Pourquoi SpaceX a abandonné la fibre de carbone au profit de l’acier pour son vaisseau spatial vers Mars

Publié par Jerome le janvier 24, 2019 | Maj le janvier 24, 2019

Plus tôt ce mois-ci, nous avons vu les premières images réelles du prototype du vaisseau spatial que SpaceX a l’intention d’utiliser pour atteindre Mars. Un détail est vite devenu évident : Le couvercle du véhicule est en acier inoxydable au lieu de fibre de carbone, pourquoi ?

Le vaisseau Starship de Spaxe X en Acier

Elon Musk lui-même a finalement décidé d’expliquer ce changement lors d’une interview avec Popular Mechanics. Dans sa conception originale, il était prévu que le navire serait construit en fibre de carbone, un matériau très léger et résistant. Le passage subséquent à l’acier a une première raison dans le prix : La fibre de carbone coûte 135 $ le kilogramme, mais 35 % du matériel doit être jeté. Lorsque vous coupez la fibre de carbone, il y a toujours une pièce de rechange que vous ne pouvez pas réutiliser, donc le coût du matériau est d’environ 200 $ le kilogramme comparativement à l’acier inoxydable, qui coûte seulement 3 $ le kilogramme.

La deuxième raison de l’acier est qu’il a un point de fusion beaucoup plus élevé que la fibre. Eleon Musk explique les limites des deux matériaux :

Normalement, l’aluminium et la fibre de carbone sont limités à une température de fonctionnement maximale de 150 degrés Celsius pendant de longues périodes. Ce n’est pas grand-chose. Vous pouvez atteindre des pics ponctuels d’environ 180 degrés Celsius, mais au-dessus de 200 degrés vous forcez la limite. Le matériau s’affaiblit.

Certaines fibres de carbone peuvent atteindre 200 degrés, mais pas sans problèmes structurels. L’acier, cependant, peut résister en toute sécurité à des températures de 820 à 870 degrés Celsius.

Indépendamment de ce que l’acier peut supporter, il doit être refroidi, et Musk a expliqué les premiers détails d’un système de refroidissement innovant basé sur la transpiration :

Il s’agit essentiellement de deux couches d’acier inoxydable reliées par des poutres. Vous pouvez pomper de l’eau ou du carburant entre ces deux couches du sandwich, mais l’extérieur a une série de très petites microperforations qui filtrent cette eau ou ce carburant. Pour autant que je sache, c’est un système qui n’a jamais été proposé auparavant.

Le navire définitif qui transportera ce système aura une capacité de 100 personnes et sera en orbite autour de la nouvelle fusée Big Falcon Rocket mais n’a pas encore été construit. Ce qui a été montré en pleine construction au Texas est un prototype conçu pour tester la résistance lors de lancements suborbitaux. Ces essais devaient commencer dans environ 8 semaines, mais une forte tempête de vent qui a frappé les installations ces jours-ci a endommagé le prototype et nous devrons attendre encore quelques semaines.

La version orbitale du prototype sera terminée d’ici juin. Si tout se passe bien, le Starship définitif pourrait décoller à la mi-2020.

Musk donne plus de détails sur ses plans pour atteindre Mars : il veut la première mission cargo en 2022.

Elon Musk veut lancer le premier vol cargo vers Mars en 2022, mais son plan ne s’arrête pas là. Le PDG de Space X veut quatre vols vers la planète rouge d’ici 2024, dont deux avec équipage et 100 personnes à bord chacun. Il conçoit la plus grosse fusée qu’il ait jamais vue. Musk a profité du Congrès international d’astronautique (IAC) qui a eu lieu à Adélaïde pour annoncer ce nouveau plan. Elle est encore plus ambitieuse que celle qu’elle avait présentée lors de l’édition précédente du congrès qui s’est tenu au Mexique. La base de tout cela est une nouvelle fusée que Musk appelle BFR (Literally Big Fucking Rocket. A huge fucking fucking roquette)

Le BFR (Big Fucking Rocket) depuis Starship

Le nom va que ni peint, car ce que Musk soulève est une nouvelle fusée dont le système de lancement est encore plus grand que les 110 mètres de Saturn V, la plus grande fusée fabriquée par l’homme.

Le navire que cette fusée va mettre en orbite a un diamètre de 9 mètres et une longueur de 48 mètres, avec une capacité pouvant accueillir jusqu’à 100 personnes réparties sur 40 cabines. L’ensemble du système, bien sûr, est entièrement réutilisable. Ce dernier aspect est essentiel afin de réduire les coûts.

Musk a également noté que le navire sera équipé d’une caméra de sécurité spéciale pour protéger l’équipage au cas où une tempête solaire les frapperait au milieu du voyage. Le Fondateur de Space X n’a pas donné beaucoup plus de détails à ce sujet.

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