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L’éthanol des étoiles

par Etienne Henri
carburant fusée

Qui a dit que le transport spatial était condamné à être dangereux et polluant ? Ce matin, la NASA a envoyé en orbite, dans le cadre de son programme GPIM, un satellite chargé d’évaluer les performances d’un nouveau carburant vert poétiquement nommé AF-M315E.

Développé en collaboration avec Ball Aerospace & Technologies (propriété de Ball Corp., US0584981064-BLL), ce nouveau combustible a pour objectif de remplacer l’hydrazine, utilisée depuis la Seconde Guerre mondiale dans les fusées et certains avions militaires.

satellite GPIM

Dernière inspection du satellite GPIM avant son envol.
Crédit : Ball Aerospace/NASA.

Un carburant très attendu 

L’hydrazine, composée d’azote et d’hydrogène, est idéale pour propulser les véhicules spatiaux. Liquide à température ambiante, dotée d’une bonne densité énergétique, elle a également la capacité d’être utilisée seule, ou sous forme de dérivés, en réaction avec de l’oxygène liquide.

Ce carburant puissant, facile à produire et souple d’utilisation a toutefois certains désavantages : il est dangereux et toxique.

Une exposition à l’hydrazine entraîne d’importants effets secondaires : irritation de la peau, des yeux et des muqueuses nasales, brûlures, œdème pulmonaire, attaque du foie, des reins et du système nerveux central, cécité, risque de cancer… Sa forte réactivité confère à la molécule des effets catastrophiques sur les êtres vivants.

Vers une simplification des lancements spatiaux ? 

Pour éviter les accidents, l’industrie spatiale a mis en place des protocoles stricts lors de l’usage d’hydrazine, comme le remplissage des réservoirs à la dernière minute et les purges systématiques lors du retour des véhicules spatiaux.

X-37R après atterrissage

Un scaphandre est nécessaire pour approcher un véhicule spatial ayant contenu de l’hydrazine
(à gauche, un X-37R après atterrissage).
Crédit : US Air Force.

Ces précautions, coûteuses et chronophages, sont malgré tout inutiles lorsqu’un accident survient : des tonnes de ce composé toxique sont alors déversées dans l’environnement, contaminant les zones touchées pour longtemps.

Au mois d’avril, une capsule Dragon a eu un dysfonctionnement sur un stand de test et a été endommagée. Alors que la NASA attendait avec impatience des explications – Dragon doit emporter des astronautes en chair et en os cette année –, SpaceX a été dans l’incapacité de commencer rapidement son enquête.

La raison ? Du fait de la contamination chimique, il était tout simplement impossible d’accéder au pas de tir pour mener les investigations requises… Près de deux mois plus tard, la lumière n’a toujours pas été faite sur cet accident qui a pourtant eu lieu au sol, et le site est toujours considéré comme en cours de décontamination.

capsule Dragon Spacex

Comme les fusées de la Seconde Guerre mondiale, la capsule Dragon carbure toujours à l’hydrazine. Crédit : SpaceX.

Les raisons de tourner le dos définitivement à l’hydrazine ne manquent pas. L’AF-M315E, avec sa densité énergétique supérieure et sa toxicité moindre, est par conséquent – sur le papier du moins – un remplaçant de choix.

Si la mission GPIM confirme ses bonnes performances, l’industrie spatiale pourra envisager des fusées plus puissantes, des processus d’assemblage plus souples (le seul remplissage des réservoirs en atelier ferait gagner plusieurs jours sur chaque lancement), et des véhicules plus sûrs pour l’environnement en cas d’accident.

Un grand moment pour l’industrie spatiale

GPIM n’est pas la seule mission à avoir pris son envol ce matin. Le moteur expérimental n’est qu’un satellite parmi les 24 mis en orbite par la fusée Falcon Heavy.

Outre GPIM, la NASA a également lancé une horloge atomique spatiale (une première qui ouvre la voie à un GPS interplanétaire pour localiser avec précision les sondes spatiales) ; SET, une expérience qui vise à caractériser des orbites terrestres encore peu utilisées et la manière de protéger de futurs satellites contre les dangereuses radiations cosmiques ; et E-TBEx, qui se focalisera sur les communications entre le sol et l’espace, souvent gênées par les irrégularités de la ionosphère, et les moyens de les rendre plus robustes.

D’autres agences comme la NOAA (Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique, très impliquée dans les surveillances météorologiques et l’étude du changement climatique), des universités et le département de la Défense (DoD) américain ont également mis leurs satellites aux côtés de ceux de la NASA dans la fusée.

Ce tir était un lancement à haut risque pour SpaceX puisque la Falcon Heavy devait, pour mettre tout ce beau monde en orbite, se positionner successivement sur trois orbites différentes. Cette prouesse vise à confirmer que le lanceur est capable de mener à bien des missions partagées entre de multiples clients aux besoins différents, une caractéristique au cœur de la stratégie de fusées toujours plus lourdes imaginée par Elon Musk.

Avec le premier test du carburant vert, plus d’une vingtaine d’expériences scientifiques à bord et un test grandeur nature du business model de SpaceX, STP-2 est sans aucun doute le lancement spatial le plus important de l’année. Et comme l’exige la tradition, SpaceX en assurera la retransmission en haute définition : l’occasion pour les amateurs d’images à couper le souffle de suivre en direct cette mission pas comme les autres !

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