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Le tourisme spatial

SpaceShipOne sous le fuselage du "B-52" White Knight attendant son envol sur la piste du désert de Mojave. Document J.Foust.

Parlons business : SpaceShipTwo (II)

Le 21 avril 2004, l'avion-fusée SpaceShipOne financé par Sir Richard Branson, Président de la société Virgin, conçu par l'ingénieur Burt Rutan de Scaled Composites et piloté par Mike Melvill atterrit en Californie après avoir effectué le premier vol suborbital à titre privé. 

Burt Rutan nous rappelle que SpaceShipOne est le descendant direct du X-15 et même du X-1; c'est un avion-fusée conçu pour voler dans la stratosphère et dans l'espace, à la seule différence dit Rutan qu'il dût "fabriquer son propre B-52", en l'occurrence l'avion-porteur White Knight pour transporter l'avion-fusée jusqu'à l'altitude de 15000 m environ, où il fut largué.

Fort de ce succès, le 21 juin 2004, Mike Melvill réussit son premier vol suborbital en portant son vaisseau à l'altitude de 101.3 km (337671 pieds MSL) à la vitesse de Mach 3.5 ! Il récidiva le 4 octobre, atteignant l'altitude de 98.4 km, battant largement le record du X-15 et gagnant par la même occasion le prix Anzari X de 10 millions de dollars !

Suite à ces succès, le 27 septembre 2004, Sir Richard Branson et Burt Rutan annonçèrent la création de la société Virgin Galactic. Ils allaient acquérir une flotte de vaisseaux spatiaux basés sur le concept de SpaceShipOne afin... de transporter des touristes dans l'espace suborbital ! La technologie appartient aujourd'hui à Paul Allen, cofondateur de Microsoft et fondateur de la société Mojave Aerospace Ventures (Vulcan Ventures).

2004 : la première agence de tourisme spatial est née !

Les premiers touristes devraient embarquer en 2014.

Will Whitehorn, président de Virgin Galactic, responsable d'affaires et directeur du développement chez Virgin Management Ltd. ne prend pas cette idée en l'air. En 2004, il disait : "nous croyons dit-il que d'ici à cinq ans nous pouvons créer une affaire viable", une entreprise qui devrait conduire à une réduction progressive du prix du ticket vers l'espace.

Whitehorn pensait que Virgin Galactic pourrait commander au moins cinq véhicules SpaceShipTwo et commencer ses opérations avant 2010 : "Nous aimerions parvenir à la phase test vers fin 2007... et les opérations commerciales vers 2008, si c'était possible". Il pensait également qu'après 5 ou 10 ans d'exploitation, trois ou quatre opérateurs se partageraient le marché entre différents sites de lancements.

En juin 2008, Virgin Galactic Benelux lança "Your Galaxy Space Tourism, Education & PR" au Space Expo de Noordwijk aux Pays-Bas. Cette nouvelle agence, le premier représentant officiel au Benelux de la société Virgin Galactic envisageait d'organiser des voyages dans l'espace à partir de 2009.

Mais ce planning était présomptieux. Face aux difficultés techniques de cette aventure, Virgin Galactic avait reporté les premiers vols commerciaux au plus tôt fin 2014 et poursuivait ses vols d'essais en haute altitude.

C'est au cours d'un vol d'essai que malheureusement le premier avion SpaceShipTwo baptisé "VSS Enterprise" (SpaceShipTwo Model 339) en référence à Star Trek se crasha dans le désert de Mojave le 31 octobre 2014 suite à un incident technique. Le pilote Michael Alsbury agé de 39 ans mourut dans l'accident tandis que son coéquipier Peter Siebold fut gravement blessé.

Si cet accident tragique reporte le projet de Richard Branson de quelques années probablement, tous les participants à cette fabuleuse aventure savent que ce type de projet comporte des risques. Aussi l'aventure continue, ne fut-ce que pour que le sacrifice de Michael Alsbury n'ait pas été vain.

