Nouvelles fusées, charges moindres

Elon Musk, le propriétaire de SpaceX a revu à la baisse la puissance de sa prochaine fusée, la Big Falcon Rocket (BFR), alias Big Fuckin Rocket, de 150 à 100 tonnes de charge utile en orbite basse.

elon-musk-spacex-big-falcon-rocket-spacecraft-01-480x320

Big Falcon Rocket

 

Au début du projet, elle était censée détrôner la mythique Saturn V du programme Apollo des années 1960-1970, la plus puissante fusée jamais construite et utilisée.

saturn-v-40.jpg

Saturn V

 

Ni Ariane 5 ni Falcon Heavy ni Delta 4 Heavy ne rivalisent avec la fusée de Herbert Von Braun et voilà que la BFR est également retirée de la course. Quant au projet de la fusée Ares V censée être 60 % plus puissante, il est mort dans l’œuf en 2011. Pour les Européens et leur future fusée Ariane 6, sa charge utile sera une fraction de celle d’Ariane 5. Comme quoi, le défi relevé par l’équipe du père des V1 et V2 allemands a été totalement incroyable pour l’époque. Cinquante ans plus tard, on ne parvient toujours pas à rééditer l’exploit.

000_s562g_1-674473.jpg

Ariane 5

 

En parlant d’exploit, demain nous assisterons au centième lancement d’une fusée Ariane 5 depuis la base de Kourou en Guyane.

Je dois cependant avouer être un peu de mauvaise foi. Je suis certain qu’on pourrait construire une fusée plus puissante que la Saturn V, toutefois la rentabiliser resterait difficile, raison pour en construire des moins puissantes, des moins dispendieuses et des plus rentables.

Cependant, le choix de diminuer la puissance des lanceurs retarde la possibilité de construire de vastes structures spatiales ou martiennes afin de coloniser Mars de façon permanente puisqu’il demeure plus avantageux de remplir une grosse fusée au maximum de sa capacité que d’en lancer deux ayant chacune moitié moins de charges utiles. Il sera également impossible de transporter là-haut de lourds modules, ce qui limitera le genre de technologies utilisables.

2018-02-28-185030.jpg

SLS

 

Il ne reste plus dans la course que la fusée SLS de la compagnie Lockeed Martin, toujours en conception et promise pour fin 2019, pour battre le record de satellisation en orbite basse de 118 tonnes. Dans sa première version, elle est calculée pour lancer en orbite basse une charge utile atteignant seulement 70 tonnes. Éventuellement, elle pourrait transporter jusqu’à 130 tonnes et viendrait ainsi reléguer aux oubliettes les records du célèbre lanceur du programme Apollo. Toutefois, beaucoup des projets ne se sont jamais concrétisés et la SLS Block 2 pourrait bien faire partie de ces mort-nés. Cette nouvelle génération de fusée est prévue dans le cadre d’un retour des missions habitées vers la Lune. Le premier vol prévu sans équipage devrait amener la capsule Orion dans les environs de notre Satellite dès la fin 2019, début 2020.

La fusée Saturn V possédait également la capacité d’envoyer 47 tonnes sur une orbite de transfert. J’ignore si la SLS pourra faire mieux.

Tous ces efforts et tous ces argents investis dans des technologies rudimentaires tendent-ils à confirmer l’inexistence de rétro-ingénierie sur des ovnis équipés de propulseurs exotiques à antigravitation? Vous pouvez en apprendre plus sur l’antigravitation en lisant ma série de trois articles traitant du sujet.

Antigravitation — 1: Ce qu’elle est et n’est pas

Antigravitation — 2: La piste de l’antimatière

Antigravitation — 3: La solution

« On le fait et on se tait »

Tous ces flashs aperçus un peu partout depuis un certain temps autour de la planète sont-ils dus à des météorites ou à des débris spatiaux qui retombent sur Terre ? À mon avis, à un peu des deux sortes. Les débris spatiaux sont légion et en recevoir de plus en plus souvent sur le crâne est normal puisqu’on multiplie les vols spatiaux.

météore

De l’autre côté, jusqu’à ce jour, on a répertorié plusieurs géocroiseurs, la liste officielle n’en contient cependant que 1 889. Autant dire qu’elle est vide. C’est évident qu’il en existe un multiple important de ce nombre. Les météores qui zèbrent le ciel inopinément ne font pas partie de cette liste, sinon ils auraient été répertoriés et on aurait été alertés.

