Lancement

Starship – Épisode 2 : décollage imminent

Publié le 16 novembre 2023

Le Starship va pouvoir voler. La FAA vient de donner son feu vert pour le second vol test orbital du lanceur super-lourd de Space X. Décollage prévu le samedi 18 novembre à partir de 14h. Initialement prévu vendredi il a été repoussé de 24h en raison d'un problème avec un aileron.

Mise à jour :
Décollage réussi mais perte des deux étages

Pour son deuxième vol d’essai, le Starship a réussi à décoller ce 18 novembre de la base de SpaceX à Boca Chica au Texas. Cette fois-ci, et contrairement au vol du mois d’avril, les 33 propulseurs Raptor du premier étage Super Heavy ont apparemment fonctionné comme attendu. Succès aussi pour la séparation « Hot Staging » (explications plus bas), mais le premier étage n’a pas résisté aux contraintes et a explosé. Le deuxième étage (le Starship proprement dit) a continué, dépassant les 130 km d’altitude. Cependant, tout contact fut perdu après un peu plus de 8 minutes de vol.
Article complet sur le vol du 18 novembre

Explications et contexte sous la vidéo retransmise sur X (ex-Twitter).
Ce direct est devenu automatiquement un « replay » et peut être regardé à nouveau.

Direct du vol d'essai du #Starship prévu sur Twitter par SpaceX.https://t.co/kkMGDGSEQo
— Cité de l'espace (@CiteEspace) November 18, 2023

La plus grosse fusée jamais conçue

HLS: un immense défi

Un échec en avril

Des changements en 6 mois

Plan de vol similaire

L'impatience de la NASA

La plus grosse fusée jamais conçue

Futur atterrisseur d’Artemis III

Tout est démesuré lorsqu’on parle du Starship. A commencer par le projet qu’a pour lui le fondateur de Space X. Elon Musk voit dans ce lanceur super-lourd, le moyen de transport pour envoyer des hommes sur Mars et pour coloniser la planète rouge. Aucune agence à ce jour ne le suit dans ce projet. En revanche, c’est bien le Starship qui a été sélectionné par la NASA pour devenir le nouveau HLS (Human Landing System). Un HLS, c’est ce qui permettra aux astronautes du programme Artemis de rejoindre le sol lunaire. Pour la mission Artemis III, il est prévu que les astronautes décollent avec la fusée SLS à bord de la capsule Orion. Puis, en orbite autour de la Lune, ils embarqueront à bord du Starship. Le vaisseau de SpaceX doit permettre de se poser et de redécoller de la Lune, comme le Module Lunaire au moment du programme Apollo.

Vue d’artiste du Starship en version HLS se posant à proximité d’une base lunaire.
@SpaceX

Le déroulé des opérations de la mission Artemis prévoit par moins de 6 lancements de Starship dont 1 lancement de la version HLS qui attendra l’équipage de la capsule Orion avant de leur permettre de se poser sur la Lune.

@Cité de l’espace d’après NASA

Pour ce second vol d’essai, le Starship 24 a été installé en haut du Booster 9. Il devrait quasiment atteindre l’orbite avant de retomber dans l’Océan Pacifique.
@SpaceX

Un immense défi

119 mètres / 5000 tonnes

Avant d’envisager le voyage vers la Lune, il va d’abord falloir faire décoller ce monstre de métal de 119m de haut et d’une masse au décollage de plus de 5000 tonnes. (La mythique Saturn V du programme Apollo mesurait 110m et ne pesait « que » 3038 tonnes). Son booster Super Heavy est équipé de 33 moteurs Raptors alimentés par un mélange d’oxygène liquide et de méthane. Il déploie une poussée de plus de 7700 tonnes au décollage. Colossal ! Une puissance qui devrait lui permettre de placer 150 tonnes en orbite basse et 21 tonnes en orbite géostationnaire.

Un échec en avril

Le Starship S24 équipé du booster B7 n’a pas atteint l’orbite

Très attendu, le premier vol d’essai s’est déroulé le 20 avril 2023 depuis le site de lancement de Boca Chica au Texas. Le Starship 24 propulsé par le booster SuperHeavy B7 devait atteindre une altitude de 235 km, boucler trois quarts d’orbite terrestre et amerrir près d’Hawaï. C’etait le plan de vol. Prudent, Elon Musk s’était contenté d’indiquer que si il décollait suffisamment pour ne pas détruire le site de lancement, cette première tentative serait déjà une réussite.A 13h28 (UTC) le Starship a bien décollé, malgré le dysfonctionnement de 5 moteurs Raptors qui ne sont pas allumés ou qui se sont arrêtés.

La fusée a atteint Max Q (le moment où la contrainte mécanique est la plus forte sur le lanceur) au bout d’une minute. Elle s’est élevée à 39km d’altitude et a dépassé les 2000km/h.

H+4mn : Autodestruction

Mais au bout de 3mn la séparation n’a pas eu lieu. Le Starship 24 toujours relié à son booster a tourné sur lui-même. Une chute incontrôlée qui a forcé à déclencher une manœuvre d’autodestruction.
Le lancement a eu des effets sur le site de lancement et sur la ferme à ergols toute proche. La FAA, l’administration en charge de l’aviation civile aux Etats-Unis, a diligenté une enquête sur les effets sur l’environnement et sur les populations locales.

