Attraper le vaisseau spatial : une avancée majeure pour l’humanité

La semaine dernière, Starship a terminé son cinquième vol d’essai et a démontré un mode spectaculaire de récupération du booster en attrapant l’énorme premier étage Super Heavy sur la même tour de lancement qu’il avait quitté quelques minutes plus tôt. Moins d’une heure plus tard, le navire de l’étage supérieur est rentré avec succès dans l’atmosphère et a effectué un amerrissage en douceur dans l’océan Indien. Mis à part un anneau d’étape chaud largué par le propulseur lors de son retour vers le site de lancement, tous les composants de la fusée ont effectué un retour contrôlé sur Terre, faisant de ce vol une étape importante sur la voie de la production d’un lanceur entièrement réutilisable. Cela promet d’augmenter de manière exponentielle la quantité de masse pouvant être envoyée en orbite, au-delà même des quantités sans précédent de charge utile livrées par le Falcon 9 partiellement réutilisable.

La masse est le problème clé des vols spatiaux. À l’aube de la course à l’espace, les Soviétiques pouvaient lancer plus de matière dans l’espace en un seul lancement que les Américains, ce qui a créé une telle crise de confiance que la NASA a été créée et a remporté la course à la Lune, principalement en construisant une fusée qui pourrait lancer environ neuf fois plus de masse sur la Lune que la fusée soviétique la plus fonctionnelle, la Proton. À l’ère commerciale moderne, la mesure la plus importante est le coût par kg – et même si le Falcon 9 et le Falcon Heavy réduisent considérablement les coûts, chaque kilogramme de matière envoyé en orbite terrestre basse coûte toujours plus de 1 000 $ US. Ce que Starship promet, selon les estimations auxquelles vous croyez, est un coût par kilogramme compris entre 10 et 100 dollars américains.

Bon nombre des obstacles aux voyages interplanétaires et à la colonisation qui figurent dans les articles scientifiques de vulgarisation – comme la menace des radiations cosmiques et les difficultés liées au fonctionnement des systèmes de survie biorégénératifs – sont en fait des problèmes de masse déguisés. Les radiations peuvent être atténuées en voyageant plus rapidement dans l’espace lointain, ce qui utilise plus de propulseur, c’est donc un problème de masse ; et en employant un blindage supplémentaire, également un problème de masse. Un système de survie biorégénératif en cycle fermé, qui recycle tous les déchets humains en consommables, dépasse actuellement notre technologie – mais l’écart entre ce qui est nécessaire et ce qui peut être produit par le recyclage peut être comblé avec des ressources provenant de la Terre – et donc cela aussi est un problème de masse.

Il reste encore de nombreux problèmes d’ingénierie à résoudre, mais il existe également un grand nombre de personnes capables de résoudre les problèmes sur Terre, dont le travail sera rendu possible par la baisse spectaculaire à venir des prix de lancement. Tout comme la densité des transistors était le problème fondamental qu’il fallait résoudre pour permettre à l’ensemble de l’industrie informatique de résoudre rapidement les problèmes logiciels, la masse en orbite bon marché est le problème fondamental qui, une fois résolu, permettra de trouver des solutions rapides à tous les autres problèmes de vivre dans l’espace. Si le programme de développement de Starship réussit, il nous débloquera tout cela.

Starship Flight 5 : le pessimisme vaincu

Après de nombreuses disputes avec les régulateurs fédéraux, SpaceX a finalement réussi sa tentative de capture de rappel – et, incroyablement, a réussi du premier coup.

SpaceX a plusieurs années de retard par rapport à son calendrier initial, et le temps presse pour l’engagement contractuel de l’entreprise envers la NASA de fournir un atterrisseur humain pour les missions Artemis ; et pour la vision d’Elon Musk d’envoyer des humains sur Mars de son vivant. Musk exige qu’une fois la fusée prête, son taux de lancement soit rapidement augmenté, jusqu’à atteindre 1 000 navires par an d’ici 2028. Si les employés de SpaceX atteignent ne serait-ce qu’une fraction de l’objectif qui leur a été fixé, cela transformera la vie sur cette planète et au-delà.

