La Chine commence à construire son énorme fusée réutilisable

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Une fusée Falcon 9 au décollage pour livrer des satellites Starlink. Crédits : SpaceX

À en juger par les photos dévoilées lors d’une présentation à l’Université des sciences et technologies de Nanjing par le concepteur en chef des lanceurs Longue Marche, la Chine a d’ores et déjà entamé la construction du premier prototype de sa fusée Longue Marche 9. Ce lanceur, qui sera en partie réutilisable, sera chargé de propulser les astronautes chinois vers la Lune.

Comme la NASA et ses partenaires, la Chine veut s’établir durablement sur la Lune au début des années 2030. Pour ce faire, le pays a besoin d’un énorme lanceur comparable à la SLS de la NASA ou au vaisseau Starship de SpaceX. Initialement, dès l’annonce de cet ambitieux projet par les autorités chinoises en 2016, ce lanceur ressemblait plus ou moins à la première. Autrement dit, il s’agissait d’une énorme fusée entièrement consommable. Finalement, le pays a récemment revu ses plans et vise désormais un lanceur en partie réutilisable, à l’instar des fusées de SpaceX.

Selon Liu Bing, qui supervise le développement des véhicules de lancement chinois, cette énorme fusée de 114 mètres de haut sera capable de livrer 150 tonnes métriques de charges en orbite terrestre basse et jusqu’à cinquante tonnes vers la Lune.

Et le moins que l’on puisse dire, c’est que les ingénieurs chinois semblent travailler d’arrache-pied. Le 2 mars dernier, la China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) a en effet annoncé avoir terminé la construction du premier réservoir de propergol pour le Longue Marche 9. La nouvelle était accompagnée de photos montrant plusieurs composants. Ce réservoir mesure 10,4 mètres de diamètre, ce qui en fait le plus grand développé par la Chine à ce jour. Il est également légèrement plus large que les principaux réservoirs de propulseur utilisés par SpaceX pour le Starship (9 mètres) et par la NASA pour la SLS (8,4 mètres). Ce réservoir est aussi plus large que la taille du premier étage de la fusée Longue Marche 5, qui est actuellement le plus gros cheval de bataille de l’Agence spatiale nationale chinoise (CNSA).

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L’énorme réservoir de plus de dix mètres de diamètre. Crédits : China Academy of Launch Vehicle Technology

D’importants progrès en physique des matériaux

Rappelons que le diamètre du réservoir de stockage affecte directement le diamètre, la capacité de charge et l’échelle du corps d’une fusée. Structurellement parlant, un tel volume sous-tend un véritable défi d’ingénierie. Le réservoir doit en effet être suffisamment solide pour loger une importante quantité de carburant, mais également suffisamment fin et léger pour minimiser le poids de lancement global de la fusée.

De ce fait, le développement du Longue Marche 9 et de ses composants met en évidence les progrès réalisés par la Chine en termes de matériaux avancés, ce qui inclut le soudage par friction-malaxage (SFM). Il s’agit d’un processus de soudage à l’état solide qui utilise un outil rotatif pour produire de la chaleur et ramollir les pièces afin de les souder ensemble. Le SFM est utilisé pour souder des matériaux tels que l’aluminium, le cuivre, le titane, l’acier et leurs alliages, sans les faire fondre.

D’autres défis consistaient à préparer des composants de grand diamètre avec la forme et les propriétés précises nécessaires pour équilibrer la résistance avec un faible poids.

Ce processus de développement aura duré environ six ans et impliqué plus de vingt groupes de recherche chinois.

Probablement vers 2030, une fois que la Longue Marche 9 sera opérationnelle, elle sera utilisée pour construire la station de recherche lunaire internationale élaborée par la Chine en collaboration avec la Russie. Récemment, le pays a également dévoilé son atterrisseur chargé de poser ses astronautes sur la Lune. Ce développement fait partie de l’objectif plus large de la Chine de devenir une puissance spatiale capable de rivaliser avec la NASA.