Un nouvel âge d’or pour le spatial (partie 2)

Nous allons dans cette partie nous intéresser au domaine encore naissant du suborbital. Pour rappel l’objectif pour les sociétés impliquées dans ce secteur est de permettre au plus grand nombre (vous y compris) d’avoir accès à l’espace, c’est à dire d’atteindre la célèbre frontière des 100 km d’altitudes. On compte à l’heure actuelle un grand nombre de projets bien que pour certains la route semble encore longue (voir impossible). Pour les énumérer, voici, à ma connaissance, les sociétés impliquées: Virgin Galactic, Blue Origin, XCOR Aerospace, Swiss Space Systems, Talis Enterprise, Bristol Spaceplanes Ltd et potentiellement Airbus. Le projet le plus avancé est sans aucun doute celui de Virgin Galactic (vidéo résumant leurs progrès en 2013) et le troisième vol propulsé d’hier le prouve (vidéo ci-dessus. SpaceShipTwo a atteint lors de ce vol Mach 1.4 et une altitude de 21.6 km grâce à une phase propulsé de 20 secondes). Richard Branson (le fondateur de Virgin) et ses enfants devraient prendre place lors du 1er vol commercial du SpaceShipTwo qui devrait avoir lieu cette année (bien que l’on commence à désespérer) et qui sera retransmis en direct sur la chaîne américaine NBCUniversal. On devrait voir le rythme des essais en vol augmenter significativement au cours de cette année.

Le SpaceShipTwo de Virgin Galactic lors de son  3ème vol propulsé le 10 janvier 2014.
Le SpaceShipTwo de Virgin Galactic lors de son 3ème vol propulsé le 10 janvier 2014.

L’autre grand projet suborbital est celui de Jeff Bezos (le fondateur d’Amazon) et de sa société Blue Origin. Bien que très secrète, l’aventure spatiale de celui qui est d’ores et déjà considéré comme le successeur de Steve Jobs comprend désormais plus de 300 employés et son concept d’engin à décollage et atterrissage vertical, le New Shepard, avance lentement mais surement. Le 3 décembre dernier Blue Origin a notamment publiée une vidéo (ci-dessous) d’un test de leur moteur BE-3, simulant ainsi un vol complet du New Shepard (avec rallumage du moteur). La société reste très évasive concernant la date de mise en service de son véhicule mais on devrait bientôt en savoir plus. A côté de son activité suborbitale elle conçoit aussi actuellement un lanceur et une capsule habitée pour atteindre l’orbite basse et notamment l’ISS. Le premier vol est prévu pour 2017.

Dans l’ombre de ces deux « géants » il existe des projets un peu moins connus et dotés de moins de moyens mais tout aussi ambitieux. D’abord celui le mieux parti pour les concurrencer: le Lynx d’XCOR. Bien que pour l’instant il n’a toujours pas effectuer son premier vol (même non propulsé), il est très probable que 2014 sera l’année de ses débuts. Un projet qui sera intéressant à suivre. Enfin pour finir je mentionnerai rapidement 3 autres projets beaucoup plus lointains avec d’abord celui de Swiss Space Systems (S3) qui envisage de transformer sa petite navette destinée dans un premier temps au lancement de charges utiles de 250 kg en un moyen de transport habité suborbital (image ci-dessous). L’équipe, en plus de sembler très sérieuse et de posséder un budget conséquent, est originaire du vieux continent et l’on ne peut que se réjouir de voir un tel projet dans nos contrés. Ce n’est d’ailleurs par la seule société européenne ayant des vues sur le suborbital. En effet, Talis Enterprise, une société allemande, souhaite aussi mettre au point une navette suborbitale capable de transporter 5 passagers à 130km d’altitude (pour voir une vidéo de leur projet c’est ici). Et enfin je mentionnerai le projet Ascender de Bristol Spaceplanes Ltd, une startup anglaise. Il est évident que ces deux derniers projets devront, pour réusssir, encore surmonter de nombreuses épreuves, dont la plus difficile: trouver les fonds nécessaires. Dans la troisième partie nous discuterons des missions, récentes ou à venir, d’exploration spatiale menées par les agences spatiales nationales.

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La navette SOAR sur le dos d'un airbus A300.
La navette SOAR de Swiss Space Systems sur le dos d’un airbus A300.

La société suisse S3 veut construire sa navette suborbitale.

