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5MPP# 25: L'histoire de SpaceX
C'est le 21 décembre 2015 que le grand public découvre réellement SpaceX dans les médias, et avec un exploit de taille pour l'époque:
faire atterrir le premier étage d'un lanceur spatial, sur une piste terrestre située à Cape Canaveral, dans le but de pouvoir le réutiliser ultérieurement, le tout dans le cadre du lancement de la mission Orbcomm 2.


Et pourtant, si SpaceX a réussi à faire parler de lui en décembre, la compagnie n'est pas la première: Blue Origin, la compagnie du milliardaire patron d'Amazon, Jeff Bezos, avait déjà réussi cet exploit technique le 23 novembre de la même année, avec leur lanceur New Shepard.
La seule différence étant que SpaceX mettra la barre un cran plus haut, étant donné qu'il s'agissait d'une mission commerciale, visant à mettre 11 satellites Orbcomm en orbite, là où Blue Origin n'avait pas visé l'orbite, mais un "simple vol suborbital" ( Un vol suborbital est, pour résumer rapidement, un "saut" jusqu'à l'espace ).

Le lanceur New Shepard de Blue Origin, revenant se poser sur terre après son vol du 23 novembre 2015


Mais l'histoire de SpaceX démarre bien plus tôt, en 2001 pour être plus précis.
à cette époque, Elon Musk désire réaliser un projet assez particulier, Mars Oasis, projet visant à envoyer une sorte de mini-serre à la surface de Mars.
L'objectif avec Mars Oasis est de redonner au grand public son intérêt pour l'espace, assez bas à cette époque, et également, dans le meilleur des cas, augmenter le budget de la NASA, grâce à ce regain d'intérêt du public.
Vous l'aurez compris, même à cette époque, Elon Musk a déjà des idées et des objectifs.... originaux !
À partir de cette idée, Elon Musk va partir en Russie, en chasse de vieux lanceurs/missiles, qu'il pourrait racheter à moindre coût.
Je vais vous épargner les détails, mais ( étonnement ! ) cette recherche sera un échec, et après certains calculs, pour l'anecdote effectués pendant le vol du retour, il se rendra compte qu'il peut fabriquer un lanceur de par ses propres moyens et pour un coût largement inférieur aux tarifs de l'époque.
De retour aux États-Unis, Elon Musk va se mettre à la recherche de professionnels du métier issus des meilleures compagnies ( ULA, Northrop Grumann, Boeing etc.. ) et pouvant l'aider à développer un lanceur.
Ici encore je vais vous épargner les détails, mais à partir de là, ce sera une véritable descente aux enfers pour Elon Musk et SpaceX. Entre un budget qui fond comme neige au soleil et des difficultés techniques à la chaîne, tout ce qui peut mal se passer se passera mal. Cependant, une petite anecdote, le site de construction des Falcon 1, leur premier lanceur, ressemble déjà à une usine SpaceX: on y retrouve déjà cette rupture si caractéristique de SpaceX, où les ingénieurs côtoient les soudeurs.
Et c'est déjà une force typique de SpaceX, même à cette époque: si une pièce doit être modifiée, elle l'est quasiment instantanément, là où la modification d'une pièce sur un autre lanceur peut prendre des mois. Pour modifier une pièce, disons sur le futur SLS de la NASA, il faut que cette décision soit validée à plusieurs niveaux administratifs, ce qui ralentit considérablement un développement.
C'est de cet enfer financier et humain que sortira la Falcon 1, Falcon faisant référence au Millenium Falcon de Star Wars, dont le premier vol, initialement prévu le 26 novembre 2005, aura finalement lieu le 24 mars 2006, notamment à cause de problèmes liés au moteur Merlin, qui propulse le lanceur. En attendant, une partie de l'équipe séjournera dans l'atoll de Kwajalein, faisant partie des îles Marshall, perdue en plein océan pacifique, le tout dans des conditions de vie et de travail extrêmement difficiles à supporter, notamment à cause de l'humidité et de la chaleur ambiante.
de retour le 24 mars 2006, la première Falcon 1 s'élance dans le ciel, avec à son bord le satellite de l'U.S Air Force Falconsat 2. Malheureusement, 33 secondes après le décollage, une défaillance du moteur Merlin entraînera la perte de la Falcon et de la charge utile.