Revivez le premier vol d’essai du Starship S24 et du Booster B7.
@SpaceX

Des changements
en 6 mois

La FAA a imposé de nombreux correctifs et SpaceX a modifié plusieurs procédures

En septembre, la FAA a publié une liste de 63 mesures à corriger avant de programmer un nouvel essai. Le 15 novembre 2023, par voie de communiqué elle a indiqué que l’entreprise avait désormais « rempli tous les critères requis« , notamment en matière de sécurité, d’environnement, et de responsabilité financière.

Hot staging risqué

Le principal changement proposé par Space X pour ce nouvel essai est la séparation à chaud. Contrairement à son prédécesseur, le booster B9 est équipé d’un anneau percé d’évents qui doit permettre au Starship d’allumer ses 6 moteurs Raptor avant la séparation et de maintenir l’accélération du vaisseau. Les évents permettent de laisser s’échapper la pression des gazs afin que les deux étages ne soient pas endommagés au cours du processus. Le test du « hot staging separation », sera « la partie la plus risquée » indiquait encore Elon Musk début octobre.

Un déluge sur le pas de tir

Second changement notable, le site de lancement est désormais équipé d’un déluge d’eau sensé refroidir les structures, limiter le bruit du décollage et éviter les projections de particules et de poussière.
Enfin, les réservoirs d’ergols qui avaient subit des projections de morceaux de bétons ont été en partie changés. D’abord tous verticaux, certains sont désormais, installés à l’horizontale.

Cet anneau percé d’évents pour laisser s’échapper les gazs émis par les 6 Raptors de l’étage supérieur doit permettre de réaliser la séparation à chaud, le fameux « hot staging ».
@SpaceX

Le Starship S24 et le booster B7 lors du vol du 20 avril 2023.
@SpaceX

Plan de vol similaire

Comme en avril, le vaisseau va tenter de faire un tour de la Terre quasi complet avant de plonger dans le Pacifique

Après l’allumage des 33 Raptors du booster B9, 2mn41s après le lancement, les 6 moteurs Raptor de l’étage supérieur vont s’allumer. Le booster B9 doit s’écarter avant d’effectuer une manœuvre de retournement. Il va ensuite remettre en route ses moteurs pour retomber dans le Golfe du Mexique. Il n’est toujours pas prévu de barge de récupération ni pour le booster, ni pour le Starship. Pourtant, à terme, comme le premier étage de la fusée Falcon 9, ces deux éléments sont conçus pour être réutilisables. Si ce second lancement est très attendus, une fois de plus Elon Musk prévient « Je ne veux pas susciter de trop grands espoirs« .

SpaceX prévoit une séparation à chaud après 2mn41s. Douze secondes plus tard, le booster B9 rallumera ses moteurs pour une manoeuvre de retournement et une descente verticale vers le Golfe du Mexique. Si tout se déroule comme prévun le Starship S25 doit lui amerrir dans l’Océan Pacifique.
@SpaceX

L’impatience de la NASA

Le Starship sera-t-il prêt à temps ?

Des espoirs, pourtant, la NASA en a. Elle a déboursé plus de 4 milliards d’euros pour deux atterrisseurs lunaires signés SpaceX et elle attend des résultats.

Toute une batterie de tests avant Artemis III

Début août, Jim Free le responsable des systèmes d’exploration continuait d’affirmer que la date pour le lancement d’Artemis III restait programmé pour décembre 2025. « Nous pourrions finir par faire voler une mission différente, si il y a de gros glissements [dans la qualification du Starship] » nuançait-il. En effet, on imagine mal comment le vaisseau pourrait être prêt d’ici là. Si tout se passe bien lors du second vol, il faudra ensuite tester plusieurs Starship en orbite terrestre.

SpaceX devra aussi s’assurer que le vaisseau peut ensuite faire le plein de carburant dans le vide spatial. Un système de station service de l’espace bien plus difficile à réaliser qu’il n’y paraît.

Blue Moon ou un vol vers la Gateway ?

Puis, SpaceX va devoir réaliser une premier atterrissage sur la Lune sans équipage. Les responsables du programme Artemis pourrait donc être poussés à se tourner vers le Blue Moon de la firme Jeff Bezos, Blue Origin. En effet, ce programme d’atterrisseur, concurrent de SpaceX a été sélectionné en mai dernier pour fournir les HLS, des missions Artemis V et VI. Artemis III pourrait aussi devenir une mission pour rejoindre la Gateway. La station en orbite autour de la Lune dont les premiers éléments (le PPE qui fournit la propulsion et l’énergie et le Halo qui sera le premier module d’habitation) pourraient être placés en orbite par des fusées Falcon Heavy d’ici 2026.

ça se passe à la Cité de l’espace

Décollez pour la Lune avec le LuneXplorer

Et si cette fois l’astronaute
c’était vous ?

Découvrez la nouvelle expérience immersive de la Cité de l’espace. Vous allez pouvoir vivre et ressentir un décollage et un alunissage comme ceux que vont vivre les astronautes européens dans leurs prochains voyages vers la Lune. Après une découverte des programmes Apollo et Artemis et à la suite d’un briefing avec les astronautes de l’ESA, Thomas Pesquet, Cristina Cristoforetti, Matthias Maurer, et Claudie Haigneré, la marraine de la Cité de l’espace, les visiteurs vont pénétrer dans des capsules et ressentir 2G soit deux fois leur propre poids lors d’un décollage. Puis 1,5G lors d’un alunissage au niveau du Pôle Sud de la Lune. A l’issue de cette expérience dynanimique hors du commun et unique en Europe, les LuneXploreurs sont invités à suivre une phase de débriefing par les astronautes qui leur expliquent l’ensemble des phénomènes qu’ils viennent de ressentir. Des sensations comparables à celles qu’ils vivent lors d’un décollage de fusée.