Il est désormais plus probable qu’improbable que les humains atteignent Mars. Arriver sur Mars dans un délai raisonnable avec des quantités raisonnables de propulseur n’est possible que pendant les fenêtres lorsque la Terre est correctement alignée avec la planète, et ces fenêtres se produisent tous les 26 mois. Nous en sommes actuellement à la fin de l’un et le suivant n’aura lieu que fin 2026. D’ici là, à moins que quelque chose ne fasse dérailler le programme, SpaceX sera en mesure d’envoyer des vaisseaux sans pilote sur Mars. La combustion nécessaire à un vaisseau pour passer d’une orbite terrestre basse à une orbite de transfert sur Mars est plus courte que celle nécessaire pour amener le vaisseau du point où il se détache du booster à l’orbite terrestre en premier lieu, nous savons donc que cela peut être fait. Tout ce qui est nécessaire est que les réservoirs soient complétés en envoyant des vaisseaux supplémentaires équipés comme pétroliers pour rencontrer le vaisseau à destination de Mars. Ce type de transfert de propulseur devrait être démontré l’année prochaine dans le cadre du contrat Artemis, qui nécessitera également des vols de ravitailleurs.

Les arguments en faveur de la vie sur Mars

S’installer sur Mars ne consiste pas seulement à faire de l’humanité une espèce multiplanétaire. Il s’agit d’améliorer la vie, la liberté et la recherche du bonheur pour tous sur Terre.

Un ou plusieurs navires sans pilote voleront dans deux ans et, une fois sur place, tenteront d’entrer dans l’atmosphère martienne et d’atterrir à la surface. Le succès est loin d’être assuré, et Musk a déclaré que les humains ne partiront que lorsque tous les navires sans pilote auront atterri avec succès. En surface, des rovers robotiques déploieront des panneaux solaires et une petite usine chimique pour fabriquer du propulseur pour le voyage de retour du premier équipage. Je ne parierais pas sur un atterrissage humain dans la fenêtre 2029 ; SpaceX poursuivra ses missions sans pilote jusqu’à ce qu’il soit satisfait de pouvoir en réaliser une avec un équipage. La fenêtre de 2031 est une possibilité pour le premier vol habité sur Mars, et d’ici 2033, je dirais que c’est probable. Les humains pourraient atterrir sur Mars d’ici une décennie. Et une fois que les humains pourront y aller, le nombre d’humains entrant dans chaque fenêtre commencera à augmenter.

Les premiers à partir seront des aventuriers très tolérants au risque, qui construiront une base et tenteront d’atténuer certains des dangers de cette planète hostile. Au fil du temps, cela rendra la planète plus sûre et plus accueillante pour des personnes plus prudentes mais toujours ambitieuses, qui à leur tour y créeront plus d’espace de vie, y installeront davantage de production et de services et rendront Mars encore plus accueillante.

Ici, à proximité de la Terre, l’activité dans l’espace sera de plus en plus forte. L’intérieur d’un Starship est très grand : il est comparable à la station spatiale américaine Skylab des années 1970, mais plus large et plus court. Il proposera des vols touristiques spatiaux peut-être cent fois moins chers que ceux actuellement disponibles, et ils seront également beaucoup plus confortables. Un nombre beaucoup plus grand de scientifiques pourront voler dans l’espace pour mener des expériences actuellement réalisées au moyen de ballons à haute altitude, de fusées-sondes ou de vols paraboliques. Si vos enfants vont à l’université pour étudier les STEM, ils pourraient avoir cette opportunité.

