Fuites de carburant, capteurs défectueux et anomalies : pourquoi tant de lancements spatiaux tournent mal ?

Bien que des millions de dollars soient investis dans la technologie des fusées et que certains des meilleurs esprits de notre planète soient impliqués dans la tentative de propulser ces véhicules hors de l’orbite terrestre, les lancements spatiaux semblent souvent se tromper de manière spectaculaire.

Ce fut le cas cette semaine pour la toute première fusée britannique lancée dans l’espace, le LauncherOne de Virgin Orbit, qui n’a pas réussi à atteindre l’orbite après vivre une « anomalie » lundi après avoir décollé d’un aéroport de la côte de Cornouailles.

La déception de la foule rassemblée sur le site ne peut être comparée qu’à celle vraisemblablement ressentie par l’équipe de Virgin Orbit, dont les ambitions ont été momentanément écrasées par l’échec.

Mais quiconque surveille les lancements spatiaux n’aurait guère été surpris par l’échec de la fusée britannique.

L’année dernière, Artémis 1 de la NASA – une mission de test sans pilote qui a quitté la Terre pour une série d’explorations de la Lune et de Mars – a échoué à deux reprises en raison d’une série de problèmes techniques.

Premièrement, le lancement initial a été annulé fin août après que les techniciens ont découvert une série de petites fuites d’hydrogène sur la fusée. Cinq jours plus tard, une fuite de carburant est découverte lors du ravitaillement. Puis une station radar de l’US Space Force est tombée en panne.

Artemis 1 a finalement été lancé à la mi-novembre, avec trois mois de retard et après ce qui a semblé être une longue attente – certainement pour ceux qui avaient travaillé sur le projet.

Mais pourquoi les lancements spatiaux sont-ils si vulnérables aux échecs ? En bref, parce qu’il s’avère que la science des fusées est en fait aussi difficile que nous le pensons.

« L’espace est impitoyable »

« Avec les moteurs de fusée, les choses peuvent mal tourner », a déclaré le Dr Ranjan Vepa, lecteur en génie aérospatial à Queen Mary, Université de Londres.

Alors que l’explosion géante qui a propulsé une fusée du sol n’est pas une opération si compliquée, tout ce qui suit, y compris le contrôle de cette explosion, est extrêmement difficile.

« La plupart des raisons [for a failure] ont à voir avec la combustion », a déclaré Vepa. « Vous aurez une instabilité dans la combustion et essentiellement une panne. Cela peut arriver assez souvent dans les moteurs à combustion, les moteurs de fusée, etc. ».

Les choses peuvent mal tourner avec la combustion pour diverses raisons, a-t-il expliqué.

« Par exemple, la navette spatiale échoue souvent pour des raisons très simples – instabilités du système hydraulique, systèmes hydrauliques qui se bouchent complètement à cause de la saleté », a-t-il ajouté. « Les moteurs de fusée sont des machines très complexes, et les possibilités d’échec sont nombreuses. »

Plus d’un demi-siècle après le début de l’ère spatiale, le lancement de fusées est toujours une activité presque aussi risquée qu’elle ne l’a jamais été. La plus grosse erreur que nous puissions faire est de penser que ce n’est pas le cas.

« Les gens devraient avoir de bons designers pour étudier les possibilités [for failure] et assurez-vous que cela n’arrivera pas. Malheureusement, les gens ne réalisent pas tout à fait comment les choses peuvent mal tourner. Si quelque chose peut mal tourner, ce sera le cas : la loi de Murphy », a déclaré Vepa en riant.

« Ce n’est pas parce que des millions y sont investis que tout ira bien », a déclaré l’ingénieur aérospatial et analyste Karan Mehta à Euronews Next.

« L’espace est impitoyable et implacable – même des erreurs de fabrication infimes peuvent se transformer en dysfonctionnements majeurs pouvant entraîner des pannes à l’échelle du système », a-t-il ajouté.

« C’est pourquoi il y a des redondances intégrées, mais parfois vous ne pouvez pas avoir de redondances pour tout ».

Mehta a déclaré que les experts et les techniciens doivent considérer « littéralement tout » avant un lancement spatial.

« De la température du carburant pendant le chargement, à la rampe de lancement de l’étape 0 – vous devez même réfléchir à la manière de standardiser certaines pièces du navire afin qu’il puisse être utilisé n’importe où ».

Mais chaque échec nous rapproche de rendre les lancements de fusées plus sûrs et plus fiables. La plupart des lancements majeurs suivent une liste de contrôle étape par étape pour voir que tout est réglé, dit Vepa.

« La meilleure façon d’éviter l’échec est d’avoir une liste de contrôle et de s’assurer que vous avez tout vérifié », a-t-il expliqué.

« Au stade de la conception, ils doivent concevoir des éléments comme la chambre de combustion, vérifier que la fréquence de résonance ne correspond à aucune des perturbations possibles, etc. Ils doivent s’assurer qu’il n’y a pas d’instabilité de flamme. En vérifiant toutes ces choses, vous pouvez éviter l’échec ».