SpaceX et Mars

Chapitre 1 · 2002 – 2006 Une petite entreprise de fusées

SpaceX est née d’un calcul : si les fusées coûtaient beaucoup moins cher, Mars deviendrait accessible. Ses premières années sont celles d’une poignée d’ingénieurs et d’un lanceur qui ne vole pas.

Les premiers salariés

Space Exploration Technologies, SpaceX, est fondée au début de 2002 par Elon Musk, qui en est directeur général, directeur technique et président depuis mai 2002. L’entreprise s’installe à Los Angeles, où se trouvent les grandes entreprises historiques de l’aérospatiale. Le premier noyau réunit Chris Thompson, Tom Mueller, spécialiste des moteurs, et Hans Koenigsmann, un ingénieur qu’Elon Musk a rencontré lors d’un lancement de fusée dans le désert de Mojave. Tim Buzza, spécialiste des essais, arrive en août 2002 : il est le cinquième salarié. Gwynne Shotwell rejoint SpaceX la même année pour vendre les lancements. Les moteurs sont testés au Texas, à McGregor.

Une fusée « compacte »

En 2003, Elon Musk décrit son premier lanceur au magazine de la Wharton School. Le Falcon doit placer une demi-tonne en orbite basse. La fusée Pegasus, meilleur choix de la NASA pour ce type de charge, coûte alors 25 millions de dollars ; SpaceX veut faire le même travail pour 7 millions. « Si notre lanceur était une voiture, ce serait une compacte », résume-t-il. Le Falcon, ajoute-t-il, est un premier pas vers Mars : le coût reste le principal obstacle pour qui veut y aller.

Le Falcon 1 est conçu à partir de matériel courant : un réseau Ethernet relie ses ordinateurs. SpaceX veut d’abord lancer depuis la base de Vandenberg, en Californie, mais la base fait attendre la jeune entreprise derrière d’autres lancements, puis lui refuse l’accès. Elle se replie sur l’atoll de Kwajalein, une base de l’armée américaine dans les îles Marshall, au milieu du Pacifique, près de l’équateur. L’équipe vit à Kwajalein et travaille sur l’île d’Omelek, où elle se rend en bateau.

Le premier échec

Le premier Falcon 1 décolle au début de 2006 et ne va pas loin. Hans Koenigsmann parlera d’un échec « déchirant » : « Nous avons appris beaucoup de choses que nous faisions mal, et apprendre fait parfois mal. »

Sources : NASA, entretiens d’histoire orale du Commercial Crew & Cargo Program Office, 15 janvier 2013 : G. Shotwell (fondation au début de 2002), H. Koenigsmann (Mojave, Kwajalein et Omelek), T. Buzza (premiers salariés, août 2002, cinquième salarié, Los Angeles, McGregor, Vandenberg), D. Giger (Vandenberg, l’équateur, premier lancement au début de 2006) ; Tesla, formulaire 10-K/A, 2026 (fonctions d’Elon Musk chez SpaceX depuis mai 2002) ; NASA, page « Gwynne Shotwell » (arrivée en 2002) ; R. Strauss, « Planning the Next (Giant) Step », Wharton Magazine, hiver 2003 (demi-tonne, Pegasus à 25 millions, 7 millions, « if our launcher were a car, it would be a compact », premier pas vers Mars) ; NASA, SP-2014-617, Commercial Orbital Transportation Services, 2014 (Ethernet, « heartbreaking », « learning sometimes hurts »). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 2 · 2006 – 2012 Le contrat qui a tout changé

En six ans, SpaceX passe de l’entreprise dont les fusées échouent à la première société privée qui ravitaille la Station spatiale internationale. Un programme de la NASA, COTS, rend ce saut possible.

Le pari COTS

En janvier 2006, la NASA lance un appel à propositions pour son programme COTS : elle veut que des entreprises privées développent des véhicules capables de transporter du fret vers la Station spatiale internationale, et ne les paiera qu’à mesure qu’elles franchiront des étapes fixées d’avance. SpaceX s’arrête presque entièrement pour rédiger sa proposition. Le jour du résultat, tous les salariés sont réunis dans la salle de repas ; à l’annonce de la victoire, la salle explose. L’accord, signé en août 2006, vaut 278 millions de dollars. Dès le départ, SpaceX et la NASA veulent que la capsule Dragon puisse un jour transporter des humains.

