C’est historique pour SpaceX. Dimanche 13 octobre, l’entreprise américaine a réussi pour la toute première fois et dès son premier essai à rattraper au vol le premier étage de sa fusée géante Starship. L’engin, après avoir évolué en haute altitude, a manœuvré, lors de sa redescente, pour se glisser entre les bras mécaniques de la tour de lancement.
La séquence était tellement attendue et si invraisemblable à voir en direct (il est possible de la revoir en replay) qu’elle a globalement éclipsé tout le reste — alors que le décollage s’est bien passé et que le Starship a réussi sa rentrée atmosphérique et un amerrissage contrôlé. Des détails de ce 5e vol d’essai peuvent toutefois être soulignés.
De minuscules supports pour soutenir le Super Heavy
Tout le monde a en tête l’instant incroyable où le Super Heavy (le nom du booster du Starship) s’insère entre les bras mécaniques de la tour — que l’on surnomme Mechazilla. De loin, on pourrait croire que le premier étage s’est retrouvé suspendu à la tour en posant sur ses ailettes noires. Que nenni : le booster mise sur de minuscules supports.
Sur la capture ci-dessus, observez l’excroissance sous la structure noire ; c’est elle qui sert de point de contact avec le bras mécanique. Il y en a un de chaque côté. À vide, le Super Heavy pèse 275 tonnes. Cela signifie que les deux « plots » supportent près de 138 tonnes chacun. Cela rend l’exploit de la capture dans les airs encore plus remarquable.
Tous les moteurs ont bien fonctionné
Lors du quatrième vol d’essai du Starship, qui s’était très bien passé, il avait été noté quelques dysfonctionnements au niveau de la motorisation. Pour ce cinquième vol, il apparait que tous les moteurs ont marché correctement, du décollage jusqu’à la fin, sans coupure involontaire — les 33 moteurs Raptor du premier étage et les 6 du second.
Surtout, on a pu assister à des transitions dans la gestion de la propulsion, en fonction des séquences du vol. En particulier, le Super Heavy a basculé de 13 à 3 moteurs actifs lors des derniers mètres. On a aussi pu voir une certaine liberté de mouvement de ces 3 moteurs, pour orienter la poussée pour déplacer latéralement la fusée.
On peut le voir dans la vidéo ci-dessous :
18 000 tuiles durcies pour le bouclier thermique
On le sait : la rentrée atmosphérique est un moment critique pour un véhicule spatial, lorsqu’il rentre à vive allure. Des chaleurs atroces surviennent sur la structure, à cause de la friction avec l’air, qui se fait de plus en plus dense à mesure que l’on descend. SpaceX ne l’ignore pas, mais le vol 4 du Starship avait révélé une faiblesse structurelle.
Pour un ordre d’idée, la navette spatiale américaine se protégeait avec des tuiles encaissant des échauffements jusqu’à 1 650°C (pour une vitesse de retour de 28 000 km/h). La capsule Orion du programme Artémis a été pensée pour résister à des températures jusqu’à 2 760°C (avec une vitesse supérieure à 40 000 km/h).
Pour ce cinquième essai, l’entreprise a mobilisé 18 000 tuiles hexagonales en céramique pour servir de bouclier thermique. Ce n’est pas la première fois que la société s’en sert. Cette fois, elles ont été renforcées pour qu’elles soient plus résistantes. En outre, un matériau ablatif a été ajouté en guise de seconde couche face aux hautes températures.
La céramique dispose de propriétés remarquables. Elle offre une grande dureté tout en étant assez légère et, bien entendu, présente une bonne résistance aux températures élevées (au-delà de 1 000 degrés) et aux chocs thermiques. Des travaux existent par ailleurs pour élaborer des « recettes » encore plus efficaces, et aller au-delà des 3 000°C.
Du plasma sur le Starship lors de sa rentrée atmosphérique
Si vous avez suivi le vol d’essai jusqu’au bout, vous avez peut-être gardé en tête ces images assez poétiques montrant le Starship revenir vers la Terre dans des gerbes de couleur — du jaune, de l’orange, du rouge, mais aussi du rose et du violet. C’est du plasma, signe qu’il fait extrêmement chaud tout autour de la structure.
Ce plasma est la conséquence du contact entre l’air et le vaisseau, qui arrive à toute vitesse. L’air est alors compressé et chauffé très vite et très fort, ce qui engendre ce plasma, un état de la matière où les molécules d’air voient leurs électrons être arrachés aux atomes, ce qui forme une sorte de gaz très chaud et lumineux.
Ce n’est pas la première fois qu’on le voit, mais c’est toujours une séquence marquante.
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