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Lorsque les astronautes de la NASA retourneront sur la Lune dans quelques années, ils le feront à l’intérieur d’un atterrisseur qui éclipse celui de l’ère Apollo. Le véhicule Starship de SpaceX mesure 50 mètres de son cône de nez aux pattes d’atterrissage. En revanche, le module lunaire exigu qui a transporté Neil Armstrong et Buzz Aldrin sur la Lune en 1969 ne mesurait que 7 mètres.
Ce n’est là qu’un des nombreux aspects véritablement choquants de la décision prise par la NASA il y a une semaine d’attribuer à SpaceX – et uniquement à SpaceX – un contrat pour développer, tester et faire voler deux missions vers la surface lunaire. Le deuxième vol, qui transportera des astronautes sur la Lune, pourrait être lancé dès 2024.
La NASA a accordé à SpaceX 2,89 milliards de dollars pour ces deux missions. Mais le montant de ce contrat pourrait augmenter si la NASA choisissait SpaceX pour effectuer des missions lunaires récurrentes plus tard dans les années 2020. Et il a de la valeur pour SpaceX et la NASA à bien d’autres égards. Le plus important est peut-être qu’avec ce contrat, la NASA a parié sur un avenir audacieux en matière d’exploration. Jusqu’à présent, les plans que la NASA avait envisagés pour l’exploration humaine dans l’espace lointain avaient tous des échos du programme Apollo. La NASA parlait de missions et de plans « durables » en termes de coûts, mais ils n’étaient durables que de nom.
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La NASA choisit SpaceX comme fournisseur exclusif d’un atterrisseur lunaire
En misant sur Starship, qui comporte une foule de risques de développement, la NASA prend un risque sur ce qui serait un avenir bien plus radieux. Un avenir dans lequel ce n’est pas une poignée d’astronautes qui vont sur la Lune ou sur Mars, mais des dizaines, puis des centaines. En ce sens, Starship représente un départ radical pour la NASA et l’exploration humaine.
« Si Starship atteint les objectifs qu’Elon Musk lui a fixés, l’obtention de ce contrat par Starship équivaut au soutien du gouvernement américain aux chemins de fer du Far West, ici sur Terre », a déclaré Rick Tumlinson, partisan de la colonisation humaine du système solaire. « C’est une transformation à des degrés que personne aujourd’hui ne peut comprendre ».
Nous allons néanmoins essayer de comprendre certaines des façons dont Starship pourrait se révéler transformationnel.
Le vaisseau spatial en avance sur le calendrier
Avant l’annonce de la NASA le 16 avril, je ne m’attendais pas à ce que SpaceX reçoive le seul, ni même le plus grand prix de la NASA si tôt dans le processus de développement de l’atterrisseur.
Il y a environ un an, la NASA a sélectionné trois offres différentes pour un système d’atterrissage humain. Pendant 10 mois, chacun des trois entrepreneurs a peaufiné sa conception et travaillé avec les ingénieurs de la NASA pour expliquer comment son atterrisseur pourrait répondre aux besoins de l’agence spatiale. L’équipe dirigée par Blue Origin a soumis le projet le plus conventionnel, adapté à la demande de la NASA d’un atterrisseur à trois étages. Dynetics a proposé un atterrisseur innovant, avec un clin d’œil à la réutilisation, mais il était également dimensionné pour amener seulement quelques astronautes sur la surface lunaire.
SpaceX, en revanche, a présenté une version de son véhicule martien comme atterrisseur lunaire. Au cours des cinq dernières années, SpaceX a largement autofinancé le développement de Starship en tant qu’étage supérieur réutilisable d’une fusée massive, Super Heavy. Ce véhicule est destiné à emmener des dizaines de personnes à la fois sur Mars au cours d’un voyage de six mois. Ainsi, Starship est massivement surdimensionné pour emmener deux ou quatre astronautes à la surface de la Lune. Mais des trois atterrisseurs, il est le seul à avoir une voie directe vers la réutilisation complète.
