine…

La super fusée SLS de la NASA ne connaîtra son premier vol qu’en 2019… au plus tôt (NASA/MSFC)

Empêtrée dans un programme sans queue ni tête d’exploration pilotée de l’espace profond, la NASA a reporté le premier vol d’essai—Exploration Mission 1—de son nouveau lanceur lourd SLS (Space Launch System, en attendant un nom plus sexy), qui devait propulser une cabine Orion sans équipage autour de la Lune en novembre 2018. Le vol est désormais reporté à une date indéterminée en 2019. La seconde mission (Exploration Mission 2) doit réitérer la mission circumlunaire, cette fois avec équipage : initialement prévue en octobre 2021, elle est désormais reportée à avril 2023. Six ans pour mettre au point un vol type Apollo 8 que la NASA de l’époque avait improvisée en un mois : sans commentaire…

Les raisons de ces glissements de programme ? Dommages infligés à l’usine de Louisiane par un ouragan, problèmes de soudure dans la construction du premier étage, et retards dans la construction et la livraison par l’Europe du module de service de la cabine Orion…

Red Dragon de SpaceX devait partir pour Mars en 2018. Il faudra désormais attendre 2020… (SpaceX)

Côté entreprise privée et donc SpaceX d’Elon Musk, c’est aussi un glissement de calendrier qui a déjà été annoncé pour le vol—très audacieux—vers Mars d’une cabine inhabitée Dragon, censée se poser sur la planète rouge après freinage rétrofusée en mode supersonique, ce qui n’a jamais été tenté auparavant. Annoncé d’abord pour 2018, on sait que le vol a été reporté à la fenêtre de tir suivante de 2020. Outre les retards pris par SpaceX dans le développement de sa fusée Heavy Falcon qui sera utilisée à l’occasion et qui n’a toujours pas volé (on parle aujourd’hui de la mi-septembre), l’entreprise d’Elon Musk a accumulé les retards sur d’autres projets comme la mise au point de la cabine Dragon elle-même pour des vols pilotés vers la Station spatiale Internationale, avec pour client la NASA. Celle-ci met la pression sur SpaceX pour que leur commande soit prioritaire.

Pour que la pilule passe auprès des fans martiens, des rumeurs suggèrent que pour compenser le glissement, ce sont deux Dragons plutôt qu’un qui partiront vers Mars en 2020. Un seul, ce serait déjà pas mal…

La science ? Après tout, qu’est-elle, sinon une longue et systématique curiosité ? André Maurois