3 obstacles qui minent l’accès à l’espace

Nous avons aujourd’hui une Station spatiale internationale occupée en permanence, nous recevons des flots d’image de la part de robots foulant le sol de Mars ou orbitant Mercure, Vénus et Saturne. Pourtant, nous utilisons le même procédé pour accéder à l’espace qu’il y a 60 ans et le début de l’ère spatiale. Les coûts nécessaires à l’envoi d’Hommes et de matériaux dans l’espace restent désespérément prohibitifs à l’exception des pays possédant un programme spatiale et de quelques de riches touristes. Or, sans accès bon marché à l’espace, on ne peut que rêver, comme dans ce blog, à l’exploration des mondes qu’éclaire notre soleil. Voici trois facteurs qui font que les portes du système solaire nous restent fermées.

60 après, toujours des fusées

Les fusées sont dangereuses, leur fonctionnement est compliqué et pas toujours parfaitement fiable. Personne n’a encore réussi à concevoir un lanceur qui donnerait la garantie de fonctionner à chaque fois. Avec une fusée, une erreur infime, humaine ou non, peut mener à un désastre ou à une tragédie lorsque des équipages sont concernés.

Les fusées sont aussi incroyablement chères. Le lancement le moins onéreux vous coûtera vite 10 millions d’euros, soit 15 000 € par kilogramme. Les avions spatiaux actuellement en développement, tel le britannique Skylon ou le suborbital SpaceShipTwo de Virgin, promettent de réduire drastiquement le coût de l’accès à l’espace. Mais ils fonctionnent sur le même principe que les fusées : utiliser la force brute pour s’arracher à la gravité terrestre.

Pourtant, les effets d’une réduction des coûts d’accès à l’orbite terrestre pourraient changer à jamais l’économie de notre planète.

Des innovations de rupture telles que l’ascenseur spatial pourraient ne jamais voir le jour

Laissons donc de côté les véhicules à anti-gravité et les téléporteurs de l’univers Star Trek, à ranger au musée des futures innovations. Un mode de transport appartenant à l’univers de la science-fiction ne fait plus rire depuis quelques années. Dans les œuvres d’Arthur C. Clarke, dans les space opéras d’Iain M Banks et d’Alastair Reynolds, les ascenseurs spatiaux sont une technologie tenue pour acquise. C’est ce que toute civilisation avancée qui se respecte utilise pour quitter sa planète, plutôt que les fusées, qu’utilisent les civilisations préhistoriques bonnes à jouer les artificiers amateurs.

« Avec un ascenseur spatial, l’accès à l’orbite terrestre ressemblerait à une très longue mais paisible promenade, en toute sécurité et pour le prix d’un billet d’avion 1re classe », s’exclame David Horn, président du très concret et décidé Consortium pour l’Ascenseur spatial international. Le coût descendrait à environ 80€ par kilogramme pour une fabrication estimée entre 8 et 40 milliards d’euros. Un montant inférieur à celui dépensé depuis le début de la construction de la Station Spatiale Internationale (environ 100 milliards de dollars US).

Une entreprise japonaise, Obayashi, annonçait en 2012 vouloir utiliser 96 000 km de structures cylindriques en carbone ancrées à la surface terrestre pour atteindre un point situé à une distance d’un dixième de la distance de la Terre à la Lune.

Mais obtenir des nanotubes de carbones dans cette configuration est une prouesse technique que personne n’est aujourd’hui parvenue à réaliser, malgré les concours organisés depuis cinq ans par la NASA. L’ascenseur serait également soumis à de dangereuses vibrations. A cause de la force de Coriolis la cabine serait poussée dans la direction opposée à la rotation de la Terre. Enfin, l’ensemble du système risquerait d’être percuté par des satellites ou des débris spatiaux. Avant d’avoir surmonté l’ensemble de ces obstacles, un ascenseur spatial a peut-être plus de chances de voir le jour sur la Lune.

« Se libérer de l’attraction terrestre, ça coûte cher »

Nous avons tellement baigné depuis le début de l’ère spatiale dans ce type de discours qu’il en est devenu un obstacle, ou plutôt une excuse. Pourtant, c’est moins le coût de l’accès à l’espace que les choix stratégiques faits depuis 60 ans qui nous ont aujourd’hui amenés à des impasses. Comme le dit Edward Wright du blog « MoonandBack.com » dans un article sur la fabrication de matériaux en apesanteur, les agences spatiales ont « décidé que le coût de l’accès à l’espace serait réglé plus tard, après avoir mené un certain nombre de projets – battu les soviétiques dans la course à la Lune, construit la Station spatiale internationale, retourné sur la Lune et envoyé des astronautes sur Mars ». En somme, la NASA et ses partenaires internationaux ont « mis la charrue avant les bœufs ».

Ainsi, dans les années 70, la construction de la Navette spatiale a été préférée à la conquête de Mars. La NASA avait persuadé l’administration Nixon que ce lanceur réutilisable permettrait d’aller et venir entre le sol et l’orbite terrestre aussi facilement et régulièrement qu’un vol transatlantique. Avec deux accidents et un rythme de lancement de moins d’un par an, on a eu le contraire : un système lourd car partiellement réutilisable et statistiquement moyennement sûr. Voyager en compagnie sur liste noire pour 10 millions d’euros, ça vous aurait dit ?

Cette erreur n’aurait pas été grave si ce lanceur n’avait pas en plus été exclusivement dédié à la construction de la Station spatiale internationale, une réussite indéniable sur le plan de la coopération internationale mais un gouffre financier et des résultats scientifiques en demi-teinte. Or, la NASA est en train de reproduire ce type d’erreur avec son « Space Launch System« .

Une politique spatiale rationnelle aurait peut-être mis l’accent sur des incitations envers le développement de moyens de transports spatiaux bon marché avant de mettre des centaines de milliards de dollars sur la construction d’une station spatiale ou sur des plans d’exploration du système solaire. Une telle approche nous aurait peut-être initialement fait prendre plusieurs décennies de retard sur ces objectifs, mais je suis convaincu qu’avec cette stratégie, nous n’aurions actuellement pas une mais plusieurs stations spatiales internationales, une base sur la Lune et, avant 2020, des équipes de scientifiques en turn-over sur Mars, comme aujourd’hui en Antarctique.

On ne peut pas dire que l’exploration de l’espace est chère et qu’elle a échoué. On ne lui a jamais donné des chances de réussir. La réputation du secteur spatial comme gouffre financier a été alimentée par les promoteurs de projets qui, contrairement à toute logique, affirmaient que les coûts de lancement importaient peu, que la Station spatiale internationale et les projets d’exploration susciteraient l’émergence d’une industrie et de projets de recherche pleins de promesses. Ils prédisaient toutes sortes d’applications commerciales utiles, de la location de studios de cinéma en apesanteur aux traitements qui guériraient le cancer.

Il est encore temps aujourd’hui de rattraper ce retard. Les nouveaux avions suborbitaux promettent des vols low-cost avec l’avantage de pouvoir rapidement décoller. Les fusées Falcon développées par SpaceX feront reculer les prix de lancement mais seul un projet de lanceur entièrement réutilisable, à l’image de leur « Grasshopper », peut changer radicalement la donne en matière d’accès à l’orbite terrestre basse.

« Notre futur dans l’espace dépend des fusées réutilisables. » Elon Musk, président de SpaceX

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