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Premier vol d'essai orbital du Starship

Premier vol d'essai orbital du Starship
Starship lors de son premier vol d'essai.
Starship lors de son premier vol d'essai.
Données de la mission
Organisation SpaceX
Objectif Vol d'essai
Équipage Aucun
Lanceur Starship
Date de lancement
13 h 33 UTC
Site de lancement SpaceX Starbase
Durée 3 min 59 s
90 min (planifié)
Paramètres orbitaux
Nombre d'orbites 0
Apogée 250 km(planifié)
Périgée 50 km(planifié)
Altitude 39 km
Navigation
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Le premier vol d'essai orbital du Starship de SpaceX (appelé Starship Flight Test par SpaceX) est le premier vol de Starship en configuration complète, avec le premier étage Super Heavy. Lancé à 08 h 33 CDT (13 h 33 UTC) le 20 avril 2023, le vol sans équipage fait de Starship la fusée la plus haute et la plus puissante à avoir jamais volé, avec deux fois la poussée de la fusée Saturn V des années 1960[1],[2].

Starship devait parcourir une orbite presque complète autour de la Terre avant de rentrer dans l'atmosphère et d'effectuer un amerrissage contrôlé dans l'océan Pacifique près d'Hawaï[3]. Le premier étage Super Heavy devait, lui, effectuer un amerrissage contrôlé dans le golfe du Mexique à environ 30 km au large des côtes du Texas[4]. Les deux étages devaient ensuite couler, aucune récupération n'étant prévue.

Starship n'ayant pas réussi à se séparer de son premier étage Super Heavy, le lanceur est devenu incontrôlable, ce qui a déclenché le système d'autodestruction, détruisant les deux véhicules environ 4 minutes après le début du vol d'essai[5].

Contexte modifier

La fusée modifier

Starship est un lanceur super lourd développé par SpaceX[6]. Le lanceur entièrement réutilisable d'une hauteur de 120 m est le plus grand et le plus puissant jamais développé avec une capacité de charge utile projetée de 150 tonnes. Le premier étage de Starship, Super Heavy, est la fusée la plus puissante jamais lancée, car ses 33 moteurs Raptor génèrent nominalement plus de 71 MN de poussée. C'est à peu près le double de celui de la Saturn V (34 MN[7]) utilisée entre 1967 et 1973, plus que le Space Launch System, qui produisait 39 MN de poussée au décollage en 2022, et bien au-dessus des 44 MN de poussée des 30 moteurs qui propulsaient la fusée N1 de l'Union soviétique entre 1969 et 1972[8].

Les deux étages sont conçus pour effectuer des atterrissages contrôlés sur le site de lancement et être réutilisés plusieurs fois. SpaceX prévoit d'utiliser le lanceur pour le lancement de satellites, le tourisme spatial et les vols spatiaux interplanétaires[9],[10].

Développement modifier

À partir de 2019, SpaceX a construit plusieurs prototypes de l'étage supérieur et les a lancés neuf fois au total, le dernier lancement ayant eu lieu le 5 mai 2021 au cours duquel Starship SN15 a atterri en douceur après six minutes de vol[11]. En attendant les autorisations gouvernementales de lancement, SpaceX a continué à construire de nouveaux étages supérieurs, a achevé plusieurs premiers étages et a effectué des tests au sol.

En juin 2022, l'examen environnemental du site de lancement s'est conclu par une décision « FONSI atténuée » (constatation d'absence d'impact significatif). Cette décision obligeait l'entreprise à mettre en œuvre diverses mesures pour réduire l'impact sur la faune locale et les sites historiques mais ne s'opposait pas à la délivrance d'une licence de lancement[6].

Une revue d'aptitude au vol a été achevée le 8 avril 2023[9]. Une répétition du lancement a été annulée le 11 avril[12]. La Federal Aviation Administration (FAA) a délivré une licence de lancement orbital le 14 avril 2023.