Starship est également le plus exigeant techniquement des trois véhicules en raison de sa taille et de ses aspirations. Parmi les plus grands obstacles, il faut apprendre à faire atterrir Starship, à la fois sur la Lune et sur Terre. Et pour mener des missions vers la Lune et au-delà, SpaceX doit développer la technologie permettant de ravitailler Starship en méthane et en oxygène liquide en orbite terrestre basse.
« L’un des problèmes d’ingénierie les plus difficiles connus de l’homme est la fabrication d’une fusée orbitale réutilisable », m’a dit le fondateur de SpaceX, Elon Musk, il y a environ un an. « C’est stupidement difficile d’avoir un système orbital entièrement réutilisable ».
Parce qu’il y a tellement de miracles technologiques nécessaires pour valider la conception de Starship, j’ai estimé que la NASA ne s’engagerait pas pleinement dans le véhicule de SpaceX en tant qu’atterrisseur potentiel avant qu’il n’ait volé. Peut-être que le lancement du Starship en orbite serait une démonstration technologique suffisante pour la NASA. Ou peut-être que SpaceX devrait en faire atterrir un sur la Lune. Ce besoin perçu de démontrer la viabilité du Starship est l’une des raisons pour lesquelles Musk et SpaceX ont construit et lancé des Starship à un rythme si effréné dans le sud du Texas au cours de l’année dernière. Ce n’est qu’en le faisant, pensait-on, que la NASA croirait au Starship.
Au lieu de cela, la NASA s’est engagée dans cet ambitieux programme avant même que le Starship n’atterrisse en toute sécurité après un essai en vol à haute altitude. En ce sens, le soutien de la NASA à Starship est arrivé plus tôt que prévu.
SpaceX a besoin de la NASA pour Mars
Après avoir vu SpaceX lancer plus de 100 fusées au cours de la dernière décennie, il est devenu évident que ses ingénieurs sont désormais les meilleurs au monde pour concevoir, construire et faire voler des fusées nouvelles et innovantes. L’exécution du programme Falcon 9, l’expérimentation de la réutilisation du premier étage et le développement de la fusée Falcon Heavy en témoignent.
Mais construire de grandes fusées est une chose. C’en est une autre de développer toutes les autres capacités nécessaires pour que les humains puissent se rendre sur Mars, y atterrir et y survivre.
En ce qui concerne les activités spatiales, SpaceX s’est appuyé sur l’expertise de la NASA pour Crew Dragon dans le cadre du programme d’équipage commercial. Et en ce qui concerne les types de technologies nécessaires pour un voyage de longue durée vers Mars, à travers l’espace lointain, SpaceX a une expérience limitée – il y a très peu de recyclage de l’air, de l’eau et d’autres consommables sur un vaisseau spatial Crew Dragon. La NASA, en revanche, travaille sur ces problèmes depuis plus de dix ans avec les astronautes de la Station spatiale internationale.
L’agence spatiale mène également des études sur les missions lunaires et martiennes depuis des décennies, a déclaré Abhi Tripathi, qui a travaillé comme ingénieur système à la NASA de 2000 à 2010 pour effectuer ce type d’analyses. Tripathi a quitté la NASA pour travailler chez SpaceX sur les versions cargo et équipage du vaisseau spatial Dragon jusqu’en 2020, date à laquelle il a rejoint l’Université de Californie à Berkeley.
« La NASA apportera sans aucun doute une richesse inestimable d’informations, de technologies et d’experts en la matière pour aider SpaceX à atteindre leur objectif commun d’envoyer des humains sur Mars », a déclaré M. Tripathi à Ars.
Le fait que la NASA et SpaceX collaborent aussi tôt sur le projet Starship permet également de résoudre une foule d’autres problèmes non liés au transport. Une agence gouvernementale sera nécessaire pour faciliter le développement de l’énergie nucléaire à la surface de Mars, par exemple. Et toute mission humaine vers Mars soulèvera des questions de protection planétaire et d’autres préoccupations internationales. La présence de la NASA aux côtés de SpaceX signifie que le gouvernement américain aidera à résoudre tous ces problèmes.
Tout à coup, les atterrissages humains sur Mars dans une dizaine d’années semblent beaucoup plus réalistes.
