ESPACE

Comment Elon Musk pourrait aller sur Mars, voire au-delà

C’est ce 27 septembre que le patron de la société spatiale SpaceX devrait révéler des détails sur le lanceur géant qu’il ambitionne de construire. Esquisses d’ingénieurs à partir des indices existants

S’appellerait-il «Millenium»? «Indestructible II»? Ou «Hart of Gold»? «Il s’avère que le système MCT (acronyme pour Mars Colonization Transport) pourra aller bien au-delà de Mars, donc nous avons besoin d’un nouveau nom», a lancé Elon Musk sur Twitter le 16 septembre dernier, invitant les internautes à lui faire des propositions. Pourquoi cette annonce laconique, maintenant, alors justement qu’une fusée de sa société SpaceX vient d’exploser sur son pas de tir?

C’est ce mardi 27 septembre, lors du Congrès astronautique international à Guadalajara, au Mexique, que le célèbre entrepreneur américain devrait faire des révélations sur le monstrueux lanceur spatial qu’il s’apprête à construire pour conquérir d’abord la planète rouge puis – c’est nouveau – d’autres contrées du système solaire! Un engin qu’il a désormais décidé lui-même d’appeler Interplanetary Transport System, ou ITS.

Depuis ces tweets, le moulin à rumeurs ne cesse de tourner dans le monde de l’aérospatial, entrainé par les indices livrés au compte-gouttes par Elon Musk ou son entourrage. En 2014, il confirmait à la chaîne CBS son rêve de sauvegarder sur Mars l’existence de l’humanité, rêve affiché en 2007 déjà: «Nous devons développer un véhicule spatial beaucoup plus grand que ceux existant, qui va faire paraître bien petites les fusées lunaires Apollo [hautes de 110 m]. Une sorte de système de transport colonial vers Mars, qui décollerait fréquemment. Nous pourrions le construire d’ici dix ans.»

Et en janvier 2015, lors d’une discussion sur le site internet Reddit, il ajoutait quelques éléments, sans toutefois révéler une architecture précise. Enfin, en juin dernier dans le «Washington Post», il confirmait envisager les premiers vols vers Mars en 2024, avec établissement sur place. Un voyage «dur, risqué et difficile. C’est dangereux et des gens mourront probablement – et ils le sauront. Mais ces personnes ouvriront la voie et à terme, il sera très sûr et confortable d’aller sur Mars. Cela ne se fera pas avant de nombreuses années.»

Comme la fusée de Tintin

Pour cerner à quoi pourrait ressemble l’engin d’Elon Musk, des foules d’ingénieurs se risquent à des ébauches, se basant sur les maigres détails existant, ainsi que sur les succès récents et les projets connus de SpaceX. Comme la capacité à récupérer le premier étage d’une fusée après l’avoir fait se poser à l’envers, comme celle de Tintin. Un premier étage qui devient alors réutilisable, de quoi augmenter la cadence de lancements et baisser leur coût.

Quant aux initiatives connues, elles concernent le développement du lanceur lourd de SpaceX, nommé Falcon Heavy, flanqué de deux gros propulseurs d’appoint, dont le vol inaugural est toutefois sans cesse repoussé, ce qui n’empêche pas Elon Musk de dire que les premiers décollages non habités vers Mars avec cet engin auront lieu dès 2018.

Autre projet: la mise au point d’un moteur surpuissant baptisé Raptor fonctionnant avec du méthane liquide et non plus un mélange d’oxygène et d’hydrogène ou kérosène liquide, comme d’ordinaire. «L’idée est de pouvoir, à terme, refaire le plein du vaisseau sur Mars en produisant in situ l’oxygène et le méthane nécessaire» à partir de la glace logée sous la surface et du CO2 dans l’atmosphère martienne, justifie Richard Heidmann.

Ce spécialiste de la propulsion spatiale qui a travaillé sur les moteurs de la fusée Ariane, et est aussi vice-président de la branche française de la Mars Society, a fait chauffer sa calculette pour oser des projections. L’an dernier, il tablait encore sur un lanceur constitué de trois corps accolés, similaire au Falcon Heavy mais en plus grand, permettant une poussée initiale totale suffisante pour lancer une masse de 10 000 tonnes – quasi celle de la Tour Eiffel! – et surtout adéquate pour placer en orbite basse une charge de 300 tonnes. «De quoi pouvoir peut-être ensuite envoyer et déposer sur Mars un engin de 100 tonnes», comme l’a souvent indiqué Elon Musk. A moins que, comme ce dernier l’a glissé l’an dernier, «il semble plus sensé et probable d’avoir un seul lanceur monstre