Objectifs des tests modifier

SpaceX a déclaré qu'il mesurerait le succès de la mission « par l'étendue de ce que [SpaceX] pourra apprendre » et que l'achèvement des étapes de la mission « [n'était] pas nécessaire pour qu'un test soit réussi »[13]. Avant le lancement du 20 avril, le PDG de SpaceX, Elon Musk, estimait à 50 % les chances de réussite du test, affirmant que si la fusée s'éloignait « suffisamment loin de la rampe de lancement avant que quelque chose ne tourne mal, alors je pense que je considérerais cela comme un succès. Ne faites pas exploser la rampe de lancement »[14].

Profil de vol modifier

Le plan de vol de l'engin spatial consistait à effectuer un vol propulsé jusqu'à atteindre l'orbite terrestre transatmosphérique souhaitée, estimée à environ 250 × 50 km, ce qui aurait amené Starship à faire sa rentrée dans l'atmosphère après environ 1 heure 17 minutes de vol, ayant presque complété une orbite complète[4].

Bien que les deux étages de Starship soient destinés à être réutilisables, SpaceX prévoyait de couler les deux étages à la fin de ce vol[15].

Le vol d'essai était composé des prototypes Ship 24 et Booster 7 qui devaient tous deux effectuer des amerrissages contrôlés à la surface de l'océan[4]. Selon les documents déposés auprès de la Federal Communications Commission, le propulseur devait effectuer une rétropulsion supersonique et cibler un amerrissage à environ 32 km au large du golfe du Mexique, tandis que la fusée Starship devait cibler un amerrissage dans l'océan Pacifique à environ 100 km au nord-ouest de Kauai[16].

Chronologie de la mission prévue[4]
Temps Événement 17 avril 20 avril
−02:00:00 Le directeur de vol de SpaceX effectue une check-list et vérifie que tous les voyants sont GO pour le chargement du carburant de propulsion. Succès Succès
−01:39:00 Chargement du carburant (oxygène liquide et méthane liquide) du Super Heavy en cours. Succès Succès
−01:22:00 Chargement du carburant (méthane liquide) de la fusée en cours Succès Succès
−01:17:00 Chargement du comburant (oxygène liquide) de la fusée en cours Succès Succès
−00:16:40 Refroidissement du premier étage Succès Succès
−00:00:40 Les interfaces fluides commencent la séquence de ventilation Échoué Reprise après mise en attente
−00:00:08 Début de la séquence d'allumage du premier étage NC Succès
−00:00:06 Allumage des moteurs du premier étage NC Succès
00:00:00 Décollage NC Succès
00:00:55 Max q (moment de contrainte mécanique maximale sur la fusée) NC Succès, mais plus tard que prévu[17]
00:02:49 Coupure des moteurs principaux (MECO) NC ?[18]
00:02:52 Séparation des étages NC ?[18]
00:02:57 Allumage des moteurs du second étage NC N'a pas eu lieu
00:03:11 Démarrage de la rétropulsion supersonique du Super Heavy NC NC
00:04:06 Arrêt de la rétropulsion du Super Heavy NC NC
00:07:32 Le Super Heavy est transsonique NC NC
00:07:40 Démarrage de la rétropulsion finale du Super Heavy NC NC
00:08:03 Amerrissage du Super Heavy NC NC
00:09:20 Coupure du moteur du second étage (SECO) NC NC
01:17:21 Rentrée atmosphérique du second étage NC NC
01:28:43 La fusée est transsonique NC NC
01:30:00 Amerrissage de la fusée dans l'océan Pacifique NC NC

Tentative de lancement du 17 avril modifier

Le plein de carburant propulseur était fait et la combinaison Starship + Super Heavy était prête à être lancée à 13 h 20 UTC (8 h 20 CDT ). Le lancement a été interrompu à T-8:05 en raison d'une valve de pressurisation qui avait gelé sur le premier étage Super Heavy. Cela a causé des inquiétudes concernant la pressurisation du Booster 7. Avant l'abandon, le contrôle de lancement de SpaceX a cherché à résoudre le problème, dans l'optique de procéder à un lancement le jour même. Mais la valve a montré une faible réactivité, SpaceX a donc procédé à une répétition générale du lancement/test de remplissage (« wet dress rehearsal ») qui s'est terminée à T-40 secondes. SpaceX a déclaré qu'il lui faudrait au moins 48 heures avant de pouvoir faire une deuxième tentative[19],[20].

