Le Roadster de SpaceX, une épave spatiale en orbite

Que peut-on apprendre de cet engin spatial qui orbite actuellement autour du soleil ?


Une voiture en orbite autour du Soleil

Le Roadster Tesla d'Elon Musk est une voiture de sport électrique qui a servi de charge utile factice pour le vol d'essai de la Falcon Heavy le 06 février 2018, et ce véhicule terrestre est devenu un satellite artificiel du Soleil. "Starman", un mannequin vêtu d'une combinaison spatiale, occupe le siège du conducteur. La voiture et la fusée sont des produits de Tesla et SpaceX, respectivement deux sociétés dirigées par Elon Musk. Le Roadster modèle 2008 appartient personnellement à Musk qui l'a déjà utilisé pour se rendre au travail. C'est la première voiture de série lancée dans l'espace et la première à orbiter autour du soleil.

La voiture montée sur le deuxième étage de la fusée, a acquis une vitesse suffisante pour échapper à la gravité terrestre et entrer dans une orbite héliocentrique elliptique croisant l'orbite de Mars. L'orbite atteint une distance maximale du Soleil à l'aphélie de 1,66 unité astronomique. La voiture est fixée en permanence dans une position inclinée au-dessus de l'adaptateur de charge utile de l'étage supérieur de la fusée. Des structures tubulaires ont été ajoutées pour monter des caméras frontales et latérales. Le vol a été retransmis au centre de contrôle de la mission et diffusé en direct pendant un peu plus de quatre heures.

En mars 2017, Musk a déclaré que le lancement de la Falcon Heavy était risqué, il transporterait la « chose la plus stupide que nous puissions imaginer ». En juin 2017, l'un de ses abonnés sur Twitter a suggéré que la bêtise soit une Tesla Model S, ce à quoi Musk a répondu « Toutes les suggestions sont bienvenues ! ». En décembre 2017, il a annoncé que la charge utile serait sa propre voiture "midnight cherry".

L'un des objectifs du vol d'essai était de démontrer que la nouvelle fusée pouvait transporter une charge utile jusqu'à l'orbite de Mars. La NASA avait décliné l'offre de SpaceX de transporter une charge utile scientifique. Le Roadster est le premier véhicule standard en état de marche envoyé dans l'espace, dans l'histoire des vols spatiaux il fait suite à plusieurs missions avec des rovers lunaires et martiens.

 

Un mannequin mélomane

"Starman" est placé sur le siège du conducteur, le mannequin humain grandeur nature est vêtu d'une combinaison spatiale d'un nouveau genre et visuellement différente de ce qui se fait habituellement. Ce mannequin a été placé avec la main droite sur le volant et le coude gauche appuyé sur le rebord de la fenêtre ouverte. Son surnom est inspiré de la chanson de David Bowie "Starman",  et le système audio du roadster a été réglé avant le lancement pour boucler sur la chanson de Bowie "Space Oddity"

Il y a un exemplaire du roman de Douglas Adams, The Hitchhiker's Guide to the Galaxy dans la boîte à gants, ainsi que des références au livre sous la forme d'une serviette et d'un panneau sur le tableau de bord indiquant « DON'T PANIC ! ». Des miniatures sont également fixées sur le tableau de bord, un Roadster Hot Wheels avec une figurine Starman. Une plaque portant les noms des employés qui ont travaillé sur le projet est placée sous la voiture, et un message sur un circuit imprimé, une inscription gravée à destination d'éventuels extraterrestres « Made on Earth by human ». La voiture transporte également une copie de la trilogie Fondation d'Isaac Asimov sur un disque optique 5D, une preuve de concept pour le stockage de données à haute densité et de longue durée, offerte à Musk par la Arch Mission Foundation.

Une charge utile très publicitaire

Musk a été perçu comme un innovateur publicitaire et un visionnaire pour la gestion de ses marques Tesla et SpaceX, en contrôlant à la fois pour ses entreprises le calendrier et le contenu de ses relations publiques. Après le lancement de la fusée Falcon Heavy, la revue Scientific American a déclaré qu'utiliser une voiture n'était pas entièrement inutile, dans le sens où quelque chose de cette taille et de ce poids était nécessaire pour un test significatif. Et de poursuivre en disant qu'il n'y avait aucune raison de ne pas saisir l'occasion de rappeler à l'industrie automobile que Musk remettait en question le statu quo dans ce domaine, ainsi que dans l'espace.