Le quatrième essai

Le Falcon 1 échoue trois fois. L’ingénieur David Giger dira n’avoir jamais senti, chez les dirigeants, la tentation d’abandonner. La leçon tient en une formule : « tester comme on vole ». Toute différence entre la façon dont on teste un véhicule au sol et celle dont on le fait voler est l’endroit où surgiront les problèmes. Le 28 septembre 2008, depuis Kwajalein, le quatrième Falcon 1 atteint l’orbite : c’est la première fusée à ergols liquides développée par une entreprise privée à y parvenir. Le 23 décembre 2008, la NASA attribue à SpaceX un contrat de ravitaillement de la Station : douze missions pour 1,6 milliard de dollars. Gwynne Shotwell devient présidente de l’entreprise.

Falcon 9 et Dragon

Le 4 juin 2010, le premier Falcon 9, propulsé par neuf moteurs Merlin, décolle avec succès. Le 8 décembre 2010, le deuxième met en orbite la première capsule Dragon, qui revient sur Terre et est récupérée en mer : selon la NASA, SpaceX devient la première entreprise commerciale des États-Unis à récupérer un vaisseau revenu de l’orbite.

Le 22 mai 2012, un Falcon 9 lance Dragon vers la Station. Le 25 mai, l’approche se complique : un reflet sur le module japonais trompe les caméras thermiques, qui ne s’accordent plus avec les lidars. Un ingénieur ordonne un recul ; l’équipe corrige le logiciel en vol, et les capteurs convergent. Dragon est amarré à la Station : pour la première fois, une entreprise privée y livre du fret. À Hawthorne, environ 1 500 personnes crient, pleurent et s’embrassent devant la salle de contrôle.

Le prix réel

L’accord COTS aura coûté bien plus que prévu. SpaceX pensait investir environ 105 millions de dollars en plus des 278 millions de la NASA ; au total, l’entreprise a dépensé environ 850 millions, et la NASA 396 millions. Sans ce programme, résume Gwynne Shotwell, SpaceX boiterait peut-être encore en essayant de changer le monde, au lieu de courir.

Sources : NASA, entretiens d’histoire orale du Commercial Crew & Cargo Program Office, 15 janvier 2013 : G. Shotwell (appel de janvier 2006, entreprise presque arrêtée, salle de repas, 278 millions, août 2006, présidence après le contrat de ravitaillement, reflet sur le module japonais, recul, 1 500 personnes, 105, 850 et 396 millions, « limping instead of running »), D. Giger (Dragon pensé pour les humains, aucun désespoir, « test as you fly ») ; NASA, SP-2014-617, 2014 (Falcon 1 en orbite le 28 septembre 2008 après trois échecs, contrat du 23 décembre 2008, 1,6 milliard pour douze missions, Falcon 9 le 4 juin 2010 et ses neuf moteurs, Dragon le 8 décembre 2010, lancement du 22 mai et amarrage du 25 mai 2012) ; R. Preer, Wharton Magazine, automne 2010 (première fusée privée à ergols liquides en orbite). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 3 · 2015 – 2020 Faire revenir les fusées

Pour faire baisser le prix de l’espace, SpaceX veut récupérer ses fusées plutôt que les jeter. Entre 2015 et 2020, l’idée devient routine, et des astronautes montent à bord.

Le 21 décembre 2015

Ce soir-là, un Falcon 9 met en orbite onze satellites de messagerie Orbcomm depuis Cap Canaveral. Moins de dix minutes après le décollage, vers 20 h 38, heure de la côte est, son premier étage revient et se pose debout sur une aire que SpaceX appelle Landing Zone 1, à une dizaine de kilomètres au sud de son point de départ. Depuis, les atterrissages d’étages de Falcon 9 sont devenus courants ; la NASA les signale régulièrement dans les comptes rendus de ses missions de ravitaillement.