Lancement du 20 avril modifier

Une fenêtre de lancement de 62 minutes s'est ouverte à 8 h 28 CDT (13 h 28 UTC) le 20 avril 2023[21]. À 08 h 33 CDT (13 h 33 UTC), la fusée a réussi à décoller, malgré les nombreux dégâts causés à la rampe de lancement. Plusieurs des moteurs Raptor du booster Super Heavy sont tombés en panne pendant le vol (la vidéo que SpaceX a diffusé sur internet montre que 5 moteurs se sont arrêtés). La fusée est montée à environ 39 km avant de perdre de l'altitude et d'entrer dans une chute incontrôlée[22]. Les systèmes d'autodestruction ont été activés pour Super Heavy et Starship, les détruisant après environ quatre minutes de vol[23]. Aucun blessé, ni aucune destruction de biens publics n'a été signalé par la Federal Aviation Administration[14]. La cause de l'échec est actuellement inconnue.

Après le vol d'essai, la FAA a fait savoir qu'elle superviserait une enquête et que « tout nouveau vol de Starship / Super Heavy serait conditionné au résultat de l'enquête de la FAA visant à déterminer qu'aucun système, processus ou procédure lié à l'accident n'affecte la sécurité publique »[14].

Conséquences modifier

Effets sur les communautés locales modifier

Avant le lancement, 27 organisations, dont le Sierra Club, South Texas Environmental Justice Network, Another Gulf is Possible, Voces Unidas et la tribu Carrizo/Comecrudo ont signé une lettre exprimant leurs inquiétudes et leur opposition. Ils ont cité entre autres problèmes la gentrification, la surveillance excessive de la région, l'habitat faunique, la gêne occasionnée aux cérémonies indigènes et le risque d'accidents émettant du méthane[24].

La poussière « soulevée au décollage a recouvert des habitations à des kilomètres de là », a rapporté le Washington Post[25]. Certains experts environnementaux ont par la suite critiqué SpaceX pour ne pas avoir divulgué les risques potentiels, citant une évaluation de la FAA qui affirmait qu'il n'y aurait « aucun impact significatif ». SpaceX a activé un « plan d'intervention en cas d'anomalie », mais a par ailleurs refusé de commenter la situation, bien que Musk ait précédemment déclaré qu'un déflecteur de flamme pourrait s'avérer nécessaire[26],[27],[28]. CNBC s'est fait l'écho des inquiétudes des représentants du Sierra Club et du Center for Biological Diversity concernant les effets des particules sur la santé des résidents de Port Isabel et des espèces en voie de disparition. Les représentants ont également déclaré que l'explosion avait causé des dommages à la route empêchant, jusqu'au 22 avril, les biologistes de la faune sauvage d'accéder au site de lancement pour enquêter[27].

Dégâts sur le site de lancement modifier

Balayage radar du National Weather Service à Brownsville, Texas, montrant le panache laissé par l'explosion de la fusée.

La rampe de lancement a été construite sans déflecteurs de flammes ni déluge, systèmes habituellement utilisés pour éviter les dégâts lors du décollage. L'astrophysicien et ingénieur Scott Manley a déclaré après le lancement qu'on avait choisi de les omettre en pensant à de possibles voyages sur Mars pour lesquels il serait difficile de construire de tels systèmes[18]. La décision de les omettre a été prise par le PDG de SpaceX, Elon Musk, qui en 2020 a tweeté que cela serait peut-être une erreur[29].

Les photos post-lancement ont montré des dégâts au béton sous la rampe de lancement et à l'infrastructure du site de lancement[26]. On peut voir sur la vidéo de SpaceX des débris être projetés dans l'océan à près d'un kilomètre de distance[25]. Les gaz d'éjection de la fusée « ont dispersé des débris sur des centaines de mètres ressemblant à des tirs de mortier, laissant un cratère sous son support de lancement, des bosses dans les réservoirs de stockage à proximité et des questions sur l'étendue des réparations. Questions qui à leur tour posent celle de savoir quand SpaceX pourra de nouveau tenter un lancement », selon le Washington Post[25].

