SpaceX

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SpaceX

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Logo de SpaceX

Création 2002
Fondateurs Elon Musk
Siège social Drapeau des États-Unis Hawthorne (États-Unis)
Activité Astronautique
Produits Lanceur, Vaisseau spatial, moteur-fusée
Effectif 2 000 personnes (2012)
Site web www.spacex.com

SpaceX (ou Space Exploration Technologies Corporation) est une entreprise américaine travaillant dans le domaine de l'astronautique et du vol spatial fondée en 2002. Elle est l'un des deux prestataires privés à qui la NASA a confié un contrat de transport de fret vers la Station spatiale internationale (ISS) dans le cadre du programme COTS.

La société SpaceX conçoit, construit et commercialise les lanceurs léger Falcon 1 et moyen Falcon 9, les moteurs Kestrel et Merlin qui les propulsent ainsi que le cargo spatial SpaceX Dragon. Après 3 échecs en 2006, 2007 et 2008, eut lieu le 28 septembre 2008 le premier succès du lanceur Falcon 1, celui mettant ensuite en orbite le satellite d'observation malaisien RazakSAT lors de son cinquième vol, le 13 juillet 2009. Le cargo spatial SpaceX Dragon lancé par une fusée Falcon 9 est en cours de qualification dans le cadre du programme de ravitaillement de la Station spatiale internationale avec deux vols, le premier vol ayant lieu le 22 mai 2012 avec un amarrage à l'ISS le 25, et le second vol en mars 2013. SpaceX qui emploie plus de 2 000 personnes (2012) essentiellement en Californie, dispose par ailleurs d'installations de lancement sur l'île d'Omelek dans l'Océan Pacifique et sur la base de Cape Canaveral ainsi que d'un banc d'essais pour ses moteurs dans le Texas.

Historique[modifier | modifier le code]

Entrée du siège de SpaceX à Hawthorne (Californie)

La société SpaceX est fondée en 2002 par Elon Musk, devenu multimillionnaire en revendant l'entreprise PayPal. L'objectif d'Elon Musk est de concevoir des lanceurs capables de diminuer fortement le coût de mise en orbite et ainsi de permettre l'essor du spatial civil.

Développement du lanceur Falcon 1[modifier | modifier le code]

Quatrième tir de la fusée Falcon 1 le 28 septembre 2008

Le lanceur léger Falcon 1 est le premier développement de la société. Le Falcon 1 est un lanceur théoriquement réutilisable qui peut placer, selon son constructeur, 670 kg en orbite basse. Cinq lancements de Falcon 1 ont eu lieu entre 2006 et 2009 dont trois sont des échecs. Contrairement aux autres lanceurs privés, passés ou encore opérationnels, le Falcon 1 utilise des composants entièrement conçus au sein de la société qui le commercialise.

  • Le premier vol a lieu le et est un échec : le lanceur est détruit environ une minute après le lancement.
  • Le deuxième tir devait avoir lieu initialement à la base de Vandenberg, sans charge commerciale[1] mais a lieu finalement le depuis l'île d'Omelek dans l'atoll de Kwajalein. Le moteur du second étage s'éteint prématurément et la charge utile retombe sur Terre après avoir culminé à 320 km.
  • Le troisième vol a eu lieu le 3 août 2008 et se solde également par un échec dû à la collision entre le premier et le second étage au moment de la séparation.
  • Le quatrième vol du lanceur le est un succès[2].
  • Le 13 juillet 2009, Falcon 1 met sur orbite avec succès le satellite d'observation malaisien RazakSAT, lors de son cinquième vol[3].

Une nouvelle version plus performante du lanceur, le Falcon 1e, est en cours de développement. Le programme de développement du Falcon 1 est en sommeil avec un seul lancement planifié en 2015[4].

Participation au programme COTS[modifier | modifier le code]

Vaisseau Dragon en cours de préparation pour le second vol de qualification du programme COTS

À la suite du retrait planifié de la navette spatiale américaine la NASA lance un appel d'offres pour le transport d'une partie du fret et des équipages jusqu'à la station spatiale internationale qui ne peut être pris en charge par les vaisseaux existants. L'offre de SpaceX, qui propose de développer le lanceur moyen Falcon 9 et le cargo spatial SpaceX Dragon, est retenue avec celle d'Orbital Sciences pour le transport de fret.