Le 21 mars 2007, le second vol, vol à vide avec simulateur de poids ( une sorte de gros morceau de métal dont la perte est inoffensive ) et dont le travail est de simuler le poids d'une charge utile, sera lui aussi un échec, même si cette fois-ci le premier étage effectuera son travail avec succès, le problème venant d'une oscillation du second étage.
Le troisième vol, le 3 août 2008, embarquant cette fois trois satellites, sera également un échec, le problème venant cette fois d'une collision entre le premier et le second étage peu après la séparation.
Il faudra attendre le quatrième vol, également à vide avec un simulateur de poids, comme pour le second vol,pour que la Falcon 1 réussise à atteindre l'orbite: pour la première fois de l'histoire, une entreprise privée a réussi à atteindre l'orbite basse.

Le cinquième et dernier vol de Falcon 1 sera son premier vol commercial: il embarquera le satellite malaisien RAZAKSAT. Le vol sera lui aussi, un succès, et l'occasion pour SpaceX de réaliser ses premiers bénéfices.
côté caractéristiques, la Falcon 1 pouvait emmener jusqu'à 670kg, en théorie, 180 démontré, en orbite basse terrestre et 430 kilos en orbite polaire.
Normalement, les Falcon 1 étaient équipées de parachutes, afin d'essayer de les récupérer après une chute dans l'océan. Je n'ai néanmoins pas trouvé plus d'informations à ce sujet.


( petite parenthèse rapide: à partir de maintenant, la structure de l'épisode va légèrement changer. On va s'intéresser à chacun des projets et travaux de SpaceX individuellement et non en parlant de chaque événement par ordre chronologique. Par exemple, le développement de Dragon ( leur capsule spatiale ) et du lanceur Falcon 9 se déroulent simultanément, et je parlerais de chacun individuellement, afin de garder cet épisode le plus clair et structuré possible. Cette parenthèse étant terminée, je vais retourner au sujet de l'épisode. )

Les Falcon 9:



Nous allons maintenant nous intéresser au successeur du lanceur Falcon 1, la Falcon 9, qui, pour l'anecdote, s'appelait d'abord Falcon 5. Pourquoi ce passage de 1 à 5 et puis de 5 à 9 ? Et bien le nombre suivant le nom de Falcon fait référence au nombre de moteurs Merlin.


Un moteur Merlin pour la Falcon 1, cinq pour la Falcon 5 et 9 pour la Falcon 9.
Cette règle ne semble cependant plus appliqué par SpaceX à l'heure actuelle, leurs nouveaux lanceurs s'appelant Falcon Heavy, Une Falcon 9 avec deux autres utilisées comme boosters, Starship, ou encore Super Heavy, le premier étage de Starship.
Cette petite parenthèse étant faite, passons à la Falcon 9.
Le développement de ce lanceur lourd, destiné à remplacer la Falcon 1, débute en 2006, même si la base du premier plan de la Falcon 9 reprend l'architecture globale de la Falcon 5, dont le développement avait officiellement débuté en 2005. Le développement de la Falcon 9 sera, quant à lui, bien moins cauchemardesque que celui de la Falcon 1, SpaceX ayant réussi à attirer des investisseurs, du secteur privé comme publique.
Et dans les investisseurs, on peut notamment citer la NASA, dont les premiers investissements viendront dans le cadre du programme Commercial Orbital Transportation Services, abrégé COTS, dont l'objectif est de développer des nouveaux moyens de transporter des astronautes dans l'espace en partenariat avec des entreprises privées, la fin de vie des navettes américaines étant déjà en vue à cette époque.
Au total, SpaceX gagnera 396 millions de dollars entre 2006 et 2011 pour le développement de la Falcon 9 et du vaisseau Dragon, dont je parlerais après.
L'objectif de ce premier financement sera de permettre le vol, à titre de démonstration, de trois Falcon 9 avec vaisseau Dragon.
Finalement, le 4 Juin 2010, après deux interruptions du compte à rebours, la première Falcon 9 s'élance depuis Cape Canaveral, en Floride.

