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Des stations spatiales privées en orbite dans 10 ans ?

BigelowSpace

Le 16 janvier 2013, à Las Vegas, la NASA et l’entreprise Bigelow Aerospace ont annoncées ce qui pourrait s’avérer être une étape importante dans la mise en place de futures stations spatiales privées. En effet, l’agence spatiale américaine à signée un contrat d’une valeur de 17,8 millions de dollars pour que Bigelow Aerospace lui fournisse un nouveau module destiné à la station spatiale internationale (ISS). Ce module, nommé Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), s’appuie sur une technologie développée par la NASA dans les années 90 pour concevoir des laboratoires spatiaux « gonflables ». Il présentent l’intérêt d’être peu cher au lancement et d’être relativement « simple » à construire du fait du nombre réduit de pièces comparé aux modules classiques installés sur l’ISS. De plus, leur structure multi-couche (notamment composée de Vectran, un matériau deux fois plus robuste que le kevlar) leur assure une bonne résistance aux éventuels collisions avec des petits débris polluants l’orbite terrestre. Le lancement du module BEAM est prévu pour 2015 à bord de la huitième capsule Dragon (en version cargo) de SpaceX et la mission devrait durer 2 ans au cours desquels l’intégrité, le système vie, les réactions aux radiations et aux températures seront évalués.

genesis 1

La société Bigelow Aerospace n’est pas tout à fait novice puisqu’elle a déjà lancée 2 modules basés sur sa technologie « gonflable »: Genesis I en 2006 (photo ci-dessus) et Genesis II en 2007. Les deux missions étaient des tests et aucun astronaute n’a séjourné dans ces modules qui sont encore en orbite et représentent deux grand succès pour cette entreprise fondée en 1999 par Robert Bigelow, un millionnaire qui a fait fortune dans l’hôtellerie aux Etats-Unis. L’objectif principal de cette société est de construire une station spatiale entière composée de plusieurs modules semblables à BEAM et d’y faire séjourner des astronautes (des touristes ou des astronautes de pays ne possédants pas de telles capacités). La réalisation de cet objectif est étroitement lié au succès des futurs moyens de transport privé d’astronautes (SpaceX, Boeing, Sierra Nevada …). D’autres plans envisagent aussi d’installer des habitats du même genre sur la Lune pour y instaurer une base permanente à but touristique ou scientifique (voir image ci-dessous).

bigelow lunar

Pour finir, j’aborderais deux autres projets beaucoup plus hypothétiques: la Orbital Technologies Commercial Space Station (image ci-dessous, en haut) de l’entreprise russe Orbital Technologies en collaboration avec RSC Energia. Cette station serait desservie par les vaisseaux habités soyouz et les cargos progress et serait mise en place en 2016. Le projet ne semble pas avancer et peu d’informations depuis le lancement de celui-ci ont été divulguées. Un autre projet encore plus incertain est celui de l’entreprise espagnole Galactic Suite Design avec sa station nommée Galactic Suite Space Resort (image ci-dessous, en bas). Lancé en 2007, ce projet semble quasiment abandonné et la société à préférée se concentrer sur un tout autre objectif : l’envoi d’un robot sur la Lune dans le but de gagner le Google Lunar Xprize (un concours dont je parlerais très prochainement). En fin de compte, l’installation de stations privées en orbite semble encore lointaine mais des progrès, notamment ceux de Bigelow Aerospace, permettent d’être optimiste. Ce qui paraît certain, c’est que la station spatiale chinoise sera en place bien avant ces potentielles stations privées.

Orbital-Technologies-Space-Hotel2Galactic Suite Design

Planetary Resources, Deep Space Industries: Bientôt des mines sur des astéroïdes ?

