Vous vous rappelez cette start-up qui voulait catapulter des satellites en orbite ? Elle a signé un contrat avec la NASA

Eric Bottlaender

Spécialiste espace

15 avril 2022 à 11h30

Le grand prototype de fronde de SpinLaunch © SpinLaunch

SpinLaunch, qui poursuit ses essais avec son démonstrateur de fronde sous vide à haute vitesse, a signé un accord avec l'agence américaine pour une campagne de tests dès cette année. Des vols pas très spatiaux pour le moment, mais qui permettent d'en savoir plus sur cette technologie et ses contraintes.

La prochaine génération de catapulte devrait faire 100 mètres de diamètre.

Et ça tourne, et ça tourne…

La vidéo des premiers essais avait fait grand bruit l'an dernier, polarisant le débat autour de SpinLaunch et de sa gigantesque « fronde à satellites ». On y voit le démonstrateur installé non loin du Spaceport America (Nouveau-Mexique) et ses 30 mètres de diamètre, pour un test en conditions réelles, avec une mise sous vide du dispositif. Une charge utile et un contrepoids y tournent à très haute vitesse, avant l'éjection calculée à la fraction de seconde près. Le projectile traverse ensuite un opercule avant de foncer dans l'atmosphère à haute vitesse.

SpinLaunch espère un jour arriver à montrer une précision et une vitesse suffisante pour qu'il ne reste plus au projectile qu'à allumer un petit moteur fusée pour s'injecter en orbite. Est-ce seulement faisable ? L'essai avait fait l'objet de plusieurs publications de spécialistes, lesquels pointaient, entre autres, les contraintes énormes sur la charge utile (10 000 g d'accélération centrifuge lors de la période de rotation) ou la faible précision du guidage lors de l'éjection de la fronde.

Prudence d'abord

La NASA, elle, profitera du démonstrateur pour se faire une idée. L'agence spatiale américaine ne compte pas trop se mouiller, elle n'a pas signé pour envoyer un satellite en orbite ou même à une altitude suborbitale…

SpinLaunch devra en effet montrer que son véhicule de test de 3 mètres de long est capable d'être éjecté avec précision à Mach 2, d'atteindre une certaine altitude, puis de déployer un parachute pour revenir se poser dans le désert du Nouveau-Mexique. Ensuite, peut-être la NASA accordera-t-elle à la start-up un contrat de lancement de type « Venture Class ».

Capture d'écran des premiers essais de SpinLaunch © SpinLaunch.

Un programme d'essai ambitieux

SpinLaunch affirme poursuivre ses essais depuis l'an dernier, et l'entreprise espère un premier tir à la vitesse maximale du démonstrateur, Mach 6, d'ici la fin de l'année. Reste que les critiques n'ont pas été tendres avec le système, il faudra donc montrer ses capacités précises.

En cela, cet accord avec la NASA est une bonne nouvelle. SpinLaunch est aussi en recherche de fonds pour pouvoir construire la taille supérieure de sa « fronde à satellites » non loin du site expérimental, qui fera un diamètre de 100 mètres et nécessitera près d'une heure d'accélération pour projeter la charge utile à une vitesse significative. Faisabilité ou non, vous êtes sans doute aussi curieux que nous de voir ça…

Sur le même sujet :
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Source : CNET

Eric Bottlaender

Spécialiste espace

Je suis un "space writer" ! Ingénieur et spécialisé espace, j'écris et je partage ma passion de l'exploration spatiale depuis 2014 (articles, presse papier, CNES, bouquins). N'hésitez pas à me poser v...

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Commentaires (22)

Anne-Onyman

C’est une belle idée. Effectivement avec 10000g, il sera difficile d’envoyer quoique ce soit d’un peu fragile mais utiliser cette technique pour envoyer des matières premières en orbite, pourquoi pas. Par contre, le gros inconvénient de ce système est que l’énergie du lancement est uniquement portée par l’énergie cinétique et avec l’atmosphère à traverser bein, ça va chauffer. Mais bon ça, j’imagine que les ingénieurs du projet le savent déjà.

fredolabecane

ça me rappelle un film en noir et blanc ou on catapulte une fusée sur la lune et qu’elle atterri dans…son oeil.