Les analystes économiques et les journalistes y ont vu une remarquable stratégie médiatique ainsi qu'une combinaison d'avancées technologiques et de publicités ciblées. Ainsi le lancement spatial du Roadster était la « plus grande publicité pour voiture de tous les temps sans un centime dépensé en publicité », démontrant que Musk est « à des kilomètres d'avance sur le reste du monde » pour atteindre les jeunes consommateurs, alors que d'autres compagnies dépensaient des millions pour faire du placement de produit et se battre contre la concurrence en espérant capter l'attention du public. L'intérêt d'une telle communication est de répercuter par diffusion virale, une image positive qui serve la notoriété de SpaceX, ce qui ne devrait pas nuire au succès technologique représenté par le lancement de la fusée elle-même.

Musk a répondu aux critiques en déclarant qu'il souhaitait inspirer le public sur la « possibilité que quelque chose de nouveau se produise dans l'espace », en invoquant sa vision de l'expansion de l'humanité sur d'autres planètes, ce qui revient à promouvoir son projet d'une colonie permanente sur Mars.

 

Une épave ambulante à la remorque

L'expert en débris orbitaux Darren McKnight a déclaré que la voiture ne présente aucun risque car elle est loin de l'orbite terrestre. Il a ajouté en parlant de Musk : « L'enthousiasme et l'intérêt qu'il génère contrebalance cet inconvénient d'un petit détritus pour le cosmos. » Tommy Sanford, directeur de la Commercial Spaceflight Federation, a déclaré que la voiture et son étage de fusée ne sont pas plus des « débris spatiaux » que la plupart du matériel habituellement lancé sur d'autres vols d'essai. Les simulateurs de masse sont souvent délibérément placés sur une orbite poubelle ou envoyés sur une trajectoire dans l'espace lointain, où ils ne constituent pas un danger.

Cependant la Planetary Society fit remarquer que le lancement d'un objet non stérile dans l'espace interplanétaire risque de contaminer biologiquement un astre inhabité. Les scientifiques de l'Université Purdue ont noté que le véhicule sera stérilisé par le rayonnement solaire au fil du temps et que le véhicule a plus de chance de heurter la Terre à l'avenir, bien que des bactéries puissent survivre sur certains composants du véhicule et pourraient contaminer Mars dans un avenir lointain s'il devait s'y écraser.

Des simulations sur une période de 3 millions d'années ont révélé une probabilité de collision du Roadster avec la Terre d'environ 6 %, ou avec Vénus d'environ 2,5 %. Ces probabilités de collision sont similaires à celles d'autres objets géocroiseurs. Pour les orbites testées, la demi-vie du véhicule a été calculée pour environ 20 millions d'années, mais avec des trajectoires variant de manière significative selon la proximité du système Terre-Lune en 2091. Cette variabilité dans l'estimation s'explique d'après les auteurs de l'article « Parce que les excentricités et les inclinaisons de notre ensemble augmentent avec le temps en raison du mouvement moyen et des résonances séculaires, les taux d'impact avec les planètes telluriques diminuent au-delà de quelques millions d'années, alors que le taux d'impact sur le Soleil reste à peu près constant. »

Musk avait initialement spéculé sur un tweet que la voiture pourrait dériver dans l'espace pendant un milliard d'années. Selon le chimiste William Carroll, le rayonnement solaire, le rayonnement cosmique et les impacts de micrométéorites pourraient endommager le véhicule au fil du temps. Le rayonnement finira par décomposer tout matériau présentant des liaisons covalente de carbone, y compris les pièces en fibre de carbone. Les pneus, la peinture, le plastique et le cuir peuvent résister un an environ, tandis que les matériaux en fibre de carbone dureront beaucoup plus longtemps. Finalement ne resterons en l'état, le cadre en aluminium, les métaux inertes et le verre non brisé par les météorites.