DSI

Des télescopes spatiaux qui traquent les astéroïdes à la recherche de matériaux de valeur et d’eau, des sondes qui vont à la rencontre de ces cailloux géants flottants dans l’espace pour les miner, des stations de ravitaillement pour soutenir la futur colonisation de l’espace … Aujourd’hui cela relève de la science-fiction mais peut être plus pour longtemps. En effet, le 22 janvier 2013 une nouvelle entreprise avec le but de parvenir à réaliser ces scénarios sera annoncée au Santa Monica Museum of Flying, en Californie. Pour le moment peu de détails ont été dévoilés mais on sait que cette société est fondée par l’ancien président d’Astrobotic Technology (une entreprise qui vise à envoyer un rover sur la Lune en 2015 pour le Google Lunar Xprize) et qu’elle envisage de conçevoir la première flotte de sondes prospectrices. Et ce n’est pas la première à annoncer de tels plans : le 24 avril 2012, la société Planetary Resources a aussi dévoilée un ambitieux programme visant à faire d’elle la première entreprise minière au monde.

Planetary Resources logo

Cette entreprise a été fondée par Peter Diamandis et Erik Anderson, deux figures du spatial privée et est financée par plusieurs milliardaires dont Larry Page, l’un des fondateurs de Google. Le plan de Planetary Resources est d’arriver à l’exploitation d’un astéroïde en passant par 3 phases. La première consiste à envoyer plusieurs télescopes spatiaux en orbite terrestre, les ARKYD SERIES 100 (image ci-dessous), pour repérer les cibles intéressantes. Ensuite, la phase 2 consiste en l’envoi de sondes ARKYD SERIES 200 ou « interceptor » pour survoler les astéroïdes repérés et les étudier en détail. Enfin, les ARKYD SERIES 300 ou « rendezvous prospector », seront envoyées sur la cible choisie pour déterminer de manière précise sa composition, sa forme, la composition de sa surface, sa densité … Après cette dernière étape le minage à proprement dit pourra commencer avec des robots dont les détails n’ont pas encore été dévoilés. La première sonde ARKYD SERIES 100 devrait être lancée avant 2015.

Planetary resources ARKYD SERIES 100

Pour finir, et la on rentre dans un domaine encore plus proche de la science-fiction, des chercheurs de la NASA ont imaginé une mission qui consisterait à ramener un astéroïde directement en orbite lunaire en le capturant à l’aide d’une sorte de conteneur et en le propulsant à l’aide d’un propulseur ionique (image ci-dessous). Une fois en orbite autour de la Lune, il serait plus aisé d’envoyer des sondes pour l’explorer ou même d’envoyer des astronautes sur sa surface. Cette hypothétique mission n’est qu’un concept proposé par des ingénieurs et n’est donc pas un projet validé par la NASA.

asteroid retrieval

SpaceX : La nouvelle génération du spatial.

SpaceX logo

Comment ne pas parler de l’entreprise SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation) lorsque l’on s’intéresse au monde du spatial. Les exploits qu’à accompli cette société de 3000 personnes sont remarquables surtout si l’on regarde le temps qu’il a fallu pour qu’elle les accomplissent. SpaceX a été fondée en 2002 par Elon Musk, à l’origine du service de paiement sur internet Paypal et de l’entreprise Tesla Motors qui construit des véhicules électriques. Depuis sa création, elle a conçue deux lanceurs (Falcon 1 et Falcon 9), une capsule (Dragon) et développée à chaque fois quasiment l’ensemble des composantes de ces véhicules. Jusquà maintenant l’entreprise à réalisée 5 tirs de Falcon 1 (dont les 3 premiers ont étés des échecs), 4 tirs de Falcon 9 tous réussis (dont 3 avec la caspule Dragon) et aujourd’hui l’entreprise possède un carnet de commande d’environ 40 missions pour divers clients, y compris la NASA. La capsule Dragon à déjà rejoint par deux fois l’ISS pour y apporter du fret et en ramener (elle dispose d’un bouclier thermique lui permettant de revenir sur Terre en se posant sous parachute dans l’océan). Cette année devrait voire au moins 5 lancements de Falon 9.