Il est à noter que, pour ce premier vol, le vaisseau Dragon embarqué à ce moment n'est qu'une maquette.
Le lancement sera un succès total, malgré le fait que le second étage subisse un léger roulis imprévu, qui entraînera une erreur de l'orbite, qui sera finalement quasiment circulaire, de 250km et inclinée de 34.5 degrés.
L'erreur n'étant qu'inférieure à 1%, le vol sera un succès. Le premier étage, qui devait être récupéré via des parachutes, s'écrasera malheureusement dans l'océan.
Quelques instants après la mise en orbite de Dragon, le contact est perdu avec le second étage, les batteries n'ayant pas étés conçues pour durer longtemps. On suppose que le tout s'est désintégré dans l'atmosphère, quelque part au dessus de la Syrie ou de l'Irak.
En 2008, la NASA signe un contrat de 3,1 milliards de dollars avec SpaceX pour 12 missions vers l'ISS, appelées Commercial Resupply Services, abrégé CRS, le préfixe de toutes les missions de SpaceX vers l'ISS, missions dédiées au ravitaillement de celle-ci.
Fort du premier succès de la Falcon 9, SpaceX effectuera une seconde mission de démonstration, et la première des trois missions de démonstration du cargo Dragon le 8 décembre 2010, mission qui elle aussi sera un succès.
La Falcon fera son travail à merveille pour la mission COTS-1, et la capsule Dragon sera récupérée sans problèmes.
SpaceX en profitera d'ailleurs pour effectuer différents tests avec le second étage, une fois celui-ci séparé de dragon, comme ré-hausser son orbite, entre autre.


L'objectif était notamment de s'assurer du fait que celui-ci puisse être ré-allumé à plusieurs reprises, ce qui est vital pour des missions visant des orbites plus hautes.
Par la même occasion, SpaceX en profitera pour lancer deux petits satellites et surtout un simulateur de poids, à bord de la capsule Dragon ( destiné à tester sa capaciter d'emport ): une tonne de fromage Le Brouere, en référence à un sketch des Monthy Python. Cependant, Elon Musk ne révélera pas tout de suite l'existence de cette charge, de peur que la blague ne prenne le pas sur l'exploit réalisé par SpaceX.
Et ça se comprend, sachant que SpaceX réussira également la récupération de la capsule Dragon.


Normalement, à ce stade, SpaceX doit encore réaliser deux vols tests avant que le cargo Dragon ne soit certifié pour ravitailler l'ISS. Mais après avoir fait pression sur la NASA, SpaceX obtiendra que les missions COTS-2 et COTS-3 soient groupées dans le vol suivant, renommé COTS-2+.
C'est donc le 22 mai 2012 que la Falcon 9 s'élance de son pas de tir de Cape Canaveral, avec cette fois-ci un vaisseau Dragon disposant d'une réelle charge utile. Je vais passer les détails, mais après 3 jours d'essais dans l'espace, c'est le 25 mai qu'une partie de l'histoire de SpaceX et de la conquête spatiale s'écrit: pour la première fois, un vaisseau privé est capturé par l'ISS.