Ce qu’on oublie souvent lorsqu’on parle de débris spatiaux ou de météores c’est la fabuleuse énergie que transportent ces objets, même lorsque leur masse est modeste. Leur énergie cinétique est proportionnelle au carré de leur vitesse et lorsqu’ils pénètrent dans l’atmosphère, celle-ci peut valoir une vingtaine de kilomètres par seconde ! Même une fois en décélération par notre atmosphère, les cailloux ou les composantes de fusées peuvent facilement ravager les vitres de tout un quartier s’ils explosent avant de toucher le sol.

-360108

Par contre, je suis intrigué par quelque chose qui risquerait bien de devenir le thème d’une nouvelle conspiration.

Comme on peut le constater sur l’image en tête de cet article, le nombre de débris spatiaux est absolument faramineux, surtout en orbite basse près de la boule bleue. Le grand cercle blanc correspond aux débris sur les orbites géosynchrones, mais près de la Terre, c’est le bouchon de circulation !

Je suis à peu près certain que les compagnies gérant le lancement de nouvelles fusées se grattent la tête pour savoir sur quelle trajectoire et à quelle heure organiser le vol des prochaines fusées pour passer à travers cette mer de débris.

is_p46359_hd.jpg

Que leur reste-t-il à faire pour se donner plus de latitudes ? Nettoyer l’espace pour réduire le nombre de débris et éviter le plus possible d’en générer de nouveaux.

Mais cette opération signifie de nous faire tomber sur la tête ce qui a été lancé dans l’espace. Les risques qu’un débris cause des dommages sont faibles, mais non négligeables. Toutefois, il serait vraiment surprenant qu’une agence spatiale avoue faire exprès pour ramener des débris sur Terre sans connaitre avec précision la trajectoire d’entrée dans l’atmosphère et les risques de dégâts.

Elles s’appliquent donc à taire leur petit jeu pour ne pas causer des vagues dans la population alors que les risques sont minimes, même s’ils sont loin d’être nuls. Gestion de l’image oblige. C’est la politique du « on le fait et on se tait ».

Le fil cassé d’Ariane

La fusée européenne Ariane 5 est l’un des meilleurs lanceurs de satellites sur le marché, mais l’offre devient de plus en plus grande et le dernier succès de la fusée Falcon Heavy de SpaceX n’arrange en rien la position de plus en plus précaire d’Arianespace qui ne recycle pas les premiers étages de ses fusées et qui verra donc ses coûts de lancement largement dépasser ceux de cette concurrence.

Par contre, on pouvait compter sur la fiabilité de la marque Arianespace. Ce n’est plus tout à fait le cas avec le demi-échec du vol VA 241 de janvier dernier qui a propulsé deux satellites sur de mauvaises orbites.

152183361_e54f8ab557

La bonne nouvelle vient de tomber. La fiabilité de la fusée Ariane 5 n’est pas remise en cause, car l’erreur est due à un mauvais paramétrage. La mauvaise est qu’Arianespace a quand même manqué à ses devoirs de contrôle de qualité.

J’ai suffisamment travaillé longtemps en contrôle de la qualité pour savoir exactement ce qui s’est produit. Les modules contenant des programmes informatiques sont conçus pour être compilés. À partir de ce moment, il n’est plus vraiment possible de le modifier sans retourner au code source, faire les modifications, le compiler et le redéployer.

Cependant, pour ajuster les paramètres de vol des fusées qui varient d’un lancement à l’autre, ces modules comportent des valeurs pouvant être modifiées de l’extérieur du module sans altérer son code source. Ce sont les paramètres du code source.

saf2016_0198943-1.jpg

Concernant le dernier échec d’Ariane 5, on a omis de modifier certaines valeurs de ces paramètres pour les rendre conformes au plan de vol.

C’est la base d’une planification de vol. L’erreur est tellement stupide qu’elle a immédiatement démontré l’amateurisme du groupe du contrôle de qualité d’Arianespace. Entre ça et une erreur de conception, c’est évidemment mieux puisque la fusée n’est pas interdite de vol. Pour les clients par contre, il y a de quoi les rendre nerveux, suffisamment pour lorgner ailleurs. Et c’est là qu’une bêtise anodine prend toute son importance, car en aérospatiale, les bêtises idiotes ne doivent jamais exister. Les procédures standards d’opérations utilisées en QC (contrôle de la qualité) sont censées être suffisamment élaborées et pertinentes pour réduire à zéro les chances de rater son coup de la sorte.

Arianespace vient de servir sur un plateau d’argent ses clients les plus fidèles à ses compétiteurs qui l’en remercient certainement. Ils en profiteront pour affaiblir encore plus la réputation du consortium européen en tournant le fer dans la plaie. C’est à suivre.