C'est la raison pour laquelle Virgin Galactic a décidé en novembre 2014 de construire un nouvel avion baptisé "VSS Voyager".

Selon Virgin Galactic, le vol touristique spatial durerait trois jours comprenant un entraînement spécial en vue du vol dans l'espace. Six passagers pourront prendre place dans le vaisseau spatial. Le ticket d'entrée est fixé à 200000$ (~126000€) par personne. Actuellement 5 avion-fusées sont en cours de construction.

A voir : Les vidéos de SpaceShipTwo (2013)

Les vidéos de SpaceShipOne (2009)

Premier vol suborbital de SpaceShipOne le 21 juin 2004.

Images du premier vol suborbital effectué le 21 juin 2004 par le pilote Mike Melvill à bord de SpaceShipOne, un prototype équipé d'un moteur-fusée hybride. L'image présentée ci-dessus à droite a été prise lors du vol de SpaceShipTwo, et celle-ci lors des premiers test. L'avion-fusée prit une trajectoire à 84° jusque 337671 pieds MSL (101.3 km d'altitude) à une vitesse de Mach 3.5. Il redescendit ensuite en vol plané à une vitesse comprise entre 85 noeuds au-dessus de 60000 pieds et 110 noeuds en-dessous. Voici une autre image prise juste avant son larguage par le vaisseau porteur White Knight et le film (.wmv de 5.5 MB). Documents Scaled Composites er Reuters.

Moyen de propulsion

Le moteur-fusée de SpaceShipOne utilisait un fuel mixte composé de polybutadiène hydroxy-terminée ou HTPB (un carburant solide à l'aspect de caoutchouc) et de protoxyde d'azote (oxyde nitreux) servant d'oxydant. Ce moteur produisait une poussée d'environ 38 tonnes. C'est la chaleur du combustible associée à l'apport d'oxydant qui provoqua la détente explosive et propulsa le vaisseau dans l'espace.

C'est malheureusement ce protoxyde d'azote qui provoqua un accident mortel lors d'un test au sol le 26 juillet 2007 sur le site d'essai de Mojave Aerospace Ventures, tuant trois ouvriers et blessant sérieusement trois autres, alors qu'ils examinaient le système de propulsion. C'est le premier accident de l'aérospatiale civile depuis l'accident d'Apollo 1 en 1967.

Les trois ouvriers décédés sont Eric Blackwell, Todd Ivens et Charles Glen May, morts en héros pour que d'autres hommes puissent voler plus haut. "Nous allons atteindre les étoiles, et ce n'est pas une entreprise facile", a déclaré Rick Tumlinson, cofondateur de Space Frontier Foundation, dans un communiqué de presse. "Des accidents arrivent. De bonnes personnes meurent. Et nous continuons. Nous allons de l'avant vers l'objectif pour lequel ils sont morts parce qu'en faire moins serait les déshonorer ainsi que leur sacrifice."

Vue intérieure du cockpit du vaisseau porteur White Knight, lors de son vol en 2004. 

Il est identique à celui du SpaceShipOne. Document Mojave Aerospace Ventures.

Rappelons que le protoxyde d'azote, également appelé gaz hilarant en raison de ses effets intoxiquants une fois inhalé, est un gaz inflammable mais que l'on peut manipuler sans danger la plupart du temps. "L'azote est utilisé dans les cabinets de dentisterie, les hôpitaux, les voitures de course, dans les robots ménagers de crème fouettée, etc", a rappelé Tim Pickens, directeur de la société Orion Propulsion et responsable du système de propulsion de SpaceShipOne. "Mais nous devons le respecter et nous rappeler qu'il a le potentiel de libérer une grande quantité d'énergie."

Une étude de l'USAF, publiée en 1974, avait conclu que le protoxyde d'azote pouvait être manipulé sans risque dans toutes les conditions, aussi longtemps qu'il restait dans un récipient refroidit et à l'état liquide, mais avertissait que de "grands risques existent à l'état gazeux, à une pression et/ou une température élevée."