Falcon 9 et Dragon

Falcon 9 et Dragon

dragon

Dragon attrapée par le bras robotique de l’ISS

Les ambitions de SpaceX ne s’arrêtent pas la, en effet, l’entreprise a entrepris de nouveaux projets visant à démocratiser l’utilisation de l’espace avec comme but utltime, selon son fondateur, de faire de l’espèce humaine une espèce multi-planétaire. Cet ambitieux programme repose sur la réutilisabilité des futurs lanceurs. C’est ainsi que le projet Grasshopper (vidéo ci-dessous) a été mis en place : il s’agit d’un premier étage de Falcon 9 avec un moteur Merlin-1D (frabriqué par SpaceX) dont la caractéristique est de pouvoir effectuer des atterrissages verticaux. Jusqu’à maintenant 3 test ont eu lieu au cours desquels le véhicule a pu atteindre une altitude maximale de 40 m. D’autres essais, de plus en plus ambitieux, devraient prendre place en 2013. Un laceur réutilisable permettrait de réduire considérablement le coût de la mise en orbite.

Un autre gros projet de SpaceX est la construction d’un lanceur lourd nommé Falcon Heavy (FH) capable de mettre en orbite jusqu’à 53 tonnes. Une des applications possible de ce lanceur est qu’il permettra d’envisager des missions d’explorations spatiale à destinations des corps du système solaire, notamment vers Mars qui représente l’objectif clair d’Elon Musk. La FH devrait réaliser son premier vol fin 2013 ou début 2014.

falcon heavy

Enfin l’autre grand projet de SpaceX est de construire une version habitable de sa capsule Dragon (puisque la version actuelle n’est destinée qu’au transport de fret). Cette capsule pourra emporter jusqu’à 7 astronautes à destination de l’ISS, de stations privées (la future station de Bigelow Aerospace dont je reparlerais très prochainement) et surtout de Mars. En effet le bouclier thermique sera adapté aux rentrée atmosphériques à grandes vitesses, caractéristiques des voyages inter-planétaire. La Dragon devrait effectuer son premier vol habité en 2015.

SpaceX dragon crew capsule

La situation dans le monde de l’astronautique: La Russie

SoyouzPour ce post je parlerais de l’astronautique russe, héritière des formidables capacités issues de l’ère soviétique (premier satellite et premier homme dans l’espace). Malheureusement la situation n’est plus celle qu’elle était, le spatial russe est aujourd’hui en crise. En effet, malgré le fait que ce sont les russes qui envoient tous les astronautes vers l’ISS depuis le retrait de la navette américaine en 2011, ces dernières années ont vus survenir de nombreuse défaillances : le lanceur lourd de Roscosmos (l’agence spatiale russe), le Proton, a subit 6 échecs depuis 2007 dont 2 en 2012, un vaisseau ravitailleur progress a été perdu au lancement par une fusée soyouz en août 2011. Mais l’échec le plus marquant est certainement celui de la sonde phobos-grunt qui devait signer le retour de la russie sur le plan de l’exploration spatiale (la dernière mission de ce genre date de 1996). Cette (trop) ambitieuse mission à destination d’une des lunes de Mars s’est soldée par un retour dans l’océan pacifique en janvier 2012, moins de 3 mois après sa mise en orbite terrestre. La cause de cet échec serait due officiellement à une erreur de programmation. Il apparaît aujourd’hui que cette mission a été mal préparée et insuffisamment financée. Suite à cette déconvenue, le premier ministre russe Dmitri Medvedev a même menacé de punir lourdement les responsables.

Phobos-gruntCes incidents mettant en cause la fiabilité du spatial russe n’ont pas empêchés celui-ci de proposer de nouveaux projets visants à renouveler tout le domaine. Une nouvelle famille de lanceurs, nommée Angara, est en cours de conception et remplacera les vieux lanceurs Rockot, Kosmos-3M, Tsyklon et Proton. Ils pourront mettre en orbite des charges utiles comprises entre 2 et 40 tonnes. Une version légère issu de cette famille devrait être lancée en 2013.

