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Espace : la fusée Starship d'Elon Musk peut-elle amener des êtres humains sur Mars ?

Le prototype de fusée Starship, baptisé MK1 par SpaceX mesure 50 mètres de haut pour 9 mètres de diamètre. (Photo : SpaceX)

Le projet de colonisation de la planète Mars d'Elon Musk continue. La fusée Starship — censée emmener des voyageurs jusqu'à la planète rouge en 2022 — a été dévoilée et devrait se mettre en orbite autour de la Terre dans 6 mois. Mais ce projet est-il vraiment réaliste aux vues des contraintes extrêmes d'un tel voyage ? 

Une fusée réutilisable, coûtant un prix dérisoire et capable d'aller se poser sur Mars après 6 mois de voyage, voilà ce qu'est Starship, le nouveau vaisseau spatial conçu par SpaceX. Elon Musk a dévoilé le premier prototype de l'engin interplanétaire en septembre puis fait des annonces fracassantes sur son projet, il y a une semaine, lors de l’Air Force Space Pitch Day aux Etats-Unis. Le PDG de SpaceX y a expliqué que "Le Saint Graal, pour l’industrie de l’aérospatiale, c’est une fusée orbitale réutilisable rapidement (…) avec un coût inférieur à celui d’une petite fusée".

Effectivement, avec 2 millions de dollars par vol — carburant du lanceur Superheavy à 900 000 dollars inclus — les fusées Starship explosent totalement l'économie spatiale. Surtout quand Elon Musk annonce une charge utile de 150 tonnes dont 100 passagers à son bord ! La comparaison avec le futur Space Launch System (SLS) de la NASA (construit par Boeing) laisse songeur : le SLS est censé envoyer au mieux en 2024 un petit vaisseau vers la Lune avec 4 membres d'équipage, et il délivrera entre 100 et 130 tonnes de charge utile pour un coût de 2… milliards de dollars !
 
(Tweet avec vidéo de SpaceX : Starship sera la fusée la plus puissante de l'histoire, capable de transporter des êtres humains jusqu'à la Lune, Mars et au delà.)

Musk ne se contente pas d'annoncer un seul voyage vers Mars avec cette fusée, puisque son projet est d'envoyer des centaines de fusées Starship tous les deux ans durant au moins 20 ans pour construire une véritable colonie humaine à 60 millions de kilomètres de la Terre. Mais si tout ça est fascinant, sur le papier, voire de façon concrète — puisque la première fusée existe déjà — le réalisme de l'entreprise martienne n'est pas encore au rendez-vous. Quoi qu'annonce Elon Musk. 

Technologie spatiale sans protection

Malgré son look rétro-futuriste, ses 37 moteurs et toutes les qualités technologiques de vol requises pour un tel véhicule spatial, Starship n'est en réalité aujourd'hui pas du tout en mesure d'amener des êtres humains sur la Lune et encore moins sur Mars. Dorit Donoviel, directrice de l’Institut de recherche pour la santé spatiale — et partenaire de la NASA — s'exprime à ce sujet dans le magazine en ligne The Verge : "C’est extrêmement naïf de penser que nous pourrons envoyer des gens sur Mars dans les dix prochaines années (…) En réalité, il faudra au moins 10 ans ou plus, avant que nous nous sentions à l'aise pour le faire."

Cela ne signifie pas que le Starship de SpaceX soit incapable de parvenir jusqu'à la planète rouge et de s'y poser, mais plutôt qu'il manque plusieurs pièces maîtresses au projet, dont une centrale : la protection contre les radiations cosmiques et les particules hautement énergétiques. 