xryl

La chauffe, ce n’est pas le problème. Toute fusée doit atteindre ~11000km/h pour l’orbite et est donc conçu pour ça (le frottement aérodynamique). Ils ont changé leur fusil d’épaule et maintenant prévoient d’avoir un autre système de propulsion dans la fusée car le lancement orbital depuis une catapulte n’est pas réalisable techniquement. L’idée c’est de fournir les 5 à 6000km/h par la catapulte, puis de fournir les 4 à 5000km/h manquant par une réaction classique de carburant de fusée. Vu que quasiment un tiers du réservoir d’une fusée est brûlé avant même que la fusée quitte le sol, c’est une sacrée économie à la clé, s’ils réussissent. Mais, là, le soucis technique, c’est de réaliser un moteur de fusée (et réservoir) qui supporte 10kG sans exploser et qui reste fonctionnel. Ça veut dire carburants solides (le liquide dans une centrifugeuse, c’est pas franchement recommandé) etc… C’est super qu’ils aient pu avoir le financement de la NASA.

gothax

Éric j’ai cru a un 1er avril en retard Je suis comme la NASA, j’attends de voir pour penser que ça marche ou pas

Bestdoud

On peut pas s’en servir pour livrer des colis d’un bout à l’autre de la terre ?

Z_est

Oui enfin tu parles de frottement aérodynamique mais un lanceur classique atteint Mach 6 à 75km d’altitude, où la pression atmosphérique est pour ainsi dire nulle. Là on parle de Mach 6 au sol et à la verticale donc le pire angle d’attaque qui soit. Quand on fait une entrée atmosphérique, à une vitesse certes bien plus élevée de l’ordre de Mach 23, on le fait avec un angle d’attaque et dans une atmosphère de plus en plus dense à mesure que la vitesse diminue.

Gh0st_D0g

On pourra souscrire à Amazon Fast Prime

Oncle_Picsou

Un concept interessant, qui sera certainement beaucoup plus viable pour des lancements depuis la Lune, voire Mars, pour lesquels les vitesses de libération sont bien moindres (2.4 km/s pour la lune, soit environ 8640 km/h)

Palou

fredolabecane: ça me rappelle un film en noir et blanc ou on catapulte une fusée sur la lune et qu’elle atterri dans…son oeil. Georges Melies

Martin_Penwald

Mais c’est génial comme système. T’envoies des patates, les astronautes reçoivent de la purée. Des œufs, une omelette. Imaginez les économies sur la préparation de la bouffe !

Wifi93

Totalement farfelu ce truc. Encore un piège à cons pour attirer des capitaux avant de fermer boutique du jour au lendemain après s’être suffisamment enrichi en prétextant que finalement cela ne marche pas. Bref encore un bel attrape couillons.

Martin_Penwald

Bon, j’ai regardé comment leur truc est censé fonctionner. C’est un peu comme l’hyperloop, en théorie, ça marche, en pratique, il y a des problèmes de science des matériaux qui ne sont pas près d’être résolus. Première chose, la centrifugeuse DOIT être sous vide, sinon tout va fondre à cette vitesse. Ou exploser à cause des ondes de choc. Ensuite, le projectile doit être lâché au bon moment, ça doit se jouer à quelques fractions de secondes. Si on se rate, on détruit non seulement le projectile, mais aussi toute la chambre. Autre problème : au lâcher du projectile, la centrifugeuse devient déséquilibrée, il faudrait relâcher le ballast au même moment pour ne pas, encore une fois, détruire le système. Ce n’est absolument pas prévu dans les animations que j’ai vues. Sur les prétentions, en particulier l’idée que l’on puisse faire de nombreux lancers par jour : après chaque lancer, la membrane qui sépare la chambre sous vide de l’extérieur est détruite, ce qui implique qu’il faut d’abord la remplacer puis recréer le vide. Obtenir un vide poussé, c’est long ET coûteux. On retombe là dans les délires d’hyperloop, maintenir un vide opérationnel, c’est compliqué.

Martin_Penwald

Ah, tiens, aussi, sur la vidéo sortie par Spinlaunch, que l’on trouve ici : 2 observations bizarres : 1- il y a un bruit dans la chambre centrifuge. Il n’y a clairement pas de vide poussé. 2- Le projectile semble sortir de traviole. L’arrière sort de façon décalée par rapport à la pointe. Ça ne paraît pas idéal pour un lancer en orbite, surtout que le projectile étant passif, aucune correction de trajectoire n’est possible.