  • La NASA passe contrat avec la société SpaceX en décembre 2008 pour le lancement de douze vaisseaux ayant une capacité cargo totale de 20 tonnes au minimum pour un montant de 1,6 milliard de dollars. Les clauses du contrat prévoient qu'il peut être étendu à concurrence d'un montant de 3,1 milliards de dollars[5].
  • Le premier lancement de la fusée Falcon 9 a eu lieu le 4 juin 2010 depuis la base de lancement de Cape Canaveral. La charge utile du lanceur était constituée par une maquette du cargo spatial SpaceX Dragon[6].
  • Le premier des trois vols de qualification, prévu dans le contrat avec la NASA, a lieu le 8 décembre 2010. Dans le cadre de vol baptisé Dragon C1 le lanceur Falcon 9 place le cargo spatial Dragon sur une orbite circulaire de 288 km avec une inclinaison de 34,53 degrés. Les communications sont testées et des manœuvres de changement d'orbite et de contrôle d'orientation sont effectuées par le vaisseau à l'aide de ses moteurs. Le vaisseau amerrit après avoir effectué une rentrée atmosphérique à faible distance du point prévu[7].
  • En août 2011 la NASA donne son accord pour annuler le deuxième vol de qualification. Les objectifs des deuxième et troisième vols seront assignés au deuxième vol de qualification[8],[9].
  • Le second vol de qualification, baptisé Dragon C2, au cours duquel l'ensemble du processus de ravitaillement de la Station spatiale internationale doit être testé et validé, a été lancé le 22 mai[10].

Participation au programme CCDeV[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Commercial Crew Development.

Après le retrait de la navette spatiale américaine effective depuis l'été 2011, la NASA ne dispose plus de moyens de transport pour amener ses astronautes à la station spatiale internationale. Elle doit recourir aux Soyouz russes. La NASA lance le programme CCDev pour sélectionner de nouvelles entreprises susceptibles de travailler immédiatement sur le transport de passagers. Le programme CCDeV comprend plusieurs phases d'étude. À chaque phase une somme est allouée aux sociétés ayant été retenues dans le cadre d'un appel d'offres pour mener des études plus ou moins poussées. En avril 2011 SpaceX est sélectionnée pour le développement d'un système d'éjection utilisé en cas de défaillance du lanceur[11].

Les installations de SpaceX[modifier | modifier le code]

Le site de lancement à Cape Canaveral

Le siège, les bureaux d'études et les installations industrielles de SpaceX sont situés à Hawthorne en Californie, près de l'aéroport de Los Angeles. SpaceX y dispose d'une surface couverte de 5,1 hectares permettant d'assembler en parallèle trois lanceurs Falcon 9 ainsi que deux douzaines de moteurs Merlin et trois lanceurs Falcon 1[12].

Les moteurs sont testés sur un banc d'essais situé à McGregor au Texas. Ce site est aussi utilisé pour les tests dits grasshopper, projet consistant à faire décoller et atterrir verticalement le premier étage d'une fusée Falcon 9[13].

La société dispose aussi d'une installation de lancement sur l'île d'Omelek dans l'Océan Pacifique qui est utilisée pour tirer la fusée Falcon 1. La fusée Falcon 9 est tirée depuis un pas de tir que la société détient sur la base de lancement de Cape Canaveral en Floride[14]. L'entreprise emploie en tout en 2012 environ 1800 personnes [15].

Les productions de la société SpaceX[modifier | modifier le code]

Le lanceur moyen Falcon 9[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Falcon 9.
Lancement inaugural du Falcon 9
La baie de propulsion du premier étage du lanceur Falcon 9 est assemblée avec les réservoirs

Le lanceur moyen Falcon 9, qui doit pouvoir placer 10,5 tonnes en orbite basse, a été annoncé en 2005. Il est en cours de développement et le premier vol a eu lieu le 4 juin 2010. C'est une fusée à deux étages haute de 55 mètres, a un diamètre de 3,6 mètres (hors coiffe) et pèse 333 tonnes. Elle utilise comme le Falcon 1 des moteurs Merlin brûlant un mélange d'oxygène liquide et de RP-1: le premier étage de la fusée est propulsé par neuf moteurs Merlin 1C qui développent en tout 448,9 tonnes de poussée. Le second étage, dont la structure est similaire à celle du premier étage, est propulsé par un unique Merlin-C qui est une version optimisée pour le fonctionnement dans le vide et qui développe 52,3 tonnes de poussée[16],[17]