Angara

Enfin, un descendent au vieux vaisseau soyouz est envisagé sous le nom de Prospective Piloted Transport System (PPTS). Il devrait pouvoir transporter jusqu’à 6 astronautes (soyouz en emporte 3) et serait possiblement utilisable pour des voyages lunaires voir martiens. Il pourrait être lancé soit par une fusée soyouz améliorée ou par une fusée Angara adaptée pour le vol habité. Sa date de mise en service est encore un mystère mais ne devrait pas se situer avant 2020.

PPTSJe parlerais dans un autre post des projets d’exploration spatiale (notamment vers la Lune) de la russie. Pour conclure, si les russes ne réforment pas leur industrie spatiale profondément, la crise pourrait s’aggraver et la perte de savoir-faire pourrait s’avérer catastrophique pour un secteur aussi stratégique.

La situation dans le monde de l’astronautique: La Chine

ImagePour ce 3ème post sur la situation de l’astronautique dans le monde, je m’intéresse naturellement à la grande puissance spatiale qu’est en train de devenir la Chine. En effet, les chinois développent depuis le début des années 90 un programme habité à travers le programme shenzhou. La capsule, portant le même nom que le programme, est conçue pour accueillir 3 taikonautes (le nom pour les astronautes chinois) et a effectuée son premier vol habité le 15 octobre 2003, faisant de la Chine le 3ème pays capable d’envoyer des hommes dans l’espace par ses propres moyens (l’URSS a envoyée Youri Gagarine le 12 avril 1961 et les Etats-Unis ont envoyés Alan Shepard le 5 mai 1961). Lors de ce premier vol, il y avait un seul taikonaute : Yang Liwei. Depuis il y a eu 4 autres missions shenzhou qui ont amenées 8 taikonautes au total dont une femme, la premières chinoise à aller dans l’espace.

ImageA l’heure actuelle, l’objectif principale en matière de vol habité pour les chinois est la construction de leur propre station spatiale d’ici à 2020. Ne faisant pas parti du programme station spatiale internationale, cela leur permettrait d’acquérir l’ensemble des technologies nécessaires à la réalisation d’une telle station par leur propres moyens. Un module test de cette station est d’ailleur en ce moment même en orbite depuis le 29 septembre 2011 (le module Tiangong 1, en photos ci-dessous).

ImageLe prochain vol shenzhou devrait avoir lieu en juin 2013 et verra ce dernier effectuer un rendez-vous en orbite avec Tiangong 1. Trois taikonautes, dont une femme, devraient faire parti de l’équipage. Les chinois envisagent aussi de réaliser des missions lunaires habitées à l’horizon 2025 bien que leur plan à ce niveau soit encore flou. Dans tout les cas, la Lune fait déja parti des objectifs du spatial chinois dans le domaine des sondes robotisées avec le très ambitieux programme Chang’e qui devrait voir un rover se poser sur sa surface cette année. Nous reparlerons dans un prochain post de ce programme.

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La situation dans le monde de l’astronautique: les USA – partie 2

ImagePour cette deuxième partie, je vais parler des projets de la NASA dans le domaine du spatial habité. En plus des programmes menés en association avec le privé, l’agence spatiale américaine met au point ses propres systèmes de transport d’astronautes avec l’objectif clair d’aller plus loin que l’orbite terrestre. Après l’abandon du programme Constellation lancé par le président George W. Bush en janvier 2004 et abandonné par le président Obama en octobre 2010, la Lune ne fait plus partie des priorités de la NASA. On parle maintenant de Mars mais aussi et surtout d’une mission habitée vers un astéroide, aux alentours de 2025. Cette mission, plus facile à mettre en place que celle sur la planète rouge, permettrait en quelque sorte de s’entraîner en vue d’une expédition sur cette dernière pour la décennie 2030/2040. Le plan consiste en la construction d’un lanceur lourd, le Space Launch System (SLS), et d’une capsule, l’« Orion » Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) qui est représentée sur l’image en haut de ce post.

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Le SLS (photo ci-dessus, avec la capsule Orion à son sommet), dont le premier vol est prévu pour décembre 2017, est le digne successeur de la fusée Saturn V du programme lunaire Apollo. En effet, ce nouveau lanceur en cours de conception, sera capable, selon les versions, de mettre en orbite une charge allant de 70 tonnes à 129 tonnes. Sa fonction première sera de transporter la capsule Orion.

Cette capsule, de type Apollo, pourra emmener jusqu’à 4 astronautes. Une première version non habitée sera envoyée dans l’espace début 2014 par un lanceur Delta IV Heavy. Cette mission permettra de valider le design, le bouclier thermique et les systèmes électroniques de la capsule. Le deuxième vol d’Orion se fera lors de la mission de  décembre 2017, aux côtés du SLS et au cours de laquelle le vaisseau, encore inhabité, effectuera un vol circumlunaire (vol autour de la Lune sans se poser). La troisième mission d’Orion sera aussi la première habitée avec un vol à destination de l’orbite lunaire, pour 4 astronautes, entre 2019 et 2021. Bien évidemment ce programme est susceptible de changer au cours des prochaines années voir des prochains mois, une mission vers un astéroide étant de plus en plus mise en avant.

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La situation dans le monde de l’astronautique: les USA – partie 1

SLSPour ce premier post, j’ai pensé qu’il serait intéressant de faire le point sur la conquête et l’exploration spatiale. Et quoi de plus logique que de commencer par le cas des Etats-Unis, le pays des grands projets du secteur. A l’heure actuelle, il faut savoir que les américains n’ont plus les capacités pour envoyer des hommes dans l’espace par leurs propres moyens depuis l’arrêt des navettes spatiales en juillet 2011. Ce sont donc les russes, grâce à leur vaisseau soyouz, qui envoient les astronautes américains (ainsi que les canadiens, les européens et les japonais). Dans l’histoire de la conquête spatiale, c’est une première et cette situation est de plus en plus critiquée outre-atlantique par le fait qu’elle remet en cause l’indépendance du pays dans ce domaine. Pour remedier à cette situation, l’administration Obama à mis en place une série d’objectifs à accomplir, aussi bien par la NASA que par l’industrie privée. Et c’est surtout cette dernière qui attire tout les regards en ce moment.

Il existe aujourd’hui deux programmes qui impliquent des entreprises privées: le Commercial Crew Development (CCDeV) et le Commercial Orbital Transportation Services (COTS). Le premier en est à sa 3ème phase et comporte 3 projets:

-Boeing avec son CST-100, pour 7 astronautes et lancée par une fusée Atlas V:

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-SpaceX avec sa capsule Dragon, pour 7 astronautes et lancée par la fusée Falcon 9:

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-Sierra Nevada Corporation avec son Dream Chaser, pour 7 astronautes et lancé par une Atlas V:

ImageLes mises en services de ces vaisseaux sont prévues pour 2015/2016.

En parallèle de ces projets de spatial habité la NASA à crée le programme COTS qui vise à faire assurer le ravitaillement de la station spatiale internationale (ISS) par des entreprises privées (2 ici). On retrouve la société de l’entrepreneur Elon Musk, spaceX, avec une version cargo de sa capsule Dragon. Celle-ci à déja rejoint l’ISS par deux fois dont une faisait partie du contrat final comprenant 12 missions pour une valeur totale de 1.6 Mds de dollards. L’autre entreprise, Orbital Sciences Corporation, devrait très prochainement (d’ici avril 2013) envoyer sa première capsule cargo Cygnus vers l’ISS pour entamer son contrat avec la NASA d’une valeur de 1.9 Mds de dollards, comprenant 8 missions. Le cargo Cygnus sera envoyé dans l’espace par une fusée Antares, construite aussi par Orbital.

ImagePour la partie 2 de ce post, je parlerais des projets de la NASA elle-même, au travers notamment de ses programmes SLS (première photo de ce post) et Orion.