C’est cette idée sur laquelle Richard Heidmann vient de produire une étude de faisabilité, que «Le Temps» s’est procurée. Selon lui, «la solution est de construire une gigantesque fusée ayant 15 m de diamètre. Or c’est un des bruits qui courent: SpaceX aurait sollicité des fournisseurs d’outillage pour ce diamètre.» Comment faire, ensuite, pour faire s’élever dans les airs une masse de 10 000 tonnes? Avec des moteurs Raptor ayant chacun une poussée de 250 tonnes, l’équation se compliquait tant il en aurait fallu un grand nombre à loger sous la fusée. Mais là aussi, la boîte à rumeurs s’agite: «SpaceX travaillerait sur un moteur de 700 tonnes de poussée, dit l’ingénieur français. Il suffirait alors de 13 moteurs pour faire décoller l’engin.»

Bien. Mais quelque chose cloche encore, car selon les estimations de Richard Heidmann, «notre configuration du lanceur ne permettait pas d’atteindre les performances voulues pour rejoindre Mars en un voyage de six mois, comme cela est classiquement envisagé.» Or Elon Musk ne fait pas les choses classiquement…

En juin, dans un nouvel interview au site Reddit, il a évoqué un périple vers la planète rouge de trois mois seulement! Par quel miracle de propulsion? Des moteurs nucléaires? Electriques? Personne n’en sait rien. Richard Heidmann voit un moyen: lancer et «parquer» la fusée géante en orbite terrestre basse, puis l’y ravitailler en carburant avec un deuxième lanceur automatique. De quoi générer alors assez de vitesse pour atteindre Mars en trois ou quatre mois seulement. Et d’une pierre deux coups: cette diminution du temps de voyage permettrait de réduire d’autant les doses de radiations ionisantes nocives que recevront les astronautes sur leur route.

Récréer une pesanteur artificielle à bord

Et quid de la question de la gravitation? Des séjours de plusieurs mois ont déjà été effectués par des astronautes et ne sont pas délétères. Mais «pour des transports de passagers en masse, il serait souhaitable de récréer une pesanteur artificielle à bord, de telle sorte que les visiteurs débarquent au mieux de leur forme», dit Richard Heidmann. Qui a, là aussi, son idée: vu que des voyages de colonisation vers Mars sont prévus tous les 26 mois, il s’agirait de «relier deux par deux les navettes en transfert par un câble, afin de recréer une pesanteur martienne (0.38 fois celle de la Terre) par mise en rotation de l’ensemble.»

Soit. Mais le casse-tête n’est pas terminé. Décoller de la Terre et voguer dans l’espace est une chose, se poser sur Mars et en repartir en est une autre, l’atmosphère de la planète rouge étant 100 fois moindre que sur la nôtre, et génère ainsi moins de freinage à un engin très lourd arrivant à grande vitesse. Ainsi, des systèmes de décélération efficace pour des masses très importantes restent à développer.

Parmi les idées possibles: utiliser des rétrofusées comme sur les fusées actuelles de SpaceX, – «mais il faut emporter avec soi les carburants, ce qui ajoute de la masse», dit l’ingénieur français – ou temporairement augmenter la surface du vaisseau entrant dans l’atmosphère martienne, avec des panneaux déployables ou des structures gonflables, telles que celles qu’a testées la NASA en juin 2014 – «mais là aussi, la masse totale de l’engin au décollage s’accroît».

Nous avons besoin de ce genre de personnage pour faire avancer davantage l’exploration spatiale. C’est inspirant.

Responsable des lanceurs à l’Agence spatiale européenne (ESA), Daniel Neuenschwander «salue l’ambition d’Elon Musk. Nous avons besoin de ce genre de personnage pour faire avancer davantage l’exploration spatiale. C’est inspirant. Pour aboutir, son projet devra néanmoins encore passer des jalons programmatiques et techniques majeurs.» A ce sujet, la NASA elle non plus n’a pas toutes ces ressources: mercredi, elle a lancé un appel à idées aux industries et universités américaines «pour développer des technologies nécessaires à un voyage vers Mars», ceci, en parallèle à ses propres plans, «pour inclure des innovateurs non-traditionnels encore inconnus».

Mais Richard Heidmann insiste: «L’ambition martienne d’Elon Musk ne devrait plus être considérée comme le rêve d’un utopiste. Sa stratégie se dessine de façon désormais plus nette et convaincante, sur le plan technique mais aussi éthique et surtout économique. Beaucoup d’idées ont été émises dans le passé en matière de biens et prestations que pourrait commercialiser une colonie martienne, sans être jusqu’ici convaincantes. Le développement d’un moyen de transport interplanétaire peu coûteux et massif, tel que l’ambitionne SpaceX, change totalement la donne.»

Dossier
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