Récupérer une fusée au vol avec un hélico ? C'est le plan de Rocket Lab
On connaissait les fusées qui reviennent toutes seules sur Terre après avoir achevé leur mission.
« Pour la première fois, nous allons tenter de saisir le premier étage d'Electron à l'aide d'un hélicoptère lors de notre prochaine mission », écrit la société dans un tweet paru le 6 avril. Cette capture au vol est un élément du plan consistant à mettre au point une fusée réutilisable. Et pour cela, il faut nécessairement récupérer le premier étage du lanceur.
L'hélicoptère qui sera utilisé pour cette mission est un appareil Sikorsky S-92, un modèle mis en service à partir du milieu des années 2000. Construit par la société américaine Sikorsky Aircraft Corporation, filiale de Lockheed Martin, il est employé notamment par la Maison-Blanche en tant que « Marine One », c'est-à-dire l'hélico du président américain.
Depuis les débuts de la fusée Electron en 2017, Rocket Lab a procédé à 25 tirs : 22 ont été des succès et les 3 autres ont raté. Jusqu'à présent, l'entreprise a procédé à trois reprises à la récupération du premier étage de sa fusée, mais en le repêchant simplement de l'eau -- le booster a en effet systématiquement fini sa course dans l'océan, les 20 novembre 2020, 15 mai et 18 novembre 2021.
Comment doit se passer la récupération de la fusée avec un hélicoptère
En théorie, voilà comment la récupération doit se passer :
Environ une heure avant le décollage, le Sikorsky S-92 de Rocket Lab se mettra en position dans la zone de capture, à environ 150 miles nautiques (environ 277 kilomètres) de la côte néo-zélandaise, pour attendre le lancement ;
À T+2:30 minutes après le décollage, les premier et deuxième étages d'Electron se sépareront, comme n'importe quelle mission. Le deuxième étage continuera vers l'orbite pour le déploiement de la charge utile ;
Le premier étage d'Electron commencera sa descente vers la Terre à une vitesse de près de 8 300 km/h. L'étage atteindra des températures d'environ 2 400 degrés C au cours de sa descente ;
Après le déploiement d'un parachute stabilisateur à 13 km d'altitude, le parachute principal sera extrait à environ 6 km d'altitude pour ralentir considérablement l'étage à 10 mètres par seconde, soit 36 km/h ;
Lorsque l'étage entrera dans la zone de capture, l'hélicoptère de Rocket Lab tentera d'aller à la rencontre de l'étage qui revient et de capturer la ligne du parachute à l'aide d'un crochet ;
Une fois l'étage capturé et sécurisé, l'hélicoptère le ramènera sur la terre ferme où Rocket Lab procédera à une analyse approfondie de l'étage et évaluera son aptitude à être remis en vol.
L'hélicoptère devra donc manœuvrer pour éviter que ses pales ne croisent ni la voile ni les suspentes ni aucune autre partie du parachute -- l'essai risquant sinon de tourner à la catastrophe aérienne. Si jamais ça ne marche pas ici, le booster ne sera pas perdu : il terminera encore une fois sa course dans l'océan et un navire sur zone se chargera de le repêcher.
Pour Rocket Lab, récupérer la fusée dans les airs a pour avantage d'éviter qu'elle n'entre en contact avec l'eau de mer et donc que le sel ne l'abime. C'est d'ailleurs aussi pour cette raison que SpaceX, dans ses opérations de récupération de fusées Falcon 9, déploie une barge océanique au large des côtes pour récupérer aussi bien le booster que les deux morceaux de la coiffe.
Rocket Lab ne suit pas exactement le même procédé que SpaceX, à savoir une fusée qui est capable de revenir automatiquement toute seule sur Terre ou sur une barge -- alors que cela lui éviterait d'avoir à déployer un hélicoptère ou de repêcher le booster en pleine mer. Cela n'a rien d'étonnant : c'est très compliqué de concevoir une fusée capable de rentrer en autonomie.
SpaceX a mis des années à y arriver (les premiers essais remontent à 2010 et le tout premier succès a eu lieu à la toute fin de 2015). Blue Origin aussi a mis beaucoup de temps à y parvenir. Quant à Arianespace, les vols d'essai ne démarrent qu'en 2022, avec pour objectif de boucler des tests intégraux en 2025. Le prototype européen Themis inspiré de la Falcon 9 ne volera qu'en 2023.
Le choix de l'hélicoptère apparaît donc avant tout dicté par la réalité du portefeuille et la complexité en matière d'ingénierie. Certes, mobiliser un hélicoptère pour un tel vol coûte aussi de l'argent, mais c'est une solution plus économique. Mais à plus long terme, Rocket Lab pourrait tenter aussi la récupération automatique. Par exemple avec sa future fusée Neutron ?