SpaceShipOne utilisait le protoxyde d'azote comme oxydant pour permettre la combustion d'un carburant fusée en gomme synthétique. Le protoxyde d'azote alimentant le moteur-fusée, il reste liquide durant la majeure partie du vol atmosphérique, et ne devient gazeux qu'en haute altitude pour que le vaisseau puisse atteindre l'espace.

L'accident fatal

Le VSS Entreprise de type SpaceShipTwo utilisait une technologie hybride combinant du combustible solide et de l'oxydant liquide. Malheureusement, le 31 octobre 2014 au cours du vol PF04 au-dessus du désert de Mojaves en Californie, une manoeuvre accidentelle le détruisit à 13500 mètres d'altitude (45000'), tuant le copilote Michel Alsbury. Le pilote Peter Siebold fit une chute de 15000 mètres à Mach 1 juste équipé de sa combinaison de vol. Heureusement son parachute se déploya à 6000 mètres mais il souffrit de graves blessures et fut hospitalisé.

Cet accident força Virgin Galactic à revoir certaines mesures de sécurité avant d'envisager toute commercialisation de son vaisseau. Dans ce projet qui n'a nul autre pareil, outre le savoir-faire et les records, il faut avant tout s'assurer que les passagers feront un vol en toute sécurité.

Mais résolument décidé à conquérir l'espace et ayant tiré les leçons de ses erreurs, en février 2016, Richard Branson présenta le VSS Unity parrainé par Stephen Hawking et remplaçant le VSS Entreprise. L'aventure spatiale continue donc pour Virgin Galactic.

A gauche, SpaceShipOne revenant de son tour du monde en avril 2005. Un succès total pour le visionnaire et pilote américain Burt Rutan. A droite, la présentation du vaisseau VSS Unity en février 2016 qui remplace le VSS Enterprise de type SpaceShipTwo détruit en vol fin 2014 suite à une manoeuvre accidentelle qui tua le copilote Michel Alsbury et blessa grièvement le pilote Peter Siebold.

Un nouveau créneau commercial

Avec les ramjets et autre scramjet (X-43, etc), la solution mise au point par Paul Allen est certainement l'une des alternatives les plus économiques pour placer une charge utile en orbite comparée aux navettes spatiales ou aux fusées. On peut évidemment aussi envisager de les utiliser pour des vols hypersoniques commerciaux entre continents voire pour des voyages d'agrément dans l'espace, le jour où la sécurité des passagers sera garantie.

L'avantage de ce créneau est qu'il est actuellement libre de concurrence et permet de tester de nouvelles technologies. Depuis que Virgin Galactic a annoncé ses intentions commerciales, la société a reçu plus de 30000 demandes en l'espace de quelques mois. Whitehorn confirme toutefois qu'il ne veut pas faire de cette entreprise un business exclusif comme le serait "le jouet d'un riche milliardaire aventurier". Grâce au travail pionnier des astronautes, Whitehorn espère rendre l'espace un jour accessible à tous : "Nous croyons que finalement nous pourrons descendre le prix du ticket à 25 ou 30000$ après quelques années, par vol et par personne".

Un ticket pour l'espace ou une belle voiture, c'est vrai que cela démocratise le vol spatial, même si cela reste un peu cher pour quelques minutes de vol, surtout si madame et les enfants veulent vous accompagner... Mais il est évident que ce marché représente un énorme potentiel comme le furent jadis le chemin de fer, les paquebots transatlantiques et le transport aérien. 

Après Virgin Atlantic, Sir Branson a cette fois-ci placé la barre très haut, un défi que ne manqueront pas de relever ses concurrents. Comme le diraient les mauvaises langues, à quand une copie japonaise ?