Du nouveau venu dans le monde du suborbital. La société suisse Swiss Space Systems (S3), annoncée en mars dernier, est la première européenne à se lancer réellement dans la course au suborbital et au lancement de petites charges en orbite. Lors de la présentation de l’entreprise il était question  de mettre au point une petite navette suborbitale qui transporterait  dans sa soute un satellite de 250 kg (ainsi que des nanosatellites). Cet engin, nommé SOAR, serait lancé à partir d’un AIRBUS A300 zéro G d’une façon semblable au SpaceShipTwo de Virgin Galactic à la différence que la navette serait installée sur le dessus de son avion porteur. Le système de S3 se présente comme un concurrent direct du Launcher One de la société de Richard Branson. D’une manière générale ce genre de projet est à prendre avec beaucoup de pincettes car nombreuses sont les ambitieuses startups aujourd’hui disparues mais dans ce cas plusieurs indices nous laissaient penser que l’affaire était sérieuse. D’abord on retrouve comme conseiller principal le premier astronaute suisse Claude Nicollier, présent sur 4 missions de navettes américaines différentes. Ensuite l’entreprise compte actuellement 40 employés, ce qui représente un nombre important dans ce domaine (par exemple des entreprises comme Masten ou Armadillo ne comptent qu’une dizaine de membres). Enfin, et surtout, le budget global actuel de S3 est de plus de 260 millions de dollars, ce qui est imposant. Le sponsor principal est le célèbre horloger suisse Breitling et Dassault Aviation ou encore l’ESA soutiennent techniquement le projet. Aujourd’hui, Swiss Space Systems annonce un accord avec Thales Alenia Space et le centre des astronautes de l’ESA pour préparer une version habité de la navette SOAR qui succéderait au système de lancement décrit précédemment. L’objectif à long terme est de permettre le voyage intercontinental à une vitesse de Mach 3. L’accord avec Thales concerne d’abord la mise au point de matériel de recherche en micro-gravité et en biologie. La mise en service de la navette destiné au lancements commerciaux reste la grande priorité et le premier vol est prévu pour 2018. Voici une autre vidéo (en français) prise au bourget. En tout cas, il est agréable de voir un tel projet ici, en Europe, et nous ne pouvons que souhaiter que celui-ci soit un succès.

La navette SOAR sur le dos d'un airbus A300.
La navette SOAR sur le dos d’un airbus A300.

Le Xombie de Masten réalise son plus haut et son plus long vol.

La startup Masten Space Systems vient de publier la vidéo du vol  du 25 mars 2013 de son engin à décollage et atterrissage vertical nommé « Xombie ». Pour rappel ce dernier est destiné d’abord à tester et mettre au point les technologies nécessaires pour ce type de vols. Dans le cadre d’un partenariat avec les laboratoires Draper, Xombie est équipé d’un système de navigation et de contrôle nommé GENIE lui permettant de simuler des approches de type atterrissage (landing) sur d’autres corps du système solaire. Le test en question, effectué au spatioport de Mojave, a vu le véhicule atteindre une altitude de 490m et se déplacer latéralement de 300m pour atterrir à un autre endroit que son point de départ. Le vol a duré en tout 1 min 23. Comme évoqué dans un précédent article, l’objectif  à terme de Masten n’est pas, contrairement à Armadillo Aerospace, d’utiliser ces technologies pour mettre au point un véhicule suborbital habité. Les missions principales consisteront à transporter du matériel pour des institutions sur des vols suborbitaux culminants à une centaine de kilomètres d’altitude.

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Les news spatiales de la semaine.

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Dans sa quête de commercialiser des vols suborbitaux dès l’année prochaine, Virgin Galactic continue ses tests. Le vendredi 8 mars 2013 un nouvel essai du moteur de son SpaceShipTwo (SS2), le RocketMotorTwo, a été réalisé par les ingénieurs. Il s’agît du second essai d’une courte série de tests de qualifications avant le premier vol propulsé de SpaceShipTwo, qui devrait intervenir très prochainement. La photo ci-dessus a été prise lors de ce test.  Le test a duré entre 15 et 30 secondes et il s’agît du 26ème essai au total. En plus du moteur, Virgin Galactic (et Scaled Composite, la société de Burt Rutan qui construit le système surborbital pour Virgin) a fait voler les 11 et 14 mars dernier l’avion porteur de SS2, le WhiteKnightTwo. Ces vols ont pour objectifs d’entraîner et de former les pilotes ainsi que d’effectuer des tests sur les systèmes de vol.