Falcon Heavy et le roadster

Le 6 février 2018, depuis le pas de tir 39A du centre Kennedy, SpaceX lance pour la première fois le Falcon Heavy : trois premiers étages de Falcon 9 réutilisables accolés, soit 27 moteurs Merlin. C’est alors la fusée en service la plus puissante ; elle peut envoyer environ 17 tonnes vers Mars. Les deux propulseurs latéraux reviennent se poser côte à côte à Cap Canaveral. L’étage central, lui, manque son atterrissage : deux de ses moteurs ne se sont pas rallumés.

Pour ce vol de démonstration, la seule charge est une voiture électrique Tesla Roadster, fixée au second étage, avec au volant un mannequin en combinaison baptisé « Starman ». L’étage la place sur une orbite autour du Soleil qui s’étend au-delà de celle de Mars, sans qu’aucune rencontre avec la planète soit prévue ni même possible. En octobre 2020, la voiture passe à environ huit millions de kilomètres de Mars, trop loin pour que la planète modifie son orbite.

Le 30 mai 2020

À 15 h 22, heure de la côte est, un Falcon 9 décolle du pas de tir 39A, celui des missions Apollo et des navettes. À son sommet, la capsule Crew Dragon emporte les astronautes de la NASA Robert Behnken et Douglas Hurley vers la Station spatiale internationale. Pour la première fois, des astronautes de la NASA partent du sol américain à bord d’un vaisseau construit et exploité par une entreprise privée. Elon Musk parle d’un « rêve devenu réalité » pour toute l’entreprise, le fruit du travail d’environ cent mille personnes si l’on compte tous les fournisseurs.

Sources : S. Clark, « Photos: Falcon 9 booster stands upright after landing », Spaceflight Now, 22 décembre 2015 (onze satellites Orbcomm, atterrissage vers 20 h 38 EST à Landing Zone 1, environ six miles au sud du point de départ) ; NASA, blog « Commercial Resupply », par exemple « Falcon 9 First Stage Lands! », 3 juin 2021 ; J. Uri, « 5 Years Ago: First Flight of the Falcon Heavy Rocket », NASA, 6 février 2023 (6 février 2018, pas de tir 39A, trois premiers étages, 27 moteurs, fusée en service la plus puissante, 37 000 livres vers Mars, atterrissage des propulseurs latéraux, échec de l’étage central, Tesla Roadster, Starman, orbite au-delà de celle de Mars, passage à cinq millions de miles en octobre 2020) ; NASA, « NASA Astronauts Launch from America in Historic Test Flight of SpaceX Crew Dragon », 30 mai 2020 (15 h 22, Behnken et Hurley, la première, « dream come true », « a hundred thousand people roughly ») ; SpaceX, page « Launches » (pas de tir 39A d’Apollo et de la navette). Les conversions en unités métriques sont de nous.

Chapitre 4 · 2021 – 2026 Starship

Le vaisseau conçu pour Mars est d’abord choisi pour la Lune. Depuis le sud du Texas, il vole de plus en plus loin.

Le plus grand lanceur jamais construit

Starship réunit un premier étage, Super Heavy, et un vaisseau, Starship, tous deux conçus pour être entièrement réutilisables. SpaceX le présente comme le lanceur le plus puissant jamais développé, capable de porter plus de cent tonnes en orbite. Il a été conçu dès l’origine pour fonctionner au méthane et à l’oxygène liquides, des ressources qu’on peut extraire et raffiner sur Mars. Il est fabriqué, testé et lancé à Starbase, au Texas.

Un atterrisseur lunaire

Le 16 avril 2021, la NASA choisit SpaceX pour développer l’atterrisseur qui déposera de nouveau des astronautes américains sur la Lune, dans le cadre du programme Artemis : un contrat de 2,89 milliards de dollars, à prix fixe, payé par étapes. L’atterrisseur est une version de Starship, avec une vaste cabine et deux sas. En 2026, la NASA réorganise son calendrier : la mission Artemis III, prévue pour 2027, restera en orbite terrestre et servira à tester les rendez-vous et l’amarrage entre Orion et des engins d’essai des atterrisseurs de SpaceX et de Blue Origin ; le prochain alunissage d’Américains est reporté à Artemis IV.

