Le fiasco des programmes spatiaux: la faute à qui… ou à quoi?

Si l’exploration de l’espace représente un enjeu majeur pour de nombreux pays, sa réalisation s’avère particulièrement délicate. On en veut pour preuve le nombre de lancement de satellites qui se sont soldés par un échec. Quelles en ont été les causes et quelles leçons faut-il en tirer pour l’avenir?

Les cosmonautes russes effectuent une sortie dans l'espace - Sputnik France
Quelle est l’odeur de l’espace? Tout juste revenu de l'ISS, un cosmonaute répond
En 2017, l'humanité fête les 60 ans de l'ère de l'exploration spatiale, marquée par le lancement du premier satellite, le 4 octobre 1957. Évidemment, en 60 ans, beaucoup de choses ont changé. De nombreuses missions spatiales, dont ExoMars 2020 ou encore le programme lunaire habité, en sont des exemples parfaits.

Néanmoins, il ne faut jamais oublier que ce processus reste particulièrement risqué et représente des défis importants pour les ingénieurs et les scientifiques d'aujourd'hui. Ainsi, parmi les problèmes qui restent à l'ordre du jour, les échecs de lancement de satellites sont malheureusement plus fréquents qu'on ne pourrait le croire. Comprendre les causes essentielles de ce problème et en tirer des leçons pourrait dans l'avenir réduire le nombre de lancements avortés.

Explosion d'Ariane 5: un échec qui pèse lourd sur le budget.

Espace: un débris important de la fusée Ariane 5 passe à 4 km de l'ISS (NASA)
Le vol 501 de la fusée Ariane 5 fait partie du projet Ariane, programme aérospatial européen ayant pour but d'envoyer deux satellites de trois tonnes en orbite et de consolider la place des Européens dans le domaine aérospatial. Ce projet a mis 10 ans à être réalisé, pour un coût total de sept milliards de dollars. Néanmoins, il s'est soldé par un échec le 4 juin 1996, suite à un dysfonctionnement informatique qui provoqua un bris et fit exploser la fusée en vol seulement 36,7 secondes après son décollage.

D'après le rapport de la commission d'experts, l'explosion d'Ariane 5 a été provoquée par une erreur de conception d'un logiciel informatique.
Le principal accusé dans cette histoire est le système de référence inertielle (SRI), qui permet de calculer la position exacte de la fusée pendant le décollage.

«C'est la perte totale des informations de guidage et d'altitude, 37 secondes après le démarrage de la séquence d'allumage du moteur principal, qui est à l'origine de l'échec d'Ariane 501», ont affirmé les experts, cités par la Libération.

trou noir (image d'illustration) - Sputnik France
Deux trous noirs géants qui «s’embrassent» dans l’espace détectés par la NASA (vidéo)
Au passage, les enquêteurs ont découvert d'autres «faiblesses éventuelles de conception au niveau du système de contrôle de vol» et constaté «une anomalie» au niveau de la pression hydraulique des vérins de la tuyère du moteur principal. Le coût des modifications et vérifications était à l'époque évalué entre 2 et 4% du coût du programme Ariane 5.

Si l'échec d'Ariane 5 n'a été ni le premier, ni le dernier dans cette liste, il reste toutefois parmi les plus coûteux.

Il est évident que depuis toutes ces années, de nombreux progrès ont été réalisés dans le domaine, parsemés aussi bien de succès que de défaites. Les problèmes techniques qui surviennent au moment ou peu de temps après le lancement demeurent parmi les plus importants.

Ainsi, en 2016, soit 20 ans après l'explosion d'Ariane 5, deux lancements sur 85 se sont soldés par un échec, dont un russe, le Progress MS-04, lancé le 1er décembre du cosmodrome Baïkonour à l'aide d'un lanceur Soyouz, et un chinois, le Longue Marche 4C, depuis le centre de Taiyuan et lancé le 31 août.

Si une défaillance technique a été détectée pour Progress MS-04, aucune annonce officielle n'a été faite par Pékin.

Deux autres échecs majeurs se sont également produits au cours de cette année.

Destruction d'un Falcon 9.

A SpaceX Falcon 9 rocket lifts off on a supply mission to the International Space Station from historic launch pad 39A at the Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, U.S., February 19, 2017. - Sputnik France
Un nouveau moteur pour le Falcon 9 explose lors d’un test
Le 1er septembre 2016, la société SpaceX a procédé à l'essai de son lanceur Falcon 9, qui devait une semaine plus tard emporter vers l'orbite de transfert géostationnaire le satellite de télécommunications israélien Amos-6. Mais l'engin a explosé à 9h07 locales (15h07 à Paris), à la fin du remplissage du moteur du second étage, trois minutes avant la mise à feu des moteurs du premier étage. La charge utile, placée au sommet du second étage, a été détruite, et une onde de choc s'est propagée sur plusieurs kilomètres à la ronde.

Les webcams installées autour du complexe de tir ont montré un épais nuage de fumée noire, toujours présent plus de trois heures après l'incident, qui n'a heureusement fait aucune victime.

Dans un communiqué publié le 2 janvier sur son site Internet, SpaceX a annoncé avoir terminé l'enquête sur l'explosion du Falcon 9.

Dans son rapport, SpaceX a confirmé que l'explosion du lanceur avait été provoquée par l'explosion initiale d'un des trois réservoirs d'hélium logés à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide de l'étage supérieur du lanceur. Cette explosion a généré des ondes de choc qui ont vaporisé l'oxygène liquide. Les fines gouttelettes de vapeur qui se sont alors formées ont enflammé le kérosène, qui a fait voler en éclat le lanceur et le satellite à son bord.