Le 26 mai, l'équipage de l'ISS est autorisé à ouvrir le sas et à accéder au cargo.
Le 31 mai, le cargo Dragon se pose enfin dans l'océan pacifique, à 15h42 UTC.
Le 8 octobre 2012, SpaceX enverra le premier cargo des missions CRS vers l'ISS, mission qui sera, elle aussi, un succès.
parallèlement à tout cela, SpaceX continue de réfléchir et de développer la réutilisation de ses Falcon 9, notamment grâce à une série de tests à l'aide de GrassHopper, annoncé à partir de 2011, qui reprend une partie de la structure des réservoirs de la Falcon 9 1.0, de 32m de haut.
Un second GrassHopper, nommé F9R dev1, reprendra quant à lui une partie de la structure de la Falcon 9 1.1, comme le réservoir.

en effectuant des bonds de différentes hauteurs, Grasshopper permettra à SpaceX de tester différents systèmes de guidage, techniques d'atterrissage, etc... dans le but d'améliorer la réutilisation des Falcon 9.
Contrairement aux Falcon 9, les pieds de GrassHopper n'étaient pas déployables où rétractables et étaient fixes. SpaceX reprendra d'ailleurs l'idée de GrassHopper avec Starship hopper ( aussi surnommé Starhopper ), sorte de starship à l'échelle réduite, qui effectuera le même type de travail pour Starship.

Premier vol du Starhopper, le 27 aout 2020


Bref, terminons ce chapitre sur les Falcon 9.
Le 29 septembre 2013, SpaceX effectue son premier vol hors des programmes CRS ou COTS, inaugurant par la même occasion une nouvelle version améliorée de la Falcon 9, la Falcon 9 1.1.
Le vol sera, lui aussi, un succès. Cependant, la réutilisation du premier étage sera un échec et celui-ci s'écrasera dans l'océan.
La Falcon 9 1.1 est déjà une révolution pour SpaceX:
Elle pourra être facilement équipée des fameux pieds utilisés pour les atterrissages de SpaceX, elle est plus grande et plus puissante et dispose aussi de quelques améliorations de la coiffe. Toutefois, les changements les plus visibles sont la différence de taille et la forme de la disposition des 9 réacteurs, qui passe de carré au rond actuel.

Comparaison des Falcon 9 1.0 ( à gauche ) et 1.1 ( à droite ).


Je vais cette fois-ci aussi passer les détails, mais l'amélioration suivante sera la Falcon 9 1.2 Full Thrust, qui elle aussi apportera de nombreuses modifications au niveau de la récupération, de la puissance etc..., l'amélioration suivante étant la block 3, puis la block 4, et le tout aboutira sur la Falcon 9 Block 5 utilisée actuellement.
Censée être facilement réutilisable, plus puissante, moins cher, Le coût de la Falcon 9 Block 5 tourne autour des 50 millions de dollars.
Elle est aussi capable de placer 22,8 tonnes en orbite basse terresttre.
La Falcon 9 Block 5 apporte également certains changements esthétiques, comme l'ajout d'une bande noire juste avant le second étage ( en fait, c'est surtout que SpaceX a arrêté de peindre cette partie ), le changement de couleurs des pieds, vers le noir également, ainsi que le réhaussement du logo de SpaceX, le tout dans le but d'économiser de la peinture, les endroits ayant été modifié étant salis par la suie pendant la rentrée, notamment dégagée par les moteurs Merlin. Malgré quelques incidents, comme une explosion sur son pas de tir pendant une mise à feu statique, ou une explosion en vol pendant la mission CRS-7, Les Falcon 9 ont, en quelques années, réussi l'exploit de se hisser au sommet du podium des meilleurs lanceurs, ce qui relève de l'exploit, sachant que SpaceX est parti de rien.


Comme dit en début d'épisode, après plusieurs tentatives ratées, SpaceX réussira finalement à réutiliser une Falcon 9, à en faire atterrir sur la terre comme en mer, et à transformer la Falcon 9 en un succès inégalé pour une petite compagnie privée, disposant de moyens limités et ce malgré le capital d'Elon Musk, qui n'était malgré tout pas illimité. Ce chapitre sur les Falcon 9 étant clôturé, si vous le voulez bien, nous allons un peu parler de la capsule Dragon et de Dragon Crew.
Je tiens cependant à préciser que je ne parlerais pas beaucoup de son développement, ayant déjà largement évoqué celui-ci pendant le chapitre sur les Falcon 9, j'ai déjà résumé le principal.

