Starship : on sait ce qui a causé l’explosion de la fusée géante en plein vol

C’était une scène spectaculaire, captée par de nombreux smartphones dans les Caraïbes : dans le ciel, une pluie d’étoiles filantes semblait traverser la haute atmosphère. Mais il ne s’agissait pas de météoroïdes : il s’agissait des restes de la fusée Starship — plus exactement de son étage supérieur — en train de se consumer en revenant sur Terre.

La perte prématurée du Starship (c’est aussi le nom donné par SpaceX à cet étage supérieur) a évidemment engendré une enquête — c’était aussi une condition nécessaire avant de permettre à l’entreprise d’effectuer un nouvel essai, programmé actuellement au 28 février 2025. Les conclusions de ces investigations sont désormais connues.

Des éclairs à l’arrière du Starship

SpaceX a publié une synthèse de son enquête le 24 février sur son site web, un peu plus d’un mois après l’incident.

Concernant le premier étage Super Heavy, celui-ci a bien marché durant le vol, en dehors d’un problème de rallumage d’un des treize moteurs devant se remettre en marche durant la manœuvre de demi-tour, pour revenir sur Terre. Il a alors été constaté un défaut de puissance. Il a fini toutefois par se rallumer au moment de la capture du Super Heavy.

Mais c’est au niveau du second étage que les problèmes étaient les plus sérieux. Ainsi, deux minutes après le début de la mise en route des six moteurs du Starship, une fois les deux étages séparés, « un éclair a été observé dans la partie arrière du véhicule, près de l’un des moteurs Raptor optimisés pour le vide spatial », écrit SpaceX.

Ce segment du vaisseau « est une zone non pressurisée située entre le fond du réservoir d’oxygène liquide et le bouclier thermique », poursuit la société. Les capteurs ont alors « détecté une augmentation de pression indiquant une fuite après l’apparition de l’éclair ». Puis, deux minutes après, « un autre éclair a été observé ».

Ces deux évènements sont à l’origine « d’incendies soutenus ». Ce départ de feu a entraîné l’extinction de tous les moteurs du Starship, « à l’exception d’un seul », puis « une perte de communication » avec le véhicule. Selon le compte rendu, la dernière télémétrie a été reçue après huit minutes et vingt secondes de vol.

« Le contact avec le Starship a été perdu avant le déclenchement des règles de destruction de son système de sécurité de vol autonome, qui était en parfait état lorsque la communication a été perdue. Le véhicule s’est disloqué environ trois minutes après la perte de contact pendant la descente », continue le rapport de l’entreprise.

C’est donc aussi une bonne nouvelle. L’analyse post-mission a montré que le système de sécurité « s’est déclenché de manière autonome » et que cette « désintégration s’est produite conformément aux attentes du système de terminaison de vol ». La population se trouvant non loin de la trajectoire de la fusée a pu ainsi voir le résultat de cet anéantissement.

Des vibrations trop contraignantes pour la structure

Quant à la question de savoir quelle est la cause profonde de souci, SpaceX considère que la fuite est la conséquence d’une « réponse harmonique [au niveau du Starship, NDLR] plusieurs fois plus forte en vol que ce qui avait été observé pendant les essais ». En clair, les contraintes sur le système de propulsion ont été trop élevées à cause des vibrations.

Selon SpaceX, les fuites de propergol qui en ont résulté ont dépassé la capacité de ventilation du Starship, ce qui a ensuite entraîné l’incendie. La société a depuis traité ce problème de réponse harmonique lors de son test statique, de façon à « tester plusieurs niveaux de poussée des moteurs et trois configurations matérielles distinctes. »

Après cet essai, qui a duré une minute, des modifications matérielles ont été effectuées sur les conduites d’alimentation en carburant des moteurs Raptor optimisés pour le vide spatial. La température des propergols a par ailleurs été ajustée, comme la poussée de la motorisation. Des actions ont aussi été prises pour réduire l’inflammabilité de ce compartiment.

Ainsi, « des évents en plus et un nouveau système de purge utilisant de l’azote gazeux ont été ajoutés […] afin de rendre cette zone plus résistante aux fuites de propergol ». Une future mise à jour du Starship profitera d’une nouvelle génération des moteurs Raptor qui réduira le volume de cette zone et éliminera la majorité des joints susceptibles de fuir.

Le huitième vol prévu le 28 février sera une bonne opportunité pour SpaceX de récupérer des informations actualisées sur l’étage supérieur du Starship et vérifier en condition réelle l’efficacité de ses correctifs. Cela, toujours dans la droite ligne de la manière de procéder de l’entreprise : lancer, voir ce qui ne marche pas, corriger et recommencer.

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