Après une série d'échecs, le lanceur Starship de SpaceX, développé par Elon Musk, a redécollé. Le développement et les tests de Starship se déroulent principalement au pas de tir de Boca Chica, au Texas. Cet article explore en détail le pas de tir de Boca Chica, les défis rencontrés lors des tests, les modifications apportées pour améliorer la fiabilité et les perspectives d'avenir du programme Starship.
Le Pas de Tir de Boca Chica: Un Centre d'Innovation Spatiale
La base de Boca Chica, située sur la côte du golfe du Mexique, dans l'État du Texas, est le principal site de développement et de test de Starship. C'est là que SpaceX assemble, teste et lance ses prototypes de fusées. Le site comprend des installations de production, des aires de lancement et des zones de stockage.
Deux nouveaux hangars gigantesques, les Mega Bay, ont été construits sur le site de production, à faible distance du site de lancement, pour assembler les pièces à la verticale. C'est là que sont assemblés les vaisseaux S29, S30 et S31. Parallèlement, dans le même site de production, SpaceX agrandit son « rocket garden » où l'on stocke les fusées, qu'elles soient en attente de découpe et de récupération ou qu'elles soient en attente de lancement.
Les Défis Initiaux et les Modifications du Pas de Tir
La première tentative de vol orbital de Starship le 20 avril a mis en évidence une erreur de conception du pas de tir sous la plateforme de lancement (OLP). Le bouclier de béton sous la plateforme n'a pas résisté à la pression et à la chaleur de la propulsion de 30 moteurs raptors sur 33, expulsant à toute puissance leurs gaz post-combustion brûlants, à une distance de seulement 15 mètres. Le bouclier a explosé, les blocs de béton ont été projetés partout alentour et ont endommagé certains des moteurs de la fusée.
Depuis cet événement, la dalle de béton a été refaite avec une surface doublée, son rayon dépassant largement les pieds de la table. À la verticale des moteurs, sous la plateforme haute de 15 mètres, SpaceX a déposé une dalle en acier (« water cooled steel plate ») pour permettre le fameux « déluge » ou « stardouche » (« starshower »). La dalle est creuse, constituée de deux plaques prenant en sandwich de gros tuyaux serrés les uns contre les autres, et la plaque supérieure est perforée jusqu’aux tuyaux, d’une multitude de trous, comme un pommeau de douche ou plus précisément comme une couronne de pommeaux de douche, avec au centre un pommeau hexagonal plus grand.
La partie tuyauterie est reliée par deux conduites à trois énormes containers remplis d’eau (à proximité immédiate de l’OLP et disposés à l’horizontal pour minimiser le risque d’impact) qui seront vidés à très haute pression par la pulsion d’azote, gaz neutre et cryogénique (réservoir également à proximité). Il s’agit de 1,4 millions de litres d’eau, ultra-froide donc (on parle de « glace liquide »), qui seront mélangés à l’azote. Chacun des pommeaux de douche sera exactement en vis-à-vis de chacun des moteurs périphériques. La projection de l’hexagone central se fera, elle, en éventail, avec un angle de 45° vers l’extérieur (pour constituer une couche d’eau plus épaisse, une sorte de matelas d’eau).
La plaque en acier a été scellée dans le béton. La partie centrale qui va jusqu’aux piliers de l’OLP est complétée par six plaques plus petites (dont trois sont reliées aux tubulures d’eau glacée) qui passent entre les quatre piliers de la plateforme et les deux escaliers. Les piliers et escaliers sont protégés par des plaques de blindage en acier aussi épaisses que celles de la dalle.
L’eau agira comme un bouclier entre le flux de gaz chauds et l’acier. Elle va refroidir la plaque et absorber l’énergie libérée par la projection des gaz. La dalle d’acier sur plaque de béton était la seule solution pour résister à la poussée des moteurs lors du décollage car le sol sableux de Boca Chica ne permet pas de creuser sous la plateforme un « carneau », soit une fosse avec une pente, évacuant les gaz ultra-chauds d’en dessous de la fusée vers l’extérieur, comme l’on fait dans les autres astroports, notamment celui de Cap Kennedy.