En Août 2019, alors que le Roadster a terminé sa première orbite autour du Soleil, Musk a déclaré que SpaceX pourrait lancer un vaisseau Starship pour rattraper le Roadster, l'observer de plus près ou même le ramener sur Terre pour analyser l'érosion solaire, comme cela a déjà était fait lors de la mission Apollo 12 avec la récupération des composants de l'atterrisseur Surveyor 3.

Un héritage problématique

Il reste à évoquer cette problématique d'une épave spatiale en orbite et qui ne sert à rien d'autre que de porte étendard de la marque SpaceX. Elon Musk a déclaré qu'il avait lancé le Roadster et le Starman parce que ce duo est beaucoup plus amusant que la charge utile factice. Pour lui le lancement d'un satellite coûteux ou d'un autre vaisseau spatial n'était pas une option viable, étant donné les risques inhérents aux vols inauguraux. Cependant nous savons que Musk dirige également Tesla, et la publicité était aussi un facteur prépondérant dans cette prise de décision.

Lori Garver, ancienne directrice adjointe de la NASA, a d'abord déclaré que le choix de la charge utile pour le vol inaugural du Falcon Heavy était une perte d'opportunité pour faire avancer la science, mais a précisé plus tard que SpaceX avait proposé à la NASA de prendre en main le lancement mais l'a refusé, pour expliquer cette volte face, elle évoque cette conversation : « un vice-président de SpaceX m'a dit au lancement qu'ils ont offert des lancements gratuits à la NASA, à l'Air Force, etc. mais n'ont eu aucun preneur. » D'autres observateurs ont émis des réserves sur la faiblesse argumentaire de SpaceX et remis en question ce choix d'une charge utile comme support publicitaire.

Fixée sur le dernier étage de la fusée, l'automobile pourrait dériver dans l'espace pendant quelques centaines de millions d'années avant qu'elle ne s'écrase sur le Soleil ou ne soit éjectée hors du système solaire, principalement à cause de l'influence gravitationnelle de Jupiter. Elle orbite autour du Soleil en 1,52 an (557 jours) et atteint la vitesse record pour une automobile de l'ordre de 121 600 km/h à chaque passage au périhélie.

Le Roadster et le Starman arriveront à quelques centaines de milliers de kilomètres de notre planète en 2091, selon l'étude de modélisation d'orbite. Les auteurs ont déterminé que la voiture heurterait Vénus ou la Terre, probablement dans les prochaines dizaines de millions d'années. Cela laisse le temps pour les générations futures, de récupérer le Roadster à l'aide d'un nouvel engin qui pourrait jouer le rôle de cargo spatial épaviste.

Cela donnerait un coup de projecteur avec des communications enthousiastes, si on parvenait à ramener sur Terre cette épave tant médiatisée. On finirait par la mettre dans un musée de l'histoire spatiale, à la mémoire de ces entrepreneurs qui ont su associer l'image d'une entreprise innovante, avec un marketing débridé qui recule sans cesse les frontières du possible.

Il fait nul doute que de nombreuses agences spatiales seraient capables d'un tel exploit, bien que les droits de récupération d'une épave ne soit pas explicites, n'importe qu'elle entreprise pourraient entrer en lice sur ce marché d'avenir, le ramassage de déchets spatiaux. Dans ce domaine on ne peut pas dire que SpaceX soit un exemple à suivre en matière de gestion de débris spatiaux, au vu de ses nombreuses déconvenues et vols ratés, mais cette mauvaise réputation culmine avec l'exploitation en orbite basse des satellites Starlink.

Dans un futur lointain, on pourrait s'attendre à une nouvelle course pour l'exploration spatiale à des fins commerciales. A cette occasion on peut spéculer que la récupération du Roadster puisse se faire par des compagnies qui feraient du minage d'astéroïdes, mais on peut aussi imaginer que cette voiture tombe dans l'oubli, complètement perdue dans les limbes du temps, et il faudra patienter quelques millénaires pour apercevoir une antiquité nous tomber sur la tête.

 


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