Au cours du second semestre 2014, nous nous sommes livrés à l’exercice périlleux d’une étude de « Mars Colonization Transport » (MCT) répondant aux quelques rares indications données par SpaceX sur ses intentions (étude publiée sur le site public d’APM, www.planete-mars.com). Le point déterminant des données était la définition du lanceur alors apparemment envisagé, un super Falcon Heavy de trois modules récupérables de 10 m de diamètre équipés de 9 moteurs Raptor de 450 tonnes de poussée unitaire et capable (nous l’avons vérifié) de placer 300 tonnes en orbite basse terrestre (LEO). Ce niveau de performance permet d’expédier environ 100 tonnes vers Mars et, en fin de compte, si l’on entend que le vaisseau soit une navette aller-retour entièrement récupérable, de déposer sur le sol martien une charge utile de moins de 20 tonnes.
Ces résultats conduisaient à conclure à une incohérence par rapport à l’objectif assigné par Elon Musk, à savoir une charge utile de 100 tonnes. Mais le lanceur annoncé paraissait d’une taille déjà tellement audacieuse que l’on pouvait se demander si l’ambition du projet ne serait pas, par la force des choses, revue à la baisse.
Les déclarations d’Elon Musk du début de cette année 2015 montrent que ce n’est pas le cas, du moins à l’heure actuelle :
- la spécification d’une charge utile sur Mars de 100 tonnes est confirmée ;
- conjointement, la conception du lanceur est totalement reconsidérée :
- la poussée du Raptor serait abaissé aux environs de 250-270 tonnes, niveau jugé optimal en termes de rapport poussée sur masse, un critère essentiel pour des étages récupérables ;
- une formule de lanceur mono corps (étages en ligne) serait finalement préférée au tri corps style Falcon Heavy, étant admis que cela conduit à un premier étage de taille encore supérieure, doté d’un nombre impressionnant de moteurs.
Tout en restant conscients des limites de l’exercice, nous nous sommes interrogés sur les conséquences de ces nouvelles indications, essayant de concrétiser le concept auquel cela pourrait conduire. Ce à quoi on aboutit atteint des proportions difficiles à consindérer, au point qu’on peut se demander si d’autres innovations ne devraient pas être introduites pour rendre le projet plus réaliste.
Sommaire
1. Conception d’un MCT lanceur mono corps
1.1. La navette
1.2. Le lanceur mono corps
2. Conception d’un MCT lanceur multi corps
2.1. La navette
2.1.1. Version à retour classique
2.1.2. Version à retour «immédiat»
2.2. Le lanceur multi corps
Conclusion
