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Starship

Starship (en anglais ; litt. « vaisseau des étoiles ») est un lanceur spatial super lourd et entièrement réutilisable, développé par la société américaine SpaceX, devant à terme être capable de placer une charge utile de 100 à 200 tonnes en orbite terrestre basse et ainsi servir une grande variété d'usages tout en réduisant drastiquement les coûts de lancement. Starship est la première tentative de l'histoire du vol spatial de mettre au point un lanceur entièrement réutilisable ayant atteint le stade des essais en vol à taille réelle, et une fusée aux dimensions sans précédent avec au décollage une masse de plus de 5 000 tonnes pour 8 000 tonnes de poussée. Dès les origines de SpaceX en 2002, son fondateur Elon Musk souhaite mettre au point un véhicule spatial novateur permettant de coloniser Mars, le concept évolue avec d'abord le Mars Colonial Transporter (MCT) en 2012, le Interplanetary Transport System (ITS) en 2016, la Big Falcon Rocket (BFR) en 2017 et enfin le Starship en 2018. Dans cette dernière version la fusée doit servir principalement deux objectifs : d'une part abaisser de manière drastique le coût de mise en orbite terrestre en permettant la réutilisation complète de la fusée contrairement à la Falcon 9 dont le deuxième étage est perdu à chaque lancement et d'autre part permettre le lancement de charges lourdes vers la Lune et Mars grâce à un système de ravitaillement en orbite d'ergols cryogéniques. Starship doit exister en différentes versions selon les missions, en particulier pour permettre le déploiement de satellites Starlink (pilier économique de l'activité spatiale de SpaceX), le stockage ou le ravitaillement d'ergols et les vols habités vers la Lune ou Mars. SpaceX prévoit que le lanceur Starship remplace à termes les lanceurs Falcon 9, Falcon Heavy, et ses véhicules Dragon. Le projet intéresse le département de la Défense autant que la NASA, qui en 2021 choisit le Starship HLS comme atterrisseur habité du programme Artemis. D'une hauteur de 124 mètres pour un diamètre de 9 mètres, le lanceur est composé de deux éléments : le premier étage Super Heavy et le deuxième étage Starship qui donne son nom à l'ensemble du système, équipés respectivement de 33 et 6 moteurs Raptor. Malgré une pénalité de masse, l'acier inoxydable a été préféré à la fibre de carbone pour la structure car il est robuste, peu couteux à mettre en œuvre et offre une bonne résistance à la chaleur comme au froid. Le moteur-fusée Raptor de 300 tonnes de poussée (version 3), développé en interne et particulièrement performant (impulsion spécifique, masse, réutilisation) grâce un cycle à combustion étagée à flux complet, joue un rôle clé dans l'atteinte des objectifs assignés au lanceur. Pour pouvoir réutiliser les deux étages, ceux-ci doivent revenir à la base de lancement et s'y poser en douceur avec une très grande précision. Bien que SpaceX dispose d'une grande expérience dans ce domaine, le défi reste immense compte tenu de la taille hors norme du lanceur et de la nécessité de récupérer le deuxième étage. Pour la rentrée atmosphérique du deuxième étage qui soumet celui-ci à des températures supérieures à 1500 degrés, SpaceX met en œuvre un bouclier thermique constitué principalement de briques en silice, dont la mise au point constitue un des aspects les plus complexes du développement. En effet celui-ci doit permettre une réutilisation de l'étage sans que soit réalisée la remise en état coûteuse qui avait largement contribué à l'échec économique de la navette spatiale américaine dans les années 1980. Starship est construit et lancé depuis Starbase au Texas, d'autres sites de lancement sont en construction au Centre spatial Kennedy et à la Base de Cap Canaveral en Floride, ainsi qu'en Louisiane. Son développement utilise une approche itérative avec quatre versions de plus en plus abouties du véhicule, et incrémentale avec des vols d'essais aux objectifs de plus en plus ambitieux. Les premiers vols d'essai à basse altitude ont lieu dès 2019, puis le premier vol du lanceur complet en 2023. Il est suivi de douze vols suborbitaux pour mettre au point le retour sur le pas de tir et la rentrée atmosphérique, avant enfin un vol vol orbital en septembre 2026. SpaceX a investi plus de 15 milliards de dollar jusqu'en 2026 dans le projet, dont les principales difficultés rencontrées sont la fiabilité du moteur Raptor, et la réutilisation du bouclier thermique, un problème qui accablait déjà la navette spatiale. À terme l'objectif est de se rapprocher du rythme et de la simplicité de l'aviation afin de révolutionner l'industrie spatiale, dans ce but les deux étages doivent revenir se poser par rétropropulsion sur leur pas de tir. Le projet est toutefois critiqué pour son impact environnemental.