Afin de tester les performances de l'appareil à plus grande échelle, en avril 2005, SpaceShipOne réussit à effectuer un tour du monde. La prouesse technique, et sportive, fut saluée avec l'enthousiasme qu'on peut imaginer.

Porté par ce double succès, Burt Rutan alla demander aux congréssistes américains, ceux-là même qui inventent les lois qui seront appliquées demain, un peu de reconnaissance et un meilleur support de l'industrie aérospatiale privée. En effet, Burt Rutan envisage à présent de construire un vaisseau spatial plus grand et plus sûr destiné au public. En particulier, Burt Rutan expliqua aux politiciens qu'en fabriquant un "spaceliner" commercial, on pourrait faire voler jusqu'à 500 astronautes la première année. Au bout de cinq ans ce nombre pourrait atteindre 3000 personnes par an ! A son 12eme anniversaire d'exploitation, il estime qu'entre 50000 et 100000 personnes "auront pris plaisir à voir le ciel noir au cours d'un vol suborbital".

Espérons que ses propos visionnaires seront entendues et que la législation sera un peu moins restrictive et comme l'a fait remarquer Rutan, qu'elle "interroge à l'avenir un peu moins le produit et le défende un peu plus". Il en va de la survie de ces entreprises commerciales et finalement de l'avenir du tourisme spatial.

Les projets concurrents

Astrium

Le projet d'avion-fusée proposé par Astrium (EADS), en 2007. Le projet fut abandonné, du moins officieusement.

Le principal concurrent de Virgin Galactic était Astrium, la filiale astronautique militaire et civile du consortium européen EADS. Le 13 juin 2007, Astrium avait dévoilé son projet d'avion-fusée dédiée au vol sub-orbital.

Sa conception empruntait beaucoup d'idées au projet de la compagnie américaine Rocketplane Kistler, qui espère lancer bientôt vers les étoiles un vaisseau hybride " jet-and-rocket" construit autour d'un fuselage de Learjet.

Actuellement, le projet d'Astrium comme celui de Rockplane Kistler sont au point mort voire abandonnés, du moins officieusement. Les annonces qui ont été faites autour de ces projets ressemblent fort à un effet marketing dans le but de rappeler aux sponsors que ces sociétés sont capables de développer de tels projets, du moins en théorie.

Ceci dit, le projet d'Astrium était dérivé d'un jet d'affaire conçu pour atteindre une altitude de plus de 100 km. Cet avion-fusée serait équipé d'un turbopropulseur pour le vol atmosphérique et d'un moteur-fusée pour le vol spatial. Il pourrait emporter 4 passagers en apesanteur durant plus de 3 minutes.

Les passagers seraient logés dans une cabine de grand confort dessinée par le designer anglais Marc Newson dont les sièges ergonomiques ont été spécialement étudiés et conçus pour minimiser les effets de l’accélération (de 3 à 4.5 G) que subiront les passagers lors de la mise en route du moteur-fusée et ensuite lors du freinage atmosphérique.

Le prix du voyage était estimé entre 150 et 200000 € soit, ici également, 100 fois meilleur marché que le ticket de la NASA vers la station ISS. Atrium espérait proposer les premiers tickets d'embarquement en... 2012. Consultez la vidéo préparée par EADS.

Blue Origin d'Amazon

D'autres projets ont été développés, notamment par le président Jeff Bezos de la société Amazon.com qui teste actuellement discrètement une fusée à décollage et atterrissage vertical dans le désert du Texas, ainsi qu'il l'indique sur son site Blue Origin. Son objectif est de "réduire le coût du vol spatial afin que [...] nous, les humains, puissions mieux explorer le système solaire."

Space Adventures

En 2001, la société américaine Space Adventures a collaboré avec l'Agence spatiale russe pour permettre à Denis Tito d'embarquer à bord de la station ISS. Depuis 2005, elle présente une deuxième destination à son catalogue : un vol autour de la Lune d'une durée de 8 à 10 jours !