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Orbital Sciences Corporation vient d’annoncer qu’elle vise un lancement entre les 16 et 18 avril prochains pour son lanceur Antares (photo ci-dessus). Rappelons que ce lanceur est destiné à mettre en orbite le cargo ravitailleur Cygnus pour l’ISS. Lors de ce vol inaugural il n’y aura pas de cargo installé, l’objectif principal de cette mission étant de validé le lanceur. Autres nouvelle récente du côté de Mars, le rover Curiosity, alors qu’il rencontre des problèmes (la mémoire du rover aurait été corrompue. Par mesure de précaution, le mode repos avait été déclenché, car il ne fallait pas l’endommager davantage) a permis de confirmer grâce à l’analyse d’échantillons recueillis à l’intérieur du premier forage que la vie a pu exister sur Mars. La découverte de soufre, d’azote, d’hydrogène, d’oxygène, de phosphore et de carbone va dans ce sens car il s’agit là de quelques-uns des ingrédients chimiques essentiels à la vie. Toujours concernant la planète rouge, on a appris avec plaisir que la mission ExoMars est définitivement lancée grâce à l’accord qui a été signé entre Jean-Jacques Dordain (directeur de l’ESA) et Vladimir Popovkin (directeur de Roscosmos) au siège parisien de l’Esa. Le programme ExoMars comprend deux missions qui seront lancées en 2016 et 2018. Enfin on peut signaler le retour sur Terre de l’équipage de l’expédition 34 de l’ISS composé de deux russes et un américains (photo ci-dessous). L’expédition a duré plus de trois mois.

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Blue Origin: la startup du fondateur d’Amazon.

De toutes les startups se lançant aujourd’hui dans l’aventure du spatial, Blue Origin est certainement la plus secrète. En effet, fondée en 2000 par Jeff Bezos (le fondateur d’Amazon), cette petite société ne communique que très peu et il est aujourd’hui difficile de savoir exactement ce qu’il se passe dans ses locaux près de Seattle ou sur son terrain de tests au Texas. La vidéo ci-dessus est la dernière communication en date de Blue Origin. Elle montre un test, effectué en decembre 2012, de son système d’échappement au lancement pour sa futur capsule suborbital. L’objectif de la startup est de parvenir à rendre le coût des vols dans l’espace plus abordables et ainsi permettre à un plus grand nombre de personne d’en profiter. Pour accomplir cette vision à long terme, un plan en plusieurs étapes a été mis en place. D’abord, pour faire baisser les coûts, la ré-utilisabilité du système de lancement est nécessaire donc Blue Origin a décidée de développer plusieurs véhicules à décollages et atterrissages verticaux. Ces véhicules ont pour finalité la construction du New Shepard qui sera le premier système suborbital (lanceur +capsule) commercialisé de la société. Ainsi, le premier prototype (officiellement) est un engin nommé Charon (photo ici). Celui-ci a permis de d’acquérir les technologies nécessaires pour ce genre de lanceurs en effectuant des vols autonomes culminants jusqu’à une altitude de 96m, en 2005. Le second prototype est un véhicule nommé Goddard, en l’honneur du pionnier américain des fusée, et il ne contenait pas de capsule habitable, comme Charon. Il a effectué son premier vol en 2006 lors duquel il a atteint l’altitude de 85 m. Voici la vidéo de ce vol:

Enfin, le dernier véhicule en date n’est plus vraiment un prototype puisqu’il représente quasiment la version définitive du New Shepard. Il a effectué son premier vol le 6 mai 2011 avec à son sommet une capsule factice (même forme, même poids pour réaliser un lancement en condition commercial). L’ensemble du système est conçu par Blue Origin, y compris la propulsion, et la vraie capsule (celle de la première vidéo) devrait permettre à terme d’emporter deux personnes, que ce soit des touristes, des scientifiques ou des astronautes d’agences spatiales. Malheureusement ce véhicule a été perdu lors d’un vol le 24 août 2011 lors duquel il a atteint une altitude de 14 km et une vitesse de mach 1,2. Une instabilité de vol menant à un angle d’attaque trop important serait à l’origine de cet échec. Le prochain prototype du New Shepard est en ce moment même en construction et devrait réaliser son premier vol cette année. Selon Jeff Bezos, si tous se passe bien, cet engin sera le dernier avant la commercialisation du New Shepard. Voici une vidéo du vol du 6 mai 2011(une autre peut être vue ici):

Une fois le vol suborbital commercialisé, Blue Origin prévoit de s’attaquer à l’orbital, en reprenant les technologies de ré-utilisabilité développées pour le New Shepard. Le plan actuel prévoit la mise au point d’une capsule pouvant transporter jusqu’à sept astronautes. Nommée Space Véhicule pour le moment, cette capsule est encore à l’état de concept mais des tests en soufflerie sur des modèles ainsi que de nombreuses simulations numériques ont été effectuées. La capsule devrait d’abord être lancée par un lanceur atlas V mais la startup prévoit de construire son propre lanceur rapidement. Nommé Reusable Booster System, ce lanceur (image ici avec le Space Vehicule à son sommet) possédera en fait deux étages dont le premier sera entièrement ré-utilisable, à la manière du New Shepard. Blue Origin développe pour ce lanceur son propre moteur à hydrogène et oxygène liquide, le BE-3, et a réalisée le premier test de celui-ci en octobre 2012 en partenariat avec la NASA au John C. Stennis Space Center.