Falcon Heavy vs Big Falcon Rocket

Elon Musk a de quoi se réjouir. Sa nouvelle fusée Falcon Heavy a réussi hier son vol d’essai quasiment à la perfection. Cette fusée s’avère être un assemblage de trois fusées Falcon 9 mises en sandwich dont celle du centre est surmontée d’un deuxième étage et de sa coiffe transportant la charge utile. Ainsi, cette fusée munie de 27 moteurs Merlin a envoyé vers Mars le roadster Tesla de l’excentrique milliardaire.

Les deux fusées auxiliaires sont revenues se poser au cap Canaveral presque simultanément. Ce fut tout un spectacle de voir ces atterrissages contrôlés. Par contre, Spacex a cessé de diffuser avant qu’on sache ce qui est advenu de la fusée principale. Elle était censée atterrir comme ses deux autres sœurs, mais sur une barge en mer puisqu’en propulsant plus longtemps la charge utile, le retour sur la terre ferme devenait impossible. Cependant, dans le passé, cette opération s’est fréquemment déroulée sans incident.

Je vous propose de regarder la vidéo du lancement de la fusée Falcon Heavy survenu hier. Si vous n’avez jamais assisté à un lancement d’une fusée de la compagnie Spacex, ne boudez pas votre plaisir et regardez les données de vol, vitesse et distance, retransmises jusqu’à la mise en orbite. C’est fascinant. Vous aurez aussi l’occasion de voir la Tesla rouge une fois en orbite qui joue « Space Oddity » du regretté David Bowie.

Préparatifs et lancement du lanceur Falcon Heavy

Lancement de la fusée Falcon Heavy : Aller à 21min30s
Atterrissage des deux fusées auxiliaires : Aller à 29min30s

L’idée est de faire un peu comme la navette spatiale, de la récupération d’équipement pour diminuer les coûts de lancement. On peut remarquer que cet exercice reste périlleux. Toutefois, il est déjà certain que Musk a gagné ce pari. Les autres lanceurs auront de la difficulté à le concurrencer sur ce terrain.

Dans un article précédent, je m’interrogeais sur les contrats que pouvait bien avoir Spacex dans son carnet de commandes pour lancer une charge utile de 63,8 tonnes, la plus importante charge utile pour l’instant, puisque les spécialistes s’accordent à dire que c’est trop ou trop peu. Trop pour le lancement de satellites normaux qui peuvent parfaitement être mis en orbite avec la Falcon 9 et les autres lanceurs dans cette catégorie, ou trop peu pour penser transporter des humains vers Mars.

Mais voilà que ce rêve du cofondateur de PayPal deviendra possible avec un autre projet qu’il est en train de réaliser, une fusée totalement distincte des Falcon actuelles, la Big Falcon Rocket (BFR) déjà surnommée la Big Fucking Rocket. On comprend ce surnom lorsque sont mises côte à côte la fusée Saturn V, la fusée la plus puissante jamais construite (missions Apollo), et cette nouvelle fusée. La BFR pourra transporter vers Mars une charge utile de 500 tonnes ! Suffisamment pour démarrer un projet de colonisation. Après les succès retentissants de ses trois plus importants projets, Pay Pal, Tesla et Spacex, celui de la fusée BFR semble soudainement réalisable.

Dimensions comparées entre les fusées Saturn V (missions Apollo) et la future BFR

SaturnV-BigFalconHeavy

Dimensions comparées entre la future fusée BFR et un humain

BFR-maison

Pourquoi la Falcon Heavy ?

Dans le domaine des lanceurs spatiaux, mettre des charges utiles (payloads) lourdes en orbite exige de faire appel à des fusées de plus en plus puissantes.

Le 6 février prochain, notre milliardaire vedette Elon Musk va procéder au lancement inaugural d’une fusée Falcon Heavy capable de mettre en orbite une charge utile de 63,8 tonnes. À titre de comparaison, la navette spatiale américaine avait une charge utile maximale de 24,4 tonnes, la fusée Saturne V, la championne toutes catégories, pouvait se permettre une charge de 118 tonnes. Quant à Ariane 5, elle plafonne à 21 tonnes. Toutes ces masses sont valides pour la mise en orbite basse. On comprend que pour atteindre les orbites géostationnaires qui sont bien plus hautes, ça exige plus de carburant, donc la masse utile diminue.

Cependant, le marché des satellites se contente de fusées de moyenne capacité, car le poids de nos yeux spatiaux fait généralement quelques tonnes. La fusée Ariane 5 pouvait donc se permettre de lancer plusieurs satellites à la fois, réduisant d’autant la facture individuelle.

Toutefois, les spécialistes s’accordent à dire qu’il n’y a pas de débouchés actuellement pour une fusée pouvant mettre une soixantaine de tonnes en orbite basse et vingt-cinq tonnes en orbite géostationnaire. Alors pourquoi Elon Musk s’intéresse-t-il à ce segment commercial imaginaire ?