Son président Eric Anderson s'offre même le luxe de proposer deux itinéraires : un vol direct grâce à un vaisseau Soyouz ou un vol indirect avec une escale dans la station ISS... Selon le choix du client, le prix du billet oscillera entre 100 et 120 millions de dollars, le prix d'une petite entreprise...

Bien qu'Anderson vente son produit avec le slogan "qui n'aimerait pas aller dans la Lune ?", le prix qu'il demande le réserve malgré tout à une poignée de privilégiés, les milliardaires.

Malgré ce prix exorbitant, le pari d'Anderson représente un pas de géant pour le secteur privé. A l'écouter, dans quelques décennies la Lune sera réellement à la portée du public, évidemment fortuné, encore faut-il qu'il dispose d'un fusée et qu'elle soit fiable.

SpaceX

Citons également le projet Space Exploration Technologies ou SpaceX d'Elon Musk, cofondateur de PayPal et fabricant de la Tesla qui souhaite mettre sur orbite une fusée Falcon à kérosène/lox. Un vol d'essai du Falcon 1 a atteint 200 milles d'altitude en mars 2007. SpaceX projettait de lancer un satellite en orbite fin 2007, projet également avorté.

A lire : SpaceX: lancement de la première fusée privée (sur le blog, 2012)

Orbital Tecnologies

En octobre 2010, la compagnie russe Orbital Technologies annonça son intention de placer un hôtel de 7 chambres en orbite en 2016. Le responsable Sergey Kostenko précise que cet hôtel "ce sera plus confortable que la Station Spatiale Internationale, car il n'y aura pas d'équipements technologiques non nécessaires", a-t-il précisé lors d'une interview devant la presse.

Bigelow Aerospace

Mais il existe d'autres projets, comme notamment la première station orbitale commerciale de la société Bigelow Aerospace de Las Vegas. Le projet du promoteur Robert Bigelow devait être finalisé en 2012. Encore un projet passé aux oubliettes.

Galactic Suite

Il y a également l'idée de placer un hôtel en orbite proposé par les Japonais, mais qui ne verra sans doute pas le jour non plus. Il se concrétisera peut-être sous une autre forme grâce à la société européenne Galactic Suite qui prétendait ouvrir une chaîne d'hôtel dans l'espace en 2012 (Cf. le blog). Enfin, certains imaginent même, à long terme, organiser un voyage vers Mars !

World View

Plus réaliste, le 23 octobre 2013 John Poynter de la startup américaine World View, qui est également cofondateur de Paragon Space Development, a annoncé qu'il inaugurera le tourisme en ballon jusqu'à 30 km d'altitude en 2016.

Le projet de capsule suspendue à un parachute et un ballon de World View devrait être inauguré en 2016.

 Le système se compose d'un ballon gonflé à l'hélium relié à une capsule pressurisée suspendue à un parachute comme on le voit sur cette autre illustration. La capsule peut embarquer 8 passagers et dispose même d'un mini-bar. Elle présente quatre grands hublots segmentés (comme la cupola d'ISS) par lesquels les touristes privilégiés pourront observer la rotondité de la Terre et le ciel étoilé sans se bousculer.

L'ascension durera 90 minutes. Ensuite le ballon sera largué et le parachute dérivera lentement pendant 2 heures jusqu'à l'altitude de 30 km avant de planer et redescendre doucement sur terre au bout de 40 minutes. Le prix du vol est fixé à 75000$. Si cela reste très cher, cela rend malgré tout l'espace un peu plus accessible.

Rappelons que c'est trois fois moins cher que le ticket de Virgin Galactic (200000$) mais dont l'avion-fusée est capable de planer à 100 km d'altitude et du dumping comparé aux 20 millions de dollars du séjour à bord de la station spatiale ISS mais qui garantit un séjour d'au moins une semaine entre 350 et 400 km d'altitude.