Réactions modifier

Dans l'ensemble le lancement était considéré comme un vol d'essai ayant pour but de faire progresser le développement de Starship, suivant le processus de développement itératif et incrémentiel de SpaceX[30],[31],[32]. Des commentaires positifs concernant le résultat du vol d'essai ont été faits par l'administrateur de la NASA, Bill Nelson[30], le directeur général de l'Agence spatiale européenne, Josef Aschbacher[23], et l'astronaute canadien à la retraite Chris Hadfield[17]. Eric Berger, le rédacteur en chef d’Ars Technica, a rapporté que les professionnels de l'industrie pensaient que « faire décoller la fusée Super Heavy et son étage supérieur de la rampe de lancement était un énorme succès »[33].

Jordan Brimm, historien de l'espace de l'Université de Chicago, a déclaré que « cela se situait quelque part entre un petit pas et le saut de géant espéré, mais cela représente malgré tout un progrès significatif vers une fusée super lourde réutilisable »[31]. Loren Grush, la journaliste spécialiste en aérospatial de Bloomberg News, a déclaré que l'explosion « met en évidence les défis auxquels devra faire face le plan grandiose de Musk visant à faire de Starship un pionnier des voyages habités dans l'espace ». Elle a ajouté qu'au-delà des travaux d'ingénierie nécessaires pour que Starship atterrisse avec succès, SpaceX devra encore travailler sur les systèmes de survie de Starship et sur la capacité de ravitaillement dans l'espace. Grush a également décrit le premier décollage du propulseur comme une « victoire » et a déclaré que les premiers lancements de fusées commerciales réussissaient rarement[32].

Un tweet de SpaceX qui, à la suite du lancement, décrivait l'explosion comme un « démontage rapide et imprévu » (« rapid unscheduled disassembly »)[34], terme couramment utilisé dans l'industrie spatiale[35],[36], a été satirisé dans des mèmes en ligne[37],[38].