L'optimisme d'Elon Musk pour régler ce problème majeur de l'exploration spatiale ne manque pas d'étonner les spécialistes. La NASA  n'a toujours pas résolu ce problème de protection contre les radiations, dans le cadre des futures expéditions lunaires avec le vaisseau Orion, ce qu'explique aussi Dorit Donoviel : "Nous n’avons aucune idée des effets des radiations (…) C’est vraiment une de mes préoccupations. La manière dont la NASA a géré une grande partie du travail sur les radiations a fait l’objet de nombreuses prévisions. Ils essaient d’empêcher les gens de franchir une certaine limite dans les doses reçues. C’est comme ça qu’ils gèrent le problème. Mais je ne sais pas si ça va marcher. Je pense que nous en sous-estimons grossièrement les effets.

La NASA et les chercheurs soupçonnent qu'une exposition accrue aux radiations peut causer des dommages au système nerveux central et affecter le fonctionnement du cerveau, explique Donoviel.

Vidéo de l'une des responsables de la NASA sur le projet du vaisseau lunaire Orion, spécialisée dans la recherche pour la protection contre les radiations : 
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La NASA travaille aujourd'hui à des solutions de protections alternatives à la pose de matériaux de protection classiques sur son vaisseau, comme le plomb, beaucoup trop lourd pour servir de bouclier. Le revêtement du Starship, quant à lui, est en acier inoxydable et la protection qu'il offre face aux différents rayonnements cosmiques est quasi nulle.

La NASA a signé en 2018 un accord avec une entreprise israélienne pour tester un gilet de radioprotection nommé AstroRad qui devrait être utilisé sur des mannequins lors de la mission EM-1 autour de la Lune (inhabitée), prévue pour 2021. La solution viendrait alors — peut-être — de protections corporelles portées par les astronautes. Mais comment envisager des voyages longs de plusieurs mois sans pouvoir retirer ces protections ? Le problème reste entier.

Pas (encore) de systèmes d'assistance à la vie

Les sytèmes d'assistance à la vie, indispensables dans l'espace, ne semblent pas non plus inquiéter Elon Musk, qui répond de manière évasive sur ce sujet. Le PDG de SpaceX a par exemple expliqué récemment : "Je ne pense pas que ce soit vraiment très difficile à faire, par rapport au vaisseau spatial lui-même (…) Le système de support de vie est assez simple." Là encore, les spécialistes de la NASA ne sont pas franchement en accord avec ces déclarations. 

La nécessité la plus fondamentale, dans l'espace, est l'atmosphère. Les systèmes de survie doivent donc fournir le bon mélange de gaz pour la respiration des personnes et éliminer le dioxyde de carbone de l'air avant qu'il ne s'accumule et devienne dangereux. Les bonnes températures et la pression atmosphérique doivent aussi être maintenues. Les astronautes ont besoin d'eau potable, ainsi que de place pour l'utiliser. Tous ces systèmes de "support de la vie" doivent être de plus "régénératifs", comme le stipule John Cover, le responsable adjoint du système de support de la vie de la Station spatiale internationale pour la NASA, à The Verge. Cela signifie par exemple que l'eau ne peut pas être stockée d'avance, mais que les urines et les eaux usées doivent être réutilisables après recyclage. 

John Cover souligne de plus que ces systèmes sont lourds et complexes, et qu'ils modifient le fonctionnement du vaisseau. La gestion des situations d'urgence est aussi fondamentale pour des voyages tels que ceux qu'Elon Musk envisage d'effectuer, ce que John Cover souligne avec ironie au sujet de la vision du PDG de SpaceX… qui n'aborde toujours pas ces concepts pourtant centraux dans le voyage spatial.

Si 10 mètres cube d'espace par personne sont prévus dans les fusées Starship, rien n'a éte dit non plus sur le maintien en bonne santé des équipages confinés dans le vaisseau, en apesanteur : la pratique sportive est indispensable tout comme l'occupation intellectuelle. Comment éviter une dégradation corporelle ou mentale des être humains isolés dans leur vaisseau ?

Elon Musk a réalisé un engin apparemment génial, très peu cher, mais il n'a visiblement pas encore pensé au facteur le plus déterminant : la survie de ses équipages.