Le(s) cargo(s) Dragon:



Dragon est un vaisseau cargo destiné à ravitailler l'ISS.
D'un poids de 4,2 tonnes à vide, il est capable d'emmener6 tonnes de FRET, les 6 tonnes pouvant être pressurisée, non pressurisée, ou seulement une partie pressurisée.
Pour l'anecdote, Elon Musk a décidé d'appeler Dragon ainsi en référence à la chanson "Puff, the magic dragon", par Peter, Paul and Mary, en piqure vis-a-vis de certaines critiques de l'époque, qualifiant le projet d'impossible.
Dragon devait également être décliné en deux autres versions:
DragonLab, une version censée voler pour des missions ne s'amarrant pas à l'ISS, et Red Dragon, une version devant se poser sur Mars dans le cadre d'une mission de retour d'échantillons, notamment.

Vue d'artiste de la capsule Red Dragon sur Mars


Mais la principale variante de Dragon est Dragon V2, renommé depuis Crew Dragon.
Cette version modifiée de Dragon doit pouvoir embarquer jusqu'à 7 astronautes vers l'ISS.
Son développement a été officiellement annoncé à partir de 2010, et il est développé dans le cadre du programme CCdev de la NASA, il est donc développé dans les mêmes objectifs que la capsule CST-100 StarLiner de Boeing où la DreamChaser, de Sierra Nevada corporation, dont je parlais dans un précédent épisode. Normalement, la version habitée de Dragon effectuera son premier vol à vide courant février, et un premier vol habité vers le milieu de 2019. Cependant, ces dates peuvent encore être amenées à changer.
EDIT: Et elles le feront. Dragon Crew ne décollera finalement pour sa première mission habitée que le 30 mai 2020.

La Falcon 9 et la capsule Dragon Crew sur leur pas de tir, quelques heures avant le décollage.
Mais il n'y a pas que les Falcon 9 et les Dragons en développement chez SpaceX.
Dans un futur immédiat, on peut déjà citer la Falcon Heavy, dont le vol inaugural a eu lieu le 6 Février 2018, après un essai statique le 26 Janvier 2018. La Falcon Heavy est l'un des lanceurs les plus puissants à l'heure où j'écris ces lignes.
Elle est capable de placer 63,8 tonnes en orbite basse et 26,7 tonnes en orbite géo-stationnaire ( une orbite synchronisée avec la rotation de la terre, ce qui fait qu'un satellite reste toujours au dessus du même point. Cette orbite est notamment utilisée pour les satellites GPS / Galileo ).
Revenons à son vol inaugural. Celui-ci a grandement participé à l'histoire de SpaceX, notamment grâce à un coup de communication, de folie ou de génie en fonction des points de vue, de la part d'Elon Musk.

La Falcon Heavy, effectuant son vol inaugural.


En effet, au lieu d'un simple poids pour simuler une charge, c'est sa Tesla Roadster rouge cerise personelle, équipée d'un mannequin portant la future combinaison des passagers de Crew Dragon, le tout partant sur une orbite amenant la voiture et son passager à croiser l'orbite de Mars.
Quelques petites détails à remarquer, une miniature de la Roadster avec Starman, le nom du mannequin, se trouvait sur le tableau de bord dont l'écran affichait le célèbre "Don't Panic" (ne paniquez pas), réplique culte venue du guide du voyageur galactique, ou encore l'inscription "made on earth by humans", fabriqué sur terre par des humains.

La Tesla Roadster et son passager.


Mais l'image la plus remarquable reste cet atterrissage simultané des deux boosters de la Falcon Heavy. Malheureusement, ce vol ne sera pas un succès total: le premier étage s'écrasera à côté de la barge devant la récupérer, et la Tesla sera sur une orbite légèrement plus grande que prévu initialement.