Références modifier

  1. ↑ (en-GB) Jonathan Amos, « SpaceX Starship: Elon Musk's big rocket explodes on test flight », BBC News,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  2. ↑ (en-GB) Jonathan Amos, « Biggest ever rocket is assembled briefly in Texas » [archive du ], BBC News, (consulté le )
  3. ↑ (en) Andrew Jones, « SpaceX's 1st Starship and Super Heavy launch: How it will work » [archive du ], Space.com, (consulté le )
  4. ↑ a b c et d (en-US) « Starship Flight Test » [archive du ], SpaceX, (consulté le )
  5. ↑ Jay K, « SpaceX Starship Experiences Anomaly In Flight - TLP News » [archive du ], The Launch Pad, (consulté le )
  6. ↑ a et b « Starship » [archive du ], SpaceX (consulté le )
  7. ↑ NASA, The First 25 Years: 1958-1983, Washington, D.C., National Aeronautics and Space Administration, , PDF (lire en ligne [archive du ]), p. 69
  8. ↑ (en-US) Clive Simpson, « How SpaceX's Starship stacks up to other rockets » [archive du ], Spaceflight Now, (consulté le )
  9. ↑ a et b (en-US) Joey Roulette, « What Is Starship? SpaceX Builds Its Next-Generation Rocket », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  10. ↑ (en) Magdalena Petrova, « Why Starship is the holy grail for SpaceX » [archive du ], CNBC, (consulté le )
  11. ↑ John Timmer, « SpaceX successfully lands a Starship test flight », Ars Technica,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  12. ↑ Alejandro Alcantarilla Romera, « Starship into final preps for launch targeting the second half of April » [archive du ], NASASpaceFlight, (consulté le )
  13. ↑ « - SpaceX - Launches » [archive du ], web.archive.org, (consulté le )
  14. ↑ a b et c (en) Christian Davenport, « Unmanned Starship explodes over gulf after liftoff », The Washington Post,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  15. ↑ (en-US) Eric Berger, « SpaceX's Starship vehicle is ready to fly, just waiting for a launch license » [archive du ], Ars Technica, (consulté le )
  16. ↑ « Starship Orbital - First Flight FCC Exhibit » [archive du ], Federal Communications Commission (consulté le )
  17. ↑ a et b CTV News, « Chris Hadfield on SpaceX rocket exploding: It was 'enormously successful' » [archive du ], YouTube, (consulté le )
  18. ↑ a b et c Scott Manley, « SpaceX's Massive Rocket Explodes Due to Rapid Unscheduled Digging » [archive du ], youtube, Scott Manley, (consulté le ) : « All that missing dirt and concrete that had to go somewhere »
  19. ↑ (en) Mike Wall, « SpaceX scrubs 1st space launch of giant Starship rocket due to fueling issue » [archive du ], Space.com, (consulté le )
  20. ↑ (en-US) Kenneth Chang, « Highlights From SpaceX's Scrubbed Starship Rocket Launch Attempt », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne [archive du ], consulté le )
  21. ↑ Stephen Clark, « SpaceX's Starship test flight delayed until Thursday after valve problem », Spaceflight Now,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  22. ↑ (en) Joe Skipper, « Elon Musk's Starship explodes minutes after first test flight's liftoff », Reuters,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  23. ↑ a et b (en-GB) Alex Therrien et Jamie Whitehead, « SpaceX Starship live: SpaceX Starship finally launches but blows up after take-off » [archive du ], BBC News, (consulté le )
  24. ↑ « Press Statement: Rio Grande Valley Community React Ahead of SpaceX Rocket Launch Blast on the South Texas Coastline » [archive du ], Sierra Club, (consulté le )
  25. ↑ a b et c Christian Davenport, « SpaceX didn’t want to blow up its launchpad. It may have done just that. » [archive du ], washingtonpost.com, Washington Post, (consulté le )
  26. ↑ a et b (en-US) Richard Angle, « Starship delivers excitement, but launch pad damage comes into question », Teslarati,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  27. ↑ a et b Lora Kolodny, « SpaceX Starship explosion spread particulate matter for miles », CNBC, (consulté le )
  28. ↑ « “Colonizing Our Community”: Elon Musk’s SpaceX Rocket Explodes in Texas as Feds OK New LNG Projects », Democracy Now!, (consulté le )
  29. ↑ (en) Elon Musk, « Tweet » [archive du ], Twitter, (consulté le )
  30. ↑ a et b Emily Olson, « SpaceX's massive rocket Starship explodes 4 minutes after liftoff », National Public Radio,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  31. ↑ a et b (en) Marcia Dunn, « SpaceX giant rocket explodes minutes after launch from Texas » [archive du ], Associated Press, (consulté le )
  32. ↑ a et b Loren Grush, « Starship Explosion Shows Just How Far SpaceX Is From the Moon » [archive du ], Bloomberg News, (consulté le )
  33. ↑ (en-US) Eric Berger, « So what was that? Was Starship's launch a failure or a success? » [archive du ], Ars Technica, (consulté le )
  34. ↑ SpaceX, « As if the flight test was not exciting enough, Starship experienced a rapid unscheduled disassembly before stage separation » [archive du ], sur Twitter,
  35. ↑ (en) Nat Seymour, Rocket Religion, iUniverse, (ISBN 978-0-595-25058-5, lire en ligne [archive du ])
  36. ↑ (en) The MAC Flyer, The Command, (lire en ligne [archive du ])
  37. ↑ Charles Curtis, « The 12 best 'rapid unscheduled disassembly' memes after SpaceX rocket explosion » [archive du ], For the Win, USA Today, (consulté le )
  38. ↑ Dana Gerber, « Twitter is having fun with SpaceX rocket's 'rapid unscheduled disassembly' », The Boston Globe, John W. Henry,‎ (lire en ligne [archive du ], consulté le )

Voir aussi modifier

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