Le lanceur ainsi que le cargo spatial Dragon ont été sélectionnés par la NASA dans le cadre du programme COTS. Ce programme a pour objectif d'assurer une partie du ravitaillement de la station spatiale internationale pour compenser le retrait de la navette spatiale américaine fin 2010. SpaceX doit transporter, dans le cadre de ce contrat, 20 tonnes de fret d'ici 2015 : trois vols de qualification doivent être effectués suivis par douze vols opérationnels s'étalant jusqu'en 2015. En décembre 2008 la NASA a passé commande de douze lancements pour une capacité cargo totale de 20 tonnes au minimum et pour un montant de 1,6 milliard de dollars. Les clauses du contrat prévoient qu'il peut être étendu jusqu'à concurrence d'un montant de 3,1 milliards de dollars[18].

La qualification pour le programme COTS, qui constitue aujourd'hui le gros du carnet de commande du lanceur, est un enjeu majeur pour SpaceX. Pour qualifier le lanceur et le vaisseau SpaceX Dragon pour le ravitaillement de la Station spatiale internationale, trois vols de difficulté croissante doivent être réalisés avec succès. Fin mai 2010, SpaceX, qui a reçu 350 millions de dollars d'avances de la part de la NASA, a annoncé à l'agence spatiale américaine qu'elle ne prévoyait plus qu'un seul vol de démonstration en juillet 2010. Le deuxième vol, COTS-2, qui a nécessité des développements complémentaires, a été réalisé le mardi 22 mai 2012 à 3h44 (heure locale), 8h44 GMT, de Cap Canaveral (Floride, EST). Le troisième vol a commencé avec le lancement de la capsule Dragon le 1er mars 2013[19], elle s'est amarrée à la Station spatiale internationale le 3 mars. Lors de son retour sur Terre, outre des conteneurs à déchets, la capsule Dragon ramènera des boitiers contenant des expériences scientifiques.

Le lanceur léger Falcon 1[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Falcon 1.

Le lanceur léger Falcon 1 est la première fusée développée par SpaceX. Ce lanceur léger de 27 tonnes haut de 21 mètres peut, selon son constructeur, placer 650 kg en orbite basse. Il comporte deux étages : le premier étage est propulsé par un moteur Merlin tandis que le second étage est propulsé par un moteur Kestrel également développé par SpaceX. Une nouvelle version dite Falcon 1E utilise notamment une version plus puissante du moteur Merlin.

Le vaisseau Dragon[modifier | modifier le code]

Article détaillé : SpaceX Dragon.

SpaceX Dragon est un cargo spatial développé pour desservir la Station spatiale internationale dans le cadre du programme COTS. Le premier exemplaire en version cargo a été lancé le 8 décembre 2010 par une fusée Falcon 9. Le vaisseau est capable de transporter 6 tonnes en orbite basse et plus de 2 tonnes jusqu'à la station spatiale. Il comporte deux sous-ensembles : la partie pressurisée d'une contenance de 10 m³ et la partie non pressurisée qui dispose également d'une capacité cargo de 14 m³. Le cône de la capsule est amovible et comporte une écoutille lui permettant de s'amarrer à la station spatiale internationale. La partie pressurisée de forme classique en tronc de cône dispose d'un bouclier thermique et de parachutes lui permettant de revenir sur Terre en emportant du fret. Le vaisseau est conçu pour pouvoir transporter dans une version ultérieure un équipage. Le lancement de qualification COTS-2 avec la capsule Dragon a été réalisé le mardi 22 mai 2012 à 3h44 (heure locale), 8h44 GMT, de Cap Canaveral (Floride, EST). Le 1er mars 2013, la fusée Falcon-9 a lancé la deuxième capsule de ravitaillement Dragon, qui s'est amarrée à la Station spatiale internationale le 3 mars, elle apporte en tout 575 kg de fret dont 347 kg d’équipements scientifiques, 81 kg de vivres et 135 kg de matériels divers. À cela s’ajoutent des cadeaux pour les six astronautes de la Station avec notamment des fruits frais. Le retour de la partie capsule (pressurisée) est prévu le 25 mars 2013. Pour son retour, la capsule ramènera sur Terre de nombreuses expériences scientifiques, et c'est, à ce jour, le seul module capable de cette prouesse[19].

La famille de moteurs Merlin[modifier | modifier le code]

Un moteur Merlin
Article détaillé : Merlin (moteur-fusée).