Tout comme l’accélération du nombre de transistors a permis l’émergence d’une multitude de nouveaux modèles économiques centrés sur les ordinateurs, l’accélération de la mise en orbite de la masse ouvrira la voie à de nombreuses nouvelles idées qui n’étaient jusqu’à présent que théoriques. Les entreprises tenteront de construire des centres de données dans l’espace et des satellites alimentés par l’énergie solaire qui transmettront de l’énergie vers la Terre pour fournir une électricité continue sans carbone. Ils exploiteront des astéroïdes géocroiseurs à la recherche de métaux précieux dans l’espoir de devenir milliardaires. Personne ne peut prédire avec certitude quel sera le résultat de ces projets, mais nous serions certainement enrichis par ces efforts. Tout cela est réalisable au cours de la prochaine décennie, si Starship continue d’atteindre son niveau de succès actuel. Au cours des décennies suivantes, mais toujours au cours de la vie de la plupart d’entre nous, encore plus de changements se produiront en conséquence.

Robert Zubrin : Ce que nous pouvons créer sur Mars

Mars contient tous les matériaux nécessaires pour soutenir non seulement la vie mais aussi la civilisation technologique.

Le flux de migrants vers Mars augmentera jusqu’à ce que les gouvernements commencent à s’inquiéter des implications fiscales de la perte de leurs meilleurs diplômés au profit de la planète rouge, et un ou plusieurs gouvernements qui s’y formeront finiront par devenir indépendants de la Terre. De nouvelles nations seront fondées par ceux qui auront le courage d’aller les premiers à la frontière. Cela provoquera partout d’importants bouleversements politiques.

Des habitats spatiaux seront construits en orbite terrestre et à proximité de la Lune. Ces planètes seront moins chères à atteindre que Mars, offriront un environnement plus confortable et des voyages plus réguliers vers et depuis notre planète, même si elles auront moins de chances de devenir politiquement indépendantes. Les habitats en orbite terrestre seront suffisamment grands pour être vus à l’œil nu : la Station spatiale internationale apparaît uniquement comme un point lumineux se déplaçant dans le ciel par une nuit claire, mais ceux-ci apparaîtront comme de véritables structures dans le ciel, tournant lentement vers fournir une gravité artificielle à leurs occupants.

Podcast #242 : La vie sur Mars

Iona Italia s’entretient avec Robert Zubrin, qui affirme que Mars offre une extraordinaire richesse d’opportunités sociales et intellectuelles qui enrichiraient l’humanité. Et nous pourrons y arriver bientôt.

De grandes expéditions humaines seront envoyées vers les planètes extérieures, à la recherche de vie sur les lunes glacées des géantes gazeuses. Les expéditions commerciales visiteront les astéroïdes, les exploiteront et y établiront des bases. L’humanité disposera d’une réserve d’énergie et de matériaux considérablement croissante à mesure que nous gravirons l’échelle de Kardashev, ainsi que de vastes opportunités d’aventure.

L’échelle de Kardashev : classification des civilisations extraterrestres

L’échelle de Kardashev est basée sur la quantité d’énergie utilisée par une civilisation.

L’aventure ultime pourrait devenir disponible si le projet Breakthrough Starshot, ou une initiative similaire, parvient à envoyer une sonde vers Alpha Centauri à une fraction significative de la vitesse de la lumière et à renvoyer des données détaillées sur les planètes en orbite autour de ces trois étoiles. Si l’une des étoiles semble suffisamment attrayante, la construction d’un véhicule pour y emmener les humains pourrait commencer dans l’espace à la fin de ce siècle.

Mais pour l’instant, ce qui compte, c’est la technologie habilitante. SpaceX peut-il envoyer suffisamment de masse dans l’espace, à moindre coût, pour concrétiser ces rêves ? Même s’ils échouent, certains concurrents – Blue Origin, Rocket Lab, Stoke Space, LandSpace et d’autres – espèrent suivre leurs traces. Le fait que le booster Super Heavy ait été intercepté avec succès dès la première tentative – même si même Elon Musk, typiquement trop optimiste, pensait qu’il faudrait trois tentatives pour y parvenir, suggère que cet avenir est bel et bien en route.