Malgré tout, ce vol restera l'un des meilleurs coups de publicité de SpaceX.
Pour clôturer le chapitre sur les lanceurs de SpaceX, et avant de s'attaquer à la réutilisation des coiffes et aux barges, on va parler rapidement du prochain lanceur lourd de SpaceX, le couple Starship / Super Heavy, anciennement appelé BFR.


D'une hauteur d'environ 118 mètres, 63 pour le premier étage ( Super Heavy ) et 55 pour le second ( Starship ), information susceptible de changer, Starship devrait emmener 100 tonnes en orbite basse. Actuellement en développement, notamment avec Starship Hopper, dont je parlais plus tôt, Starship devrait effectuer un premier vol commercial en 2023, en emmenant de 6 à 8 artistes composer une oeuvre autour de la lune. Cependant, SpaceX, et surtout Elon Musk, étant habitués des annonces qui retombent vite dans l'oubli, cette information reste à prendre avec précautions.
Ceci va clore le chapitre sur Starship et Super Heavy, son premier étage. Chapitre assez court, malheureusement, mais les informations et les caractéristiques changent souvent et restent encore floues, je préfère donc ne pas m'attarder sur des informations susceptibles d'être fausses d'ici quelques temps...
SpaceX dispose actuellement de deux barges, dédiées aux atterrissages en mer des seconds étages. Of Course i still love you, bien sûr que je t'aime encore, souvent appelée OCISLY, construite en 2015, et dont le port d'attache actuel est celui de Cape Canaveral.

La seconde se nomme Just read the instructions et est quant à elle attachée au port de Los Angeles. Il est à noter qu'il existe deux barges Just Read The Instructions: la première, marmac 300, à étée retirée du service en 2015, et la seconde, marmac 304, à été construite en 2015.
Une troisième barge, nommée A Shortfall of Gravitas, en construction depuis début 2018 et devant entrer en service début 2019, pour finalement se faire oublier courant 2020, malgrée une entrée en service "proche", servira quant à elle à aider SpaceX à suivre la cadence sur la côte est, près de Cape Canaveral, notamment vis-à-vis des atterrissages en simultané des boosters de Falcon Heavy.
Et pour clôturer les principaux membres de la flotte maritime de SpaceX, il y a mr.Steven, dont le port d'attache se situe à Los Angeles.
Mr.Steven est un bateau équipé d'un filet de 3700 mètres carrés, taille multipliée par 4 en Juillet 2018, et dont la principale mission est d'essayer de récupérer les coiffes des Falcon 9 / Facon Heavy.
Mise à jour: un second navire récupérateur de coiffes se joindra rapidement à la flotte, et ceux-ci seront renommés Ms.Tree et Ms.Chief en 2019, leur noms étant un jeu de mot avec mystery et mischief.

Ainsi, SpaceX essaye (et réussi régulièrement) de récupérer les coiffes de leurs lanceurs, afin de les ré-utiliser.
Même s'il aura fallu presque 2 ans pour y arriver, SpaceX a fait de la réutilisation des coiffes quelque chose de possible et probablement rentable, même après un séjour dans l'eau de mer (pourtant très mauvaise pour du matériel assez sensible).

Et la récupération des coiffes a de quoi intéresser: leur prix est de 6 millions de dollars, soit 10% du coût d'une Falcon 9.
Pour conclure cet épisode, j'aimerais dire ceci: les ambitions de SpaceX sont grandes. Très. Cependant, et ils l'ont déjà démontré par le passé, SpaceX est également un acteur du spatial capable de réaliser de grandes choses. Très grandes. Certes, certains projets peuvent encore changer, et la colonisation de Mars risque d'être bien plus dure que prévue (voir impossible en étant réaliste, mais c'est un autre débat). Que ces propos de colonisation martienne et de tourisme spatial s'avèrent vrai ou non, SpaceX a le mérite de réussir à nous maintenir en haleine et d'avoir redonné au grand public un certain intérêt pour l'espace.
Pour la suite de l'histoire, wait&see...


Dernière mise à jour le: 01/01/1970 00:00