Le moteur-fusée Merlin est le propulseur utilisé par les lanceurs Falcon 1 (1er étage) et Falcon 9 (1er et second étage) développés par SpaceX. Ce moteur-fusée à ergols liquides brûle de l'oxygène liquide et du RP-1 (une variante du kérosène) qui constitue le mélange le plus utilisé par les moteurs développés récemment. Le Merlin comporte une turbopompe unique mise en mouvement par un générateur de gaz. Plusieurs versions ont été développées dont la poussée au niveau de la mer est comprise entre 32 et 55,6 tonnes. Les premières versions du moteur utilisaient un revêtement ablatif peu coûteux ; pour des raisons de performance le refroidissement est assuré, à partir de la version 1C du moteur, par le kérosène qui circule dans la paroi de la chambre de combustion et de la tuyère.

Le moteur Kestrel[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Kestrel (moteur-fusée).

Le Kestrel est un moteur-fusée à ergols liquides de 31 kN de poussée développé par SpaceX pour propulser le 2e étage de son lanceur léger Falcon 1. Un mélange d'oxygène liquide et du RP-1 alimente la chambre de combustion par mise sous pression des réservoirs.

Le moteur Draco[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Draco (moteur-fusée).

Le Draco est un moteur-fusée de faible poussée (400 Newtons) développé par SpaceX pour le cargo spatial SpaceX Dragon. Il est utilisé pour les manœuvres orbitales et les corrections d'attitude. Il brûle un mélange hypergolique de MMH et de peroxyde d'azote et peut être réallumé de nombreuses fois. Une version beaucoup plus puissante, baptisée Super-Draco est en cours de développement en 2012 pour la version transports de passagers du vaisseau SpaceX Dragon.

Le moteur Raptor[modifier | modifier le code]

SpaceX travaille depuis 2011 sur la conception d'un nouveau moteur baptisé Raptor. Initialement celui-ci doit utiliser un mélange hydrogène-oxygène liquide mais fin 2012 le dirigeant de SpaceX indique que le moteur, destiné à propulser un étage supérieur, brulera un mélange méthane/oxygène liquide. Contrairement au Merlin le moteur doit utiliser la technique de la combustion étagée plus performante mais plus complexe.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Updates Archive : January 2007 - July 2007 - Site officiel de SpaceX, 2007
  2. (fr) Space X : pour la première fois, une fusée privée lance un satellite - Futura-Sciences, 29 septembre 2008
  3. (en) RazakSAT - ATBS (voir archive)
  4. (fr) Space X : Manifeste de lancement des lanceurs Falcon
  5. (en) « F9/Dragon Will Replace the Cargo Transport Function of the Space Shuttle after 2010 »,‎ 23 décembre 2007 (consulté le 26 janvier 2009)
  6. (en) « SpaceX success for maiden launch of Falcon 9 », nasaspaceflight.com,‎ 4 juin2010 (consulté le 4 juin 2010)
  7. « La première capsule privée lancée dans l'espace amerrit dans le Pacifique », AFP,‎ 8 décembre 2010 (consulté le 8 décembre 2010)
  8. (en) « SpaceX 2011 Update Page », SpaceX,‎ 15 Dec 2011 (consulté le 3 décembre 2011)
  9. « SpaceX plans November test flight to space station », AFP,‎ 15 août 2011
  10. [1], Nouvelobs.com 22 mai 2012
  11. (en) « Five Vehicles Vie To Succeed Space Shuttle », sur Aviation Week,‎ 22 avril 2011
  12. (en) Falcon 9 Launch Vehicle : Payload User’s Guide - SpaceX 2009 [PDF]
  13. test de grasshopper en novembre 2012
  14. (en) Company Overview - Site officiel de SpaceX
  15. (en) W. Hennigan, « SpaceX Again Ready to Blast off After Last-second Launch Abort », MSNBC,‎ 21 mai 2012 (consulté le 22 mai 2012)
  16. (en) Falcon 9 overview - Site officiel de SpaceX
  17. (en) Space Act Agreement Between National Aeronautics And Space Administration And Space Explorations Technologies Corp. For Commercial Orbital Transport Services Demonstration (COTS) - NASA, SpaceX [PDF]
  18. (en) Will Replace the Cargo Transport Function of the Space Shuttle after 2010 - Communiqué de presse, site officiel de SpaceX, 23 décembre 2008
  19. a et b « Enjoy Space »

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]