Tests et Améliorations Continues
Déjà trois tests ont été effectués. Le 28 juillet il y a eu pendant 40 secondes un test de projection d’eau à pleine puissance, qui a réussi ; le 6 août, une mise à feu statique, « static fire », (2,74 secondes) avec utilisation du déluge, qui a partiellement réussi. Sur les 29 moteurs du lanceur B9 mis à feu, 4 ne se sont pas allumés, mais il n’y a eu aucun dégât sous le pas de tir. Le 25 août un second static fire, cette fois pour 33 moteurs, a eu lieu. 31 moteurs se sont allumés et le test a duré 6 secondes. Le déluge a bien fonctionnée et aucun dégât au sol n’a été noté. Comme pour les autres tests, afin de devancer les plaintes que pourraient formuler les écolos, une bonne partie de l’eau du déluge a été récupérée dans des bassins prévus à cet effet autour de la plateforme.
Un nouveau module (« hotstaging ring ») a été incorporé à l’inter-étage pour faciliter le largage du lanceur après allumage du second étage (Starship) tout en maintenant jusque-là la cohésion de l’ensemble. Ce hotstaging ring est l’anneau de jonction (comme une alliance) entre le SuperHeavy d’une part et le Starship d’autre part. La phase de la mise à feu des moteurs du Starship et son détachement du SuperHeavy (après avoir passé Max Q) est très importante et délicate puisque pendant quelques secondes le haut du lanceur SuperHeavy reçoit à pleine force les gaz ultra-chauds des 6 moteurs raptors du Starship sans en être dégagé, tout en amorçant un looping qui lui permettra de se libérer. Le nouveau hotstaging ring aura davantage de surface d’ouvertures latérales, tout en bénéficiant d’un renforcement de la structure (raidisseurs externes). Il a résisté à différents tests prouvant sa bonne intégration aux deux autres éléments de l’inter-étage et sa solidité (résistance à l’écrasement vertical). L’évacuation des gaz sera ainsi facilitée sans que la structure souffre jusqu’à la rupture, avant que le Starship ne soit libéré.
Défis Persistants et Approche "Trial and Error"
Malgré les améliorations apportées, des défis persistent, notamment en ce qui concerne la fiabilité des moteurs Raptor. Certains observateurs critiquent l'approche de SpaceX, qu'ils jugent trop axée sur le "trial and error", en raison des conséquences potentiellement désastreuses d'un essai raté pour un système aussi complexe et coûteux que Starship.
L'absence initiale d'un système de déluge d'eau, qui équipe tous les pas de tir destinés au lancement de fusées de fortes puissances, a également soulevé des questions. Pourquoi avoir ignoré les avertissements concernant cette absence ? Étant donné les importants retards déjà enregistrés dans le développement du Starship, un délai de quelques mois supplémentaires pour installer un tel système n’aurait guère fait de différence.
Perspectives d'Avenir et Importance Stratégique
Si le feu vert est finalement donné par la FAA (Federal Aviation Administration), Elon Musk se donne 50% de chance de succès pour un vol véritablement orbital. Il a précisé que les 50% seraient atteints si le Starship parvient à la vitesse orbitale. Mais il a ajouté qu’il serait déjà satisfait si la libération du second étage se faisait sans encombre après, surtout, que le décollage ait été effectué sans dommage pour le pas de tir.
La NASA compte sur ce vaisseau pour ses futures missions Artémis de retour sur la lune, officiellement à partir de fin 2025. Starship doit être ravitaillée directement dans l’espace. Cela permettrait d’accumuler suffisamment de carburant pour atteindre la planète rouge. Un essai est d’ailleurs prévu au printemps prochain pour s’assurer que c’est faisable.
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