La navette SOAR de Swiss Space Systems

Le 13 mars décembre 2013, la société suisse Swiss Space Systems (S3) a annoncé son intention d'investir dans des programmes aérospatiaux européens. Dans cet objectif, elle va construire une petite navette suborbitale réutilisable baptisée Soar (Sub-Orbital Aircraft ReUsable). Notons que Soar signifie également "monter en flèche" en anglais.

Installée dans le canton de Vaud, S3 fut fondée en 2012 par l'ingénieur et pilote d'essai Pascal Jaussi et accueille déjà sur son aérodrome militaire le hangar du "Solar Im­pulse", l'avion à propulsion solaire développé par Bertrand Piccard et André Borschberg. 

D'ici 2015, S3 envisage de construire près de Payerne un spatioport pour sa future navette. S3 a également signé un partenariat avec Spaceport Colorado pour mieux servir le marché nord américain. La Malaysie et le Maroc ont également fait part de leur intention de construire un spatioport dans leur pays.

La navette SOAR de la société S3 pourrait assurer des missions commerciales à partir de 2018.

Le premier vol d'essai de Soar est prévu en 2017, les vols commerciaux en 2018.

Le projet Soar revient à 225 millions de francs suisses (184 millions d'euros) et a vu le jour grâce à la collaboration de plusieurs partenaires prestigieux tels que l'ESA, le AerospaceDesignLab de l'université de Stanford, l'Université Catholique de Louvain, le Von Karman Institute, l’Université Technique d’Etat de Moscou et des industriels tels que le britannique Meggitt, les belges Sonaca et Space Application Services et le français Dassault Aviation..

Ces apports technologiques hérités de programmes comme Hermès ou X-38 permettront à S3 d’économiser du temps en Recherche et Développement pour pouvoir atteindre son objectif de 2017.

Dans un premier temps, "la navette aura pour vocation principale de lancer sur orbite des petits satellites, un marché où la demande est freinée par les coûts prohibitifs et de démocratiser l'accès à l'espace pour l'homme grâce à un concept permettant d'obtenir des coûts de lancement jusqu'à quatre fois inférieurs à ceux du marché aujourd'hui", a expliqué Pascal Jaussi lors de la conférence de presse qui s'est tenue le 13 mars 2013 au QG de Payerne.

Pascal Jaussi ambitionne de proposer des lancements à moins de 10 millions de francs suisses (8.12 millions d'euros).

Les satellites pèseront 250 kg maximum ou peuvent faire partie d'une grappe contenant jusqu'à 50 micro-satellites de type Cubsat. Ils seront placés en orbite basse entre 600 et 800 km d'altitude. "Nous avons déjà signé un contrat pour quatre lancements avec le Von Karman Institute à partir de 2018", a précisé Pascal Jaussi.

Selon Jaussi, la demande pourrait tripler et se porter à plusieurs centaines de satellites par décennie. Par comparaison, l'ESA ne prévoit que 50 lancements de satellites de type Cubsat d'ici à 2020.

En juin 2013, S3 a décidé d'offrir une seconde vocation à Soar, le vol habité suborbital, à 100 km d'altitude. A l'image de Virgin Galactic, S3 veut "multiplier le nombre d'astronautes" et encourage "l'accès à l'espace pour tous".

Pour y parvenir, S3 dispose de deux éléments réutilisables sur les trois que comporte le lanceur, l'avion et la navette, le troisième, l'étage supérieur (la charge utile) étant perdu. Concrètement, un Airbus A300 transportera sur son dos la navette Soar jusqu'à 10 km d'altitude, d'où elle sera propulsée à 80 km de la Terre. Ensuite, son étage supérieur prendra le relais afin de placer les satellites en orbite.

Dans sa version habitée, la navette amènera les touristes à 100 km d'altitude pour un vol en micro-gravité d'une durée d'une heure.

Selon les experts, la démocratisation de l'espace pourrait multiplier le nombre de touristes spatiaux par 100, ce qui baissera sensiblement le prix du billet pour l'espace.

Dernier chapitre

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