Échec d'un atterrisseur expérimental qui s'écrase à l'atterrissage sur Mars.

Mars - Sputnik France
ExoMars 2020: quel est l’objectif clé de ce projet prometteur? Sputnik explique
Un peu plus d'un mois après l'échec du lanceur Falcon 9, le projet ExoMars a également été marqué par une défaite. L'atterrisseur expérimental développé par l'Agence spatiale européenne (ESA) Schiaparelli ou ExoMars EDM s'est écrasé à l'atterrissage sur la planète Mars, le 19 octobre 2016, en raison de l'échec de la procédure de freinage.

La mission du module Schiaparelli devait notamment permettre de valider les techniques de rentrée atmosphérique et d'atterrissage qui seraient mises en œuvre par de futures missions martiennes européennes.

D'après les conclusions de la Commission, l'ordinateur de bord aurait indiqué de façon erronée que la sonde se trouvait en position complètement renversée (tête en bas), ce qui n'était pas le cas puisque Schiaparelli était encore suspendu sous son parachute. La détection de cette erreur fatale a été déterminante dans le cadre de la réalisation du projet ExoMars.

C'est d'ailleurs la deuxième fois que l'Europe spatiale échoue à faire atterrir en douceur un engin sur Mars, 13 ans après les mésaventures de l'atterrisseur britannique Beagle 2, précise Le Temps.

Hélas… L'année 2017, qui n'a pas encore touché à sa fin, a déjà été marquée par cinq échecs spatiaux.

Une des plus petites fusées orbitales du monde s'écrase lors du lancement au Japon.

Space - Sputnik France
«Un hôte venu de l’espace»: ce que les scientifiques ont découvert sur l’ISS
Le 14 janvier 2017, l'expérimentation d'une fusée-sonde de petite taille visant à placer sur orbite basse un nano-satellite a tourné court au Japon.

Selon la chaîne de télévision nationale japonaise NHK, la fusée SS-520-4, d'une longueur de 9,5 mètres, d'un diamètre de 0,52 mètre et pesant 2,6 tonnes, avec une charge utile de 4 kg, a décollé autour de 8h30 heure locale à partir du Centre spatial d'Uchinoura dans le Sud-ouest du Japon.

La fusée portait un micro-satellite de 35 cm de hauteur et pesant 3 kg. Toutefois, selon l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), les systèmes de communication ont mal fonctionné après le lancement de la fusée, ce qui a mis fin à l'allumage du deuxième servomoteur. La fusée est tombée en mer au Sud-est d'Uchinoura.

Du Rocket Lab LC-1 néo-zélandais à la fusée russe Soyouz-2.1b.

Les défaillances techniques ont également été à l'origine d'autres fiascos, notamment celui de la fusée de petite charge néo-zélandaise Rocket Lab LC-1 en mai dernier, puis de la Longue Marche 5 chinoise, en juillet, suivi du lanceur de l'agence spatiale indienne Polar Satellite Launch Vehicle en août et de la fusée russe Soyouz- 2.1b en novembre.

Si les trois premiers échecs étaient importants mais relativement peu coûteux, ceux du lanceur chinois et russe ont pesé lourd sur le budget des programmes spatiaux de ces deux pays.

Échec du plus gros lanceur chinois.

The United Launch Alliance Atlas V rocket carrying NASA's Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) spacecraft lifts off on from Space Launch Complex 41 on September 8, 2016 at Cape Canaveral Air Force Station in Florida. - Sputnik France
La fusée Atlas V dotée d’un satellite-espion US lancée en Floride (vidéo)
Après le succès du premier lancement de Longue Marche 5, le lanceur le plus puissant de la Chine, le deuxième s'est soldé par un échec. Le lanceur n'a pas explosé, mais un problème est survenu avant la séparation du satellite de télécommunication Shijian-18.

«Une anomalie a été détectée durant le vol» fut la seule déclaration de l'agence Chine Nouvelle pour expliquer cet accident.

Échec de la fusée russe Soyouz-2.1b.

Le holding spatial russe Roskosmos au salon de Farnborough (photo d'archives) - Sputnik France
La raison de la perte d'un satellite révélée par Roskosmos
Le 28 novembre, la Russie avait perdu le contact avec le satellite météorologique Meteor-M, lancé quelques heures auparavant par une fusée Soyouz-2.1b depuis le nouveau cosmodrome de Vostotchny. À l'issue de l'enquête, le premier adjoint du chef de l'Agence spatiale russe Roskosmos, Alexandre Ivanov, a annoncé qu'il s'agissait «d'une imperfection des algorithmes logiciels du système de contrôle de l'étage supérieur du bloc d'accélération "Fregat" et d'azimuts de lancement incorrects. Au final, l'orientation de l'unité a été mal déterminée après séparation du lanceur». L'étage supérieur du satellite a donc effectué une rotation dans le mauvais sens, ce qui a ensuite conduit à sa perte.

L'importance du développement des programmes spatiaux pour la communauté internationale est indiscutable, ce qui explique les grosses sommes budgétaires qui y sont attribuées. Le coût élevé de fabrication d'appareils spatiaux ne permet pas de réaliser fréquemment de nombreux tests identiques.

Pour cette raison, une analyse détaillée et une compréhension plus profonde des causes des fiascos lors des lancements est nécessaire afin d'éviter pareilles défaillances dans l'avenir, ce qui permettra de mieux encadrer la réalisation de programmes spatiaux.

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