jeanlain

Ah ben si, la chauffe est un énorme problème. Vu la vitesse en sortie de catapulte, avec la pression atmosphérique importante au niveau du sol ça va sacrément chauffer. Ca n’a rien à voir avec ton exemple, où quand la fusée décolle elle a une vitesse très faible là où la pression est importante, et est dans le vide lorsqu’elle atteinte des vitesses importantes (plutôt dans les 25000km/h pour une orbite basse, tes 11000km/h sont pour une orbite géostationnaire)

Martin_Penwald

jeanlain: Ah ben si, la chauffe est un énorme problème. Ben pour être honnête, je ne sais pas. Par exemple, le SR-71 n’était pas capable de voler à Mach 3 en-dessous de 23000 mètres d’altitude essentiellement à cause des contraintes structurelles dûes à l’échauffement de la carlingue. Là où la densité de l’air est beaucoup plus faible qu’au sol (j’ai un peu de mal avec les chiffres que j’ai trouvés. Peut-être 10 fois moins de pression). Ici, le but est de lancer le projectile à 8000km/h en sortie de chambre. Mais vu qu’il est lancé plus ou moins verticalement, il ne va passer que quelques secondes en atmosphère dense. Au bout de 10 secondes, il serait à pas loin de 20km d’altitude (bon, il a forcément été ralenti par l’atmosphère lors de l’ascension, mais de quel ordre de grandeur ? Je ne sais pas). Difficile de dire si la chaleur serait un problème ou pas. Mais il y a déjà tout un tas de problèmes à résoudre avant de se poser la question.

xryl

Non, Mach 6, c’est maîtrisé. Il y a des avions qui atteignent cette vitesse (par exemple le X15). Et contrairement aux avions qui volent horizontalement, ici, cette vitesse doit être maintenue avec une forte pression pendant 5s seulement (à 11km env, on atteint Max-Q et on vole à ~1800m/s à Mach-6). C’est suffisamment court pour que la conduction thermique soit limitée et la convection contenue.

xryl

Ça ne marche pas sans que la fusée embarque son carburant. Sinon il faudrait atteindre 10kG et ça, aucun matériau actuel ne le supporterait vu le poids de l’engin. L’idée c’est seulement d’atteindre Mach 6 et de laisser la fusée accélérer à 11km/s (vitesse de mise en orbite terrestre) par elle même (avec son propre carburant), donc elle aurait la possibilité de corriger sa trajectoire. L’économie serait substantielle sur le carburant (en gros 3/4 de carburant en moins, selon la loi de Tsiolkovsky vu que tu évites de brûler du carburant pour soulever le carburant) et donc la cadence de tir serait bien plus élevée. Ici on parle d’un rapport Vf/Ve de 5.3 (=11000 / 2058) par rapport à une fusée classique qui doit atteindre un rapport Vf/Ve de ~100, soit 20x moins. Par rapport à la sortie de la chambre, il y a forcement un décalage entre la tête et la queue de la fusée, vu qu’ils tirent vers l’est pour profiter de la rotation de la Terre. J’avais fait quelques calculs sur un coin de table ici et j’étais arrivé à la conclusion que c’était impossible de mettre en orbite quelque chose avec une catapulte. Visiblement, je ne m’étais pas trop trompé vu qu’ils ont changé leur fusil d’épaule car maintenant, ils précisent que la fusée doit avoir du carburant.

MattS32

Martin_Penwald: Il n’y a clairement pas de vide poussé. Techniquement ça me semble pas possible de toute façon d’avoir un vide poussé : il faut que la membrane soit suffisamment fragile pour ne pas endommager la fusée, et donc c’est peu compatible avec un vide poussé, qui au contraire nécessiterait une membrane très résistante.

Martin_Penwald

xryl: Par rapport à la sortie de la chambre, il y a forcement un décalage entre la tête et la queue de la fusée, vu qu’ils tirent vers l’est pour profiter de la rotation de la Terre. Euh, non, si on regarde la vidéo, il semble bien que le vecteur vitesse n’est pas aligné avec le projectile. Ça implique que les pertes aérodynamiques vont être bien plus importantes que prévu. Qu’il soit lancé vers l’est, le sud ou le nord n’a rien à voir.

Martin_Penwald

C’est entre autre pour cette raison que je mentionne plus haut qu’il faudrait des avancées en science des matériaux. Et dans ce cadre, ce n’est pas le problème qui me semble le plus difficile à résoudre.

fg_prod

On cherche vraiment les complications avec ce type de technologie. Il y’en a une plus simple, le canon a accélération magnétique’

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Vous vous rappelez cette start-up qui voulait catapulter des satellites en orbite ? Elle a signé un contrat avec la NASA

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