La fusée Longue Marche 9 va changer la donne pour le programme spatial chinois

Le vaisseau spatial Starship et la fusée super lourde de SpaceX – la brillante fusée en acier inoxydable conçue comme un « système de transport entièrement réutilisable » – dominent le paysage médiatique mondial. Starship a une capacité de levage de 150 tonnes métriques vers l’orbite terrestre basse (LEO) dans sa version réutilisable, et de 250 tonnes métriques dans sa version consommable.

Beaucoup dépend de sa mise en orbite réussie : rendre l’accès à l’espace peu coûteux et développer des missions durables vers la Lune et Mars. SpaceX a déclaré que Starship serait capable de transporter 100 personnes sur des vols interplanétaires de longue durée et d’aider à la construction d’une base lunaire. Le fondateur et PDG de SpaceX, Elon Musk, prédit que le coût du lancement d’un vaisseau spatial sera de 10 millions de dollars ou moins, à comparer aux 67 millions de dollars par lancement plus chers pour le Falcon 9 et aux 97 millions de dollars pour le Falcon Heavy en 2023. (Notamment, les étiquettes de prix pour le Falcon 9 et le Falcon Heavy sont passés respectivement de 62 millions de dollars et 90 millions de dollars à 67 millions de dollars pour le Falcon 9 et 97 millions de dollars pour le Falcon Heavy en 2022.) D’autres affirment que Starship ne répondra pas à ces attentes de 10 millions de dollars par lancement, mais coûte plutôt entre 100 et 250 millions de dollars par lancement.

Néanmoins, compte tenu de sa capacité de levage massive, le coût par kg pour LEO pour Starship pourrait se situer entre 1 500 et 2 500 dollars, avec des prédictions encore plus radicales – comme Musk disant que Starship facturera 100 dollars/kg, bien moins que le Falcon 9 à 2 720 $/kg et Falcon Heavy réutilisable à 1 700 $/kg. Si le prix de 100 $/kg pour LEO s’avère vrai, Starship serait révolutionnaire en réduisant si radicalement les coûts de lancement.

Cependant, le premier vol d’essai de Starship n’a pas réussi à se mettre en orbite en avril 2023 et SpaceX attend désormais une licence de la Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis pour un deuxième test qui pourrait avoir lieu dès octobre de cette année.

L’attention intense accordée à Starship a donné naissance à l’hypothèse populaire selon laquelle les États-Unis – et principalement SpaceX – sont les seuls à développer une fusée super lourde dans le but de réduire les coûts de lancement et de permettre des missions vers Mars. Il est moins connu et beaucoup moins compris dans la communauté stratégique américaine que la Chine développe également une fusée réutilisable très lourde : la Longue Marche 9.

Initialement prévue comme une fusée consommable, la Longue Marche 9 sera la fusée super lourde chinoise avec une capacité de lancement de 150 tonnes vers l’orbite LEO et de 50 tonnes vers l’orbite de transfert lunaire. Depuis sa conception vers 2016, cette fusée a connu un changement radical dans sa conception et est maintenant développée comme une fusée réutilisable, selon une annonce officielle de la Chine le 24 avril lors des célébrations de la journée des vols spatiaux.

Le développement d’une fusée lourde est désormais soutenu par le 14e plan quinquennal de la Chine (2021-2025), et les fusées réutilisables sont identifiées comme un objectif clé du Livre blanc chinois sur les activités spatiales de 2021. La date cible pour le premier lancement du modèle de conception de base en trois étapes Longue Marche 9 est 2030, soit dans sept ans. La version réutilisable en deux étapes de la Longue Marche 9 devrait être lancée pour la première fois en 2040.

Selon Yang Mengfei, ingénieur en chef de la sonde de retour d’échantillons lunaires Chang’e 5, il existe un sentiment d’urgence au sein de Pékin pour comprendre l’importance stratégique de la Lune et utiliser les ressources lunaires pour faire progresser les capacités énergétiques nationales globales de la Chine. Des propositions visant à exploiter des ressources sur la Lune ont été soumises au Comité national de la Conférence consultative politique du peuple chinois (CCPPC) et des projets sont en cours à la China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) pour faire évoluer les technologies afin de développer un système logistique spatial couvrant le système solaire. , permettant à la Chine de bénéficier économiquement des ressources spatiales d’ici 2100.

Afin d’atteindre les objectifs spatiaux ambitieux de la Chine – comme une base de recherche lunaire, l’exploitation minière, l’exploration d’astéroïdes, des missions humaines sur la Lune et sur Mars, ainsi que la construction de satellites spatiaux à énergie solaire (SBSP) – développer avec succès un avion de transport super lourd une fusée comme la Longue Marche 9 va changer la donne. Les objectifs de la fusée super lourde Longue Marche 9 sont de soutenir le développement de la Station internationale de recherche lunaire (ILRS) de Chine, prévue pour 2036, de soutenir les missions vers Mars et d’aider à la construction des satellites SBSP.