Dernièrement, il a fait des déclarations en parlant de Mars. Mais Spacex organise des lancements, pas des missions spatiales et personne n’est prêt à envoyer des humains sur Mars en ce moment.

Bon, la mise au point de la Falcon Heavy reprend l’architecture de la fusée Delta IV Heavy qui se permet de plus lourdes charges en accolant deux propulseurs latéraux supplémentaires à la fusée. Ce concept est plus simple à développer que s’il fallait repartir de zéro avec une toute nouvelle fusée. Qu’importe. Quelle mission Spacex a-t-elle actuellement dans son carnet de commandes pour la Falcon Heavy ? On l’ignore. Il faut donc s’attendre à une annonce fracassante de la part de son PDG advenant le succès de ce lancement.

Petite anecdote, les constructeurs de satellites attendent qu’un lanceur ait fait ses preuves avant de risquer leur œuvre sur un nouveau lanceur. Ainsi, Elon Musk utilisera sa Tesla Roadster personnelle comme charge payante. Fallait pas s’attendre à moins de sa part.

Photos : Steve Jurvetson

Explosion d’un météore

Le 15 janvier dernier, un météore s’est invité dans notre atmosphère au-dessus de certains états du centre-nord des USA et plus particulièrement du Michigan ainsi qu’en Ontario au Canada. Il aurait explosé avant de toucher terre en créant une onde de choc et un tremblement de terre de faible amplitude. Il serait surprenant qu’on retrouve des météorites au sol. Il s’est récemment produit le même phénomène en Russie. Ce sont en soi des événements plutôt anodins même s’il existe un danger réel de bris de vitres pouvant nous causer des blessures, mais là n’est pas le vrai problème.

L’International Astronomical Union (IAU) répertorie les cailloux célestes pouvant potentiellement devenir une menace, les Potentially Hasardous Asteroids (PHA). Voici l’adresse vous permettant de voir cette liste. Par contre, les vraies menaces sont rares et actuellement, aucun des astéroïdes recensés ne représente une réelle menace pour nous. C’est-à-dire qu’aucun n’a plus de cent mètres de diamètre et en même temps une trajectoire qui l’amènera à moins 7,5 millions de km de la Terre.

Cependant, des astéroïdes non répertoriés continuent de nous pleuvoir sur la tête sans n’avoir jamais été détectés. Le plus médiatisé est certainement le météore de Tcheliabinsk qui a explosé dans le ciel de la Russie le 15 février 2013, faisant plusieurs blessés. Ainsi, la liste des 1 882 astéroïdes potentiellement dangereux actuels n’est rien à comparer à la vraie quantité rôdant au-dessus de nos têtes et risquant une incursion dans notre atmosphère.

Il s’est produit un événement de ce genre en 1908 en Russie (coudonc !) appelé « l’événement de la Toungouska ». Un astéroïde aurait explosé à haute altitude au-dessus de ce territoire, couchant d’un seul souffle soixante millions d’arbres sur une superficie de 1 200 kilomètres carrés et causant des dégâts sur plus de 30 000 kmfaisant de cet événement la pire catastrophe recensée impliquant un météore. Heureusement, ce territoire était inhabité et à ce que l’on sait il n’y eut aucune perte de vie. Le souffle de cette explosion équivaut à plusieurs centaines de fois le souffle des bombes nucléaires d’Hiroshima et de Nagasaki. Une telle catastrophe survenant aujourd’hui au-dessus d’une grande ville ferait des centaines de milliers de victimes.

toungouska-arbres.jpg

L’origine météorique est contestée à cause de l’absence d’astroblème et de résidus d’origine cométaire ou d’astéroïde. Plus récemment, des résidus auraient été retrouvés piégés dans la résine des arbres et dans la tourbe bien qu’aucune météorite n’ait été retrouvée au sol. Les autres possibilités impliquent des objets plus exotiques, donc bien plus hypothétiques, tels un trou noir, une boule de matière noire ou d’antimatière. Étant un adepte du rasoir d’Occam, je penche pour la raison la plus probable et la plus probante, soit un météore.

Aujourd’hui, on doit rajouter une autre possibilité qui n’existait pas en 1908, la chute d’un débris spatial.

debris-spatial

Ce phénomène est bien plus courant qu’il n’y parait et certaines parties de fusées conçues pour être d’une solidité à toute épreuve réussissent à tomber sur terre sans se désagréger. Sachant combien ces débris sont nombreux, attendez-vous à entendre parler régulièrement d’explosions de ce genre.