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Les engins d’Armadillo Aerospace et Masten Space Systems.

A côté des grandes entreprises du spatial comme Boeing, Lockheed Martin ou Northrop Grumman, il existe de petites sociétés qui cherchent à développer leurs propres engins, en l’occurrence des « landers » qui peuvent décoller et atterrir verticalement (Vertical takeoff, vertical landing ou VTVL en anglais). Armadillo Aerospace (AA) est une de ces sociétés. Fondée en 2000 par le développeur de jeux vidéos John Carmack (Doom, Quake, Rage …), AA compte aujourd’hui 8 employés dont 7 à plein temps et est basée au Texas. La vidéo ci-dessus montre les progrès qu’a réalisé l’entreprise depuis ses débuts et ceux-ci sont impressionnants sachant que la plupart des employés ne sont pas issus du monde de l’astronautique. L’objectif principal d’AA est de parvenir à mettre au point un moyen de transport pour le tourisme suborbital avec un engin VTVL conçu pour 2 personnes (photo ci-dessous).

AA

Pour commercialiser leur vaisseau ils ont signés un contrat d’exclusivité en avril 2010 avec Space Adventures, l’entreprise qui s’occupe d’organiser les vols d’astronautes privés vers l’ISS grâce à des places soyouz mises à disposition par les russes. Bien que ce projet soit toujours dans les plans de la société, l’objectif à court terme a été recentré sur le développement de fusées suborbitales, les STIG (magnifique vidéo ici), pour parfaire sa maîtrise des technologies nécessaires, notamment celles de récupération en cas d’échec au lancement. Armadillo Aerospace a gagné sa crédibilité lors de sa participation au Lunar Lander Challenge, co-organisé par la fondation X-prize (déjà à l’origine du  concours qui a vu naître le premier vaisseaux  suborbital privé atteignant l’espace, le SpaceShipOne). Lors de ce concours qui s’est déroulé sur plus de 4 ans, chaque participant devait construire un véhicule qui atteindrait l’altitude de 50 mètres, puis se déplacerait latéralement sur 100 mètres, et enfin se poserait sur une surface d’atterrissage simple ou de type lunaire. Malgré une domination durant les épreuves des 3 premières années, AA a finalement perdu le premier prix de 1 million de dollars, au profit d’une entreprise nommée Masten Space Systems (une vidéo résumant les temps forts de cette competition en 2009 peut être vue ici).

Masten Space Systems (MSS) est une petite startup de 12 employés basée à Mojave, en Californie. Elle développe le même genre d’engins VTVL que Armadillo Aerospace mais sont objectif principal est différent. En effet, ses véhicules ont seulement pour but d’envoyer des charges scientifiques, d’abord sur des vols suborbitaux mais prochainement sur des vols orbitaux. MSS, fondée par David Masten en 2004, a construit plusieurs engins: le Xombie que l’on peut voir sur la vidéo ci-dessus, le Xaero (que l’on peut voir ici avec son look futuriste et qui a été perdu lors d’un test en septembre 2012) et le Xoie qui a permis de gagner le premier prix du Lunar Lander Challenge. En plus de ces programmes qui sont encore en cours, Masten prévoit de tester pour la première fois cette année son nouveau véhicule nommé XEUS (photo ci-dessous). Ce lander est conçu avec l’objectif d’être utilisé pour transporter du matériel sur la surface lunaire avec une capacité de 14 tonnes en version non réutilisable ou 5 tonnes en version réutilisable. Le corp principal de XEUS est composé d’un étage supérieur Centaur utilisé habituellement sur les fusées Atlas, fourni par United Launch Alliance. Ce véhicule serait aussi potentiellement utilisable pour des missions vers des astéroïdes pour transporter du matériel nécessaire aux astronautes. Pour conclure, que ce soit pour Armadillo Aerospace ou pour Masten Space Systems, leur débuts prometteurs semblent indiquer qu’il est possible de construire des engins spatiaux et de s’impliquer directement dans le spatial sans être forcément au sein d’un géant du domaine. Nous suivrons avec attention les nouvelles provenant de ces 2 entreprises (Armadillo Aerospace a réalisée plusieurs tirs de sa fusée STIG dernièrement mais elle a rencontrée des problèmes aux lancements et tarde à fournir de plus amples informations).

XEUS