Selon Gu Mingkun, concepteur principal de fusées à l’Académie chinoise de technologie des lanceurs (CALT), le modèle de base de la Longue Marche 9 sera une fusée à trois étages d’environ 110 mètres de long. Sa capacité à transporter 50 tonnes sur l’orbite de transfert Terre-Lune sera cruciale pour la construction de la base permanente lunaire et des installations minières.

Le premier modèle de base aura le premier étage réutilisable. Le deuxième modèle de la Longue Marche 9 comportera deux étages, là encore le premier étage étant réutilisable. La Longue Marche 9 vise ainsi à faire baisser le coût du lancement pour la Chine. Le Long March 5 chinois, capable de transporter 25 tonnes vers LEO et 14 tonnes vers l’orbite de transfert géostationnaire, coûte environ 3 000 dollars/kg vers LEO. Le Long March 9 devrait coûter la moitié de ce montant, soit environ 1 500 $/kg pour LEO, ce qui correspond exactement aux estimations de Starship.

Les technologies basées sont déjà en cours de développement. Par exemple, une fusée très lourde nécessite de grands réservoirs de stockage de propulseur. CALT a révélé le développement d’un réservoir de fusée de 10 mètres de diamètre en mars 2023, soit le double du réservoir de 5 mètres de diamètre pour la Longue Marche 5. Le projet de construction du grand réservoir de propulseur aurait pris six ans.

Hu Zhenggen, concepteur en chef adjoint des lanceurs lourds, a indiqué qu’en développant une structure de réservoir de très grand diamètre qui fera partie de la Longue Marche 9, la Chine possède désormais des capacités de fabrication haut de gamme soutenues par une base industrielle chinoise améliorée qui peut développer une telle fusée stratégique.

La Chine a déjà testé une technologie réutilisable avec son moteur YF-100N construit par l’Academy of Aerospace Propulsion Technology. Le YF-100N dispose d’un moteur de poussée de 130 tonnes et a utilisé « l’impression 3D, le soudage automatique et l’assemblage intelligent » pour construire ses composants. Le YF-100N sera utilisé pour construire la Longue Marche 5G, dont le lancement est prévu d’ici 2027. La Longue Marche 5G sera capable d’envoyer 27 tonnes en injection translunaire et utilisée pour des transports réutilisables vers la station spatiale Tiangong, et pour l’envoi de les humains vers la Lune.

Le projet de la Chine d’envoyer des humains sur la Lune d’ici 2030 a été confirmé par Lin Xiqiang, directeur adjoint de l’Agence chinoise pour l’espace habité (CMSA), lors d’une conférence de presse en mai 2023. Lin a précisé que les objectifs de la mission habitée sont de maîtriser les « clés » des technologies telles que l’aller-retour habité Terre-Lune, le séjour de courte durée à la surface lunaire, l’exploration conjointe homme-robot, l’accomplissement de multiples tâches d’atterrissage, d’itinérance, d’échantillonnage, de recherche et de retour, et la formation d’une capacité indépendante d’exploration lunaire habitée.

Les objectifs de la fusée super lourde chinoise Longue Marche 9 sont clairs et stratégiques : renforcer les capacités de la Chine à établir une base sur la Lune, développer une présence dans les zones gravitationnelles stratégiques stables comme les points de Lagrange Terre-Lune et Terre-Soleil. , construire des satellites spatiaux à énergie solaire avec assemblage et fabrication en orbite, et éventuellement faire évoluer ces systèmes logistiques spatiaux de bout en bout à des coûts très faibles.

Méfiez-vous de la tendance aux États-Unis et en Occident à minimiser les capacités technologiques de la Chine, qui dans ce cas se manifeste par l’hypothèse selon laquelle la Chine ne parviendra pas à construire une fusée réutilisable dans les délais fixés. La Chine a une longue expérience en matière de choix stratégiques et d’élaboration de plans. Entre autres exemples, des stratégies similaires de planification et de financement à long terme ont permis à la Chine de maîtriser la technologie de construction navale et de devenir le leader mondial ; dépasser ses concurrents établis pour devenir le leader mondial des réseaux 5G ; construire le premier satellite quantique ; tester la première fusée au méthane ; ainsi que dominer la chaîne d’approvisionnement en éléments de terres rares.

La Chine a maintenant pris la décision officielle de construire une fusée super lourde après des années d’études de faisabilité et de conception de projets en attente de l’approbation et du financement de l’État. Cette phase d’incertitude est désormais terminée et le financement, la politique et la réglementation soutiennent le développement de la Longue Marche 9. En cas de succès, la fusée super lourde réutilisable Longue Marche 9 changera la donne dans l’espace pour la Chine et lui permettra de dominer l’accès à l’espace et utiliser.