2040 : Tous dans l'espace ?

Astrophysique, astronautique : ce que vous pourrez voir d'ici 20 ans

Hugo Lisoir, Maxime Lisoir

• Éditeur: Alisio
• Année: 2021
• Imprimer l'ISBN: 9782379351297
• ISBN de l'eBook: 9782379351778
• Sujet: Sciences biologiques
• Sujet: Dissertations sur la science

Vols habités jusqu’à Mars et au-delà, débris orbitaux, astéroïdes tueurs, énergie et matière noire... l’astrophysique et l’astronautique recèlent encore bien des mystères, pour les passionnés autant que pour toute personne ayant un jour levé les yeux vers les étoiles.

Que pourra-t-on voir dans le ciel en 2040?

À l’heure où la réalité rejoint la fiction, où l’espace est plus que jamais un enjeu géopolitique, économique et climatique majeur, Maxime et Hugo Lisoir nous invitent à voyager dans le temps. Entre rétrospective et prospective, le décryptage des grandes étapes passées de la conquête du cosmos, nous entraine à la découverte de la grande aventure spatiale de demain. Les frères  Maxime et Hugo Lisoir  sont les créateurs de la chaîne YouTube de vulgarisation scientifique Hugo Lisoir suivie par plus de 340 000 abonnés. Leur passion? Tout ce qui touche à l’espace! Ils publient toutes les semaines des dossiers complets et des vidéos de questions-réponses sur les avancées de la recherche en astronomie, en astronautique et sur le New Space.

UN NOUVEL ÉLAN VERS LES ÉTOILES

Chapitre 1

L’ÉMERGENCE DU GÉANT CHINOIS

L’ascension économique de la Chine au cours des trois dernières décennies et son accession au statut de grande puissance ont bouleversé la donne sur la scène internationale. Tous les secteurs d’activité sont concernés, et le spatial n’échappe pas à la règle. L’évolution est particulièrement impressionnante depuis le milieu des années 2000. En multipliant les lancements et les programmes, la Chine s’est taillé une place de leader dans le club très fermé des pays disposant d’un accès autonome à l’espace. Elle est aujourd’hui le pays qui organise chaque année le plus grand nombre de lancements. En 2018, Pékin a ainsi procédé à 39 tirs orbitaux, soit 5 de plus que les États-Unis, 19 de plus que la Russie, et 31 de plus que l’Europe ! Une situation impensable à peine dix ans auparavant. L’agence spatiale chinoise, la CNSA*, est active dans l’exploration de la Lune et de Mars. Début 2019, elle s’est distinguée en devenant le premier acteur au monde à poser un atterrisseur sur la face cachée de notre satellite. L’agence travaille sur des sondes à destination des géantes gazeuses et possède ses propres stations spatiales. Le pays a beaucoup investi sur le vol habité, ce qui lui permet aujourd’hui de disposer de capacités qui font défaut à l’Europe et qui viennent tout juste d’être restaurées aux États-Unis. Pékin vient par ailleurs de finaliser la mise en orbite de sa propre constellation* de positionnement par satellite. Ce GPS Chinois offre un argument géopolitique de poids au pays, en permettant aux nations alliées de se détacher de l’influence américaine. On se demande donc quand cette ascension fulgurante va prendre fin, ou si elle va au moins ralentir.

LENTEMENT MAIS SÛREMENT

L’émergence de la Chine spatiale s’est déroulée en totale autarcie ou presque. Pékin n’est pas impliqué dans les programmes liés à la Station spatiale internationale et ne participe pas aux grandes missions d’exploration menées par la NASA. Le pays a cependant bénéficié de transferts de technologies de la part de Moscou, et entretient quelques liens avec des nations européennes, dont la France. Ce qui distingue fortement le programme spatial chinois de ses équivalents américain, européen ou russe, c’est son rythme lent et mesuré. Les objectifs sont ambitieux, mais le pays n’hésite pas à se donner dix ou vingt ans pour les remplir. Cette démarche est rendue possible par la stabilité politique du pays. Le pouvoir central n’a pas à se préoccuper d’élections et peut donc se permettre de voir sur le long terme. Le programme d’exploration de la Lune Chang’e par exemple, va bientôt célébrer ses vingt ans, et devrait continuer sur sa lancée pendant au moins une ou deux autres décennies.

Cette relative stabilité permet de se projeter assez facilement dans l’avenir spatial du pays. C’est d’ailleurs pour cette raison que nous avons choisi de traiter ce thème dans le premier chapitre de ce livre. Les prévisions que nous allons maintenant apporter s’appuient sur un certain nombre d’hypothèses. La première, c’est que le parti communiste chinois va rester la force politique dominante dans le pays. Le secrétaire général Xi Jinping dispose a priori d’un poste à vie. En 2040, il aurait 86 ans : il y a donc de bonnes chances pour qu’on assiste à au moins une passation de pouvoir. Nous allons supposer que ce changement de dirigeant n’affectera pas ou peu la politique spatiale du pays. La seconde hypothèse sur laquelle se basent nos prédictions est que la Chine va continuer son développement à un rythme soutenu. Peut-être pas avec les 10 % de croissance annuelle des années 2000, mais tout de même avec un taux susceptible de rendre les Occidentaux jaloux. En 2040, La Chine devrait donc se battre épaule contre épaule avec les États-Unis pour la place de première économie du monde.

Une économie plus forte, c’est une capacité d’investissement plus importante, et cette puissance devrait avoir des répercussions sur les activités spatiales du pays. L’accélération fulgurante à laquelle nous avons assisté au cours des quinze dernières années va donc probablement se poursuivre. En 2040, l’agence spatiale chinoise et les entreprises privées du pays tireront probablement plus de 100 lanceurs* orbitaux par an. Soit l’équivalent de l’activité spatiale de l’ensemble de la planète en 2020. Le pays disposera de tout un arsenal de moyens de lancement, allant du microlanceur au mastodonte capable de placer 100 tonnes en orbite en un seul tir. Cette vaste panoplie permettra de soutenir toute une gamme d’applications allant du vol habité à l’exploration du Système solaire, en passant par les télécommunications ou la défense.

Pour en arriver là, le pays va continuer sa démarche de développement incrémental. Il ne tombera probablement pas dans le piège d’une course à l’espace très coûteuse avec les États-Unis. Celle des années 1960 a pesé très lourdement sur l’économie soviétique, et on peut parier que Pékin a retenu la leçon. Cela ne signifie pas pour autant que l’agence spatiale chinoise sera en retard sur ses homologues américaine, européenne, russe ou indienne, bien au contraire. La NASA est capable de mobiliser énormément de moyens humains et financiers pour parvenir rapidement à un objectif. Elle en a fait la démonstration lors du programme Apollo. Elle doit par contre s’accommoder d’un leadership changeant. Tous les quatre à huit ans, un nouveau locataire s’installe à la Maison-Blanche, et bien souvent, il change complètement l’orientation du programme spatial du pays. Ce qui implique la perte d’années de recherche et de développement pour se lancer dans une nouvelle direction. Sous l’emprise du parti communiste, la Chine ne s’embarrasse pas du processus démocratique. Ce qu’elle perd en vitesse de développement, elle le gagne donc en stabilité. Entre 2004 et 2020, la NASA a d’abord jeté toute son énergie vers la Lune, puis sous Obama, elle a redirigé ses efforts vers l’exploration d’astéroïdes, avant de revenir s’intéresser à la Lune une fois Donald Trump au pouvoir. Au cours de la même période, la CNSA* est restée concentrée sur l’objectif lunaire, sans jamais se laisser distraire. Si bien qu’en 2020, elle dispose de plