Ce jeudi 6 juin, SpaceX a procédé au 4e vol de test tant attendu de son immense Starship, avec l’objectif de survivre à la toute première rentrée atmosphérique de la carrière de cet engin révolutionnaire. Un but qui a finalement été atteint en dépit de quelques péripéties spectaculaires ; voici ce qu’il faut retenir de cette mission mémorable.
Une ascension rondement menée
La première phase du vol s’est remarquablement bien déroulée. Aucun problème notable n’a émergé pendant la mise à feu. La séparation des deux étages s’est à nouveau très bien passée, confirmant ainsi la pertinence de la stratégie de SpaceX. Pour rappel, à partir du 3e vol, l’entreprise a décidé de pivoter vers le modèle du hot staging, qui consiste à démarrer les moteurs du Starship avant même qu’il ne soit entièrement désolidarisé du Super Heavy afin d’éviter un temps mort dans l’ascension. Et le véhicule s’est exécuté brillamment, avec une mise à feu parfaite des moteurs Raptor qui ont longtemps causé bien des tracas aux ingénieurs.
Le Super Heavy rentre au bercail en bonne santé
Après la séparation, le booster a commencé à se diriger vers la surface avec un boostback burn rondement mené. Seul un des 13 Raptors du Super Heavy semble avoir fait défaut — une perte largement tolérable dans ce contexte. Dans l’ensemble, toute la procédure de freinage s’est déroulée comme prévu. Pour la première fois, le premier étage a réussi à se reposer (presque) en un seul morceau dans l’océan, déclenchant un tonnerre d’applaudissements de la part du public.
La rentrée atmosphérique du Starship, un énorme défi d’ingénierie
Mais le plus dur reste à faire. En effet, il fallait encore négocier la rentrée atmosphérique du Starship — le principal objectif de ce quatrième vol d’essai. Et cela représente un énorme défi d’ingénierie. Pour rentrer au bercail après un passage à plusieurs centaines de kilomètres d’altitude, SpaceX a misé sur une approche essentiellement aérodynamique. La surface du Starship a été spécifiquement conçue pour servir de frein ; il approche de la Terre avec un angle d’attaque très agressif, quasiment à la perpendiculaire par rapport à l’atmosphère, afin de ralentir. Un peu comme un parachutiste qui se positionne à plat ventre au lieu de filer tête la première.
Mais ce mode de freinage n’est pas facile à mettre en place. À cette vitesse, la friction avec les particules d’air génère des contraintes mécaniques et thermiques absolument dantesques. Pour survivre à cette fournaise qui atteint environ 1400 °C, il faut évidemment installer un bouclier thermique très performant, mais aussi et surtout remplaçable, puisqu’à terme, l’objectif sera de pouvoir relancer le Starship peu après son retour. Or, les boucliers thermiques traditionnels sont incompatibles avec cette approche. À la place, SpaceX a opté pour un ensemble de 18 000 tuiles hexagonales remplaçables qui recouvrent le ventre de la bête.
Le risque par rapport aux gros boucliers constitués d’une seule pièce, c’est que ces tuiles protectrices soient arrachées lors de la descente. Évidemment, cela pourrait avoir des conséquences catastrophiques pour le véhicule. Lors de ce 4e test, SpaceX a donc délibérément choisi de laisser des trous dans ce maillage, et d’installer des capteurs de température à la place pour savoir à quoi s’attendre en cas de dysfonctionnement. Le genre de précaution indispensable pour assurer la sécurité du matériel et des équipages que l’engin devra transporter lors de ses premières vraies missions.
Starship coasting in space pic.twitter.com/kphbuXuEMr
— SpaceX (@SpaceX) June 6, 2024
Le Starship souffre, mais arrive à bon port
À T+45mn, quand le vaisseau a commencé à se rapprocher de la surface, la tension était donc à son comble. Le plasma, de l’air ionisé par la température infernale, commençait à envelopper le fuselage — une vision toujours aussi impressionnante. Et à ce stade, l’engin était encore parfaitement stable, notamment grâce à l’ajout de buses de contrôle supplémentaires depuis le dernier vol. Une excellente nouvelle, sachant que c’est justement une perte de contrôle qui a sonné le glas du troisième prototype.
Cette excellente dynamique a continué jusqu’à +58 mn, quand le véhicule a rencontré ses premiers pépins. Une partie de la structure a commencé à se désintégrer sous l’effet de la température, et de l’acier en fusion a commencé à se disperser un peu partout autour du véhicule. La caméra embarquée, de son côté, a été fracturée, empêchant le public de visualiser clairement cette dernière ligne droite. Une image inquiétante qui semblait annoncer une perte de contrôle imminente.
Mais contre toute attente, malgré ces dégâts considérables, l’engin a réussi à passer le cap du second Max-Q, le point de la descente où les contraintes mécaniques sont à leur paroxysme. Quelques minutes plus tard, toute la télémétrie fonctionnait encore parfaitement. L’engin a finalement réussi à effectuer sa dernière pirouette pour se poser (relativement) en douceur dans l’océan.
Certes, il n’est pas tout à fait arrivé en un seul morceau et a subi des dégâts critiques pendant la rentrée — mais cette fois, il ne s’est pas autodétruit en cours de route, et il s’agit déjà d’un vrai progrès.
Un vrai progrès, mais il reste du travail
Désormais, SpaceX va s’attaquer à l’analyse de la montagne de données collectée pendant ce quatrième vol. La priorité sera sans doute de déterminer l’origine de la défaillance structurale observée sur les derniers kilomètres. Il sera intéressant de savoir si elle était associée ou non aux tuiles thermiques qui ont été délibérément retirées, comme mentionné plus haut. Car en pratique, il s’agit plus ou moins du seul problème rencontré par SpaceX lors de ce 4e vol d’essai.
Si l’on fait abstraction de ces dégâts, le bilan est tout de même très positif. Le booster s’est comporté de façon absolument remarquable et est arrivé quasiment intact ; le Starship, de son côté, a réussi à rester stable pendant toute la descente et n’a pas explosé en cours de route. En termes d’ingénierie, concevoir un engin capable de rester opérationnel après avoir été ainsi dévoré par le plasma est extrêmement impressionnant, et les ingénieurs ont toutes les raisons d’être fiers et optimistes.
Il ne reste plus qu’à attendre les conclusions officielles de SpaceX et le programme du 5e vol d’essai, avec lequel l’entreprise essaiera désormais de rapatrier les deux étages avec un minimum de dégâts pour commencer à travailler sur la remise en service du lanceur.
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