NASA et Rocket Lab testent le transfert de carburant cryogénique en orbite

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Les défis physiques de l’avitaillement en orbite

Transférer du carburant dans l’espace est une opération d’une complexité extrême. Contrairement à la Terre, l’absence de gravité modifie radicalement le comportement des fluides. En microgravité, les liquides ont tendance à coller aux parois des réservoirs et à former des bulles chaotiques, ce qui rend la mesure précise du carburant restant particulièrement difficile. À cela s’ajoute l’utilisation de carburants cryogéniques, comme le méthane et l’oxygène liquides, qui doivent être maintenus à des températures extrêmement basses. Les variations thermiques brutales, entre l’exposition directe au soleil et l’ombre de la Terre, provoquent une évaporation constante, un phénomène connu sous le nom de boiloff. Si la pression augmente trop, les vaisseaux doivent évacuer du gaz, ce qui entraîne une perte de carburant précieuse. Pour la NASA, la maîtrise de ces processus est la condition sine qua non pour transformer l’orbite terrestre en une plateforme de départ pour l’espace profond. L’objectif est de créer des infrastructures qui serviraient d’appui logistique permanent.

essentiellement des stations-service dans l’espace, qui pourraient soutenir l’exploration à long terme. NASA, via Universe Space Tech

LOXSAT et le déploiement de la technologie Rocket Lab

Pour répondre à ces problématiques, la NASA a confié la mission LOXSAT (Liquid Oxygen Flight Demonstration) à la société Eta Space, basée en Floride. Le satellite, qui sera lancé au plus tôt le 17 juillet, utilisera un bus satellite Photon de Rocket Lab pour rejoindre l’orbite terrestre basse. Comme l’indique Space.com, le lancement s’effectuera depuis les installations de Rocket Lab en Nouvelle-Zélande à l’aide d’une fusée Electron. Durant une mission prévue pour durer neuf mois, le satellite testera 11 technologies distinctes pour la gestion des fluides. Ces tests porteront sur des points critiques pour la viabilité des futurs dépôts de carburant :

• La réduction de l’évaporation (boiloff)
• Le transfert de propulseur entre deux engins
• Le maintien de la pression à l’intérieur des réservoirs
• La mesure précise des niveaux de carburant

L’enjeu stratégique pour le programme Artemis

La réussite de ces tests est intimement liée au succès du programme Artemis. Les deux principaux atterrisseurs lunaires sélectionnés par la NASA, le Starship de SpaceX et le Blue Moon de Blue Origin, dépendent de carburants cryogéniques. Pour que ces véhicules puissent descendre sur la Lune puis remonter en orbite pour rejoindre l’astronaute, ils devront impérativement être ravitaillés en orbite. Cependant, la course à l’avitaillement est déjà engagée. Si SpaceX prévoyait de démontrer le transfert de carburant entre ses propres vaisseaux Starship en juin 2026, la société semble rencontrer des difficultés techniques pour limiter l’évaporation de son carburant. Selon les analyses de The Motley Fool, le développement du Starship accuse un léger retard, laissant la porte ouverte à une démonstration réussie par la NASA et Rocket Lab avant l’acteur de SpaceX. L’enjeu est également géopolitique. La NASA et la Chine se livrent une compétition pour être les premières nations à renvoyer des humains sur la Lune d’ici les années 2030. Si Pékin a déjà testé des technologies de ravitaillement en orbite avec ses satellites Shijian-21 et Shijian-25, aucune puissance n’a encore réussi à démontrer un ravitaillement effectif entre deux grands vaisseaux habités.

Programme / Entité	Type de carburant utilisé	Objectif de mission
SpaceX Starship	Méthalox (méthane et oxygène)	Atterrissage et retour lunaire
Blue Origin Blue Moon	Hydrolox (hydrogène et oxygène)	Atterrissage et retour lunaire
LOXSAT (NASA)	Oxygène liquide	Démonstration technologique

Avec l’échéance de la mission Artemis IV prévue pour 2028, la validation de ces “stations-service spatiales” devient la priorité absolue pour garantir que les astronautes ne se retrouvent pas bloqués en orbite faute de ressources.