Les vols d’essai

Le 14 mars 2024, lors du troisième vol d’essai intégré, Super Heavy décolle avec ses 33 moteurs Raptor ; le vaisseau se sépare en allumant ses six moteurs, atteint l’orbite prévue et réussit une démonstration de transfert d’ergols entre ses réservoirs internes, une étape vers le ravitaillement en orbite dont dépendent les missions lointaines. Le 24 juillet 2026, lors du treizième vol, une nouvelle version de l’ensemble déploie vingt satellites Starlink, rallume un moteur dans l’espace, puis le vaisseau rentre dans l’atmosphère et se pose doucement dans l’océan Indien, intact. Le quatorzième vol a lieu le 28 septembre 2026.

Sources : SpaceX, page « Mission: Mars », consultée le 10 octobre 2026 (système entièrement réutilisable, le plus puissant jamais développé, plus de cent tonnes, méthane et oxygène) ; SpaceX, page « Launches », consultée le 10 octobre 2026 (Starbase, vol 14 du 28 septembre 2026) ; NASA, « As Artemis Moves Forward, NASA Picks SpaceX to Land Next Americans on Moon », 16 avril 2021 (2,89 milliards, prix fixe et étapes, cabine et deux sas) ; NASA, « NASA Outlines Preliminary Artemis III Mission Plans », 13 mai 2026 (Artemis III en orbite terrestre l’an prochain, tests avec les engins de SpaceX et de Blue Origin, alunissage sur Artemis IV) ; NASA, « NASA Artemis Mission Progresses with SpaceX Starship Test Flight », 14 mars 2024 (troisième vol, 33 moteurs, six moteurs, orbite prévue, transfert d’ergols) ; SpaceX, « Starship’s Thirteenth Flight Test », 24 juillet 2026 (vingt satellites Starlink, rallumage, amerrissage intact dans l’océan Indien).

Chapitre 5 · 2026 Ce que SpaceX annonce pour Mars

SpaceX n’a encore rien envoyé vers Mars. Mais l’entreprise décrit publiquement ce qu’elle veut y faire, et à quelle échelle.

Une ville, pas une base

Sur son site, en 2026, SpaceX décrit l’objectif : une ville autonome sur Mars, qui demandera plus d’un million de personnes et des millions de tonnes de fret. Les fenêtres de lancement vers Mars ne s’ouvrent qu’environ tous les vingt-six mois ; il faudra plus de dix lancements par jour pendant ces fenêtres et, au bout du compte, plusieurs milliers de Starships. Le vaisseau entrera dans l’atmosphère martienne à 7,5 kilomètres par seconde.

Le fret d’abord

L’entreprise propose des vols de fret vers la surface de Mars « au plus tôt en 2028 », au prix de 100 millions de dollars la tonne. Les premiers humains devront ensuite repérer les ressources, préparer les zones d’atterrissage, installer la production d’énergie et construire des habitats.

Des annonces, pas des résultats

Ces chiffres sont des objectifs annoncés par l’entreprise, non des réalisations. À la date de vérification de ce livre, les sources consultées ne font état d’aucun vol de Starship au-delà de l’orbite terrestre ; le ravitaillement en orbite, indispensable pour un voyage vers Mars, n’y apparaît que sous la forme d’une démonstration de transfert entre les réservoirs d’un même vaisseau.

Sources : SpaceX, page « Mission: Mars », consultée le 10 octobre 2026 (un million de personnes, millions de tonnes, plus de dix lancements par jour, vingt-six mois, plusieurs milliers de Starships, 7,5 km/s, « no earlier than 2028 », 100 millions de dollars la tonne, tâches des premiers humains) ; pour le dernier paragraphe, les sources du chapitre précédent, qui ne mentionnent aucun vol au-delà de l’orbite terrestre ni de transfert d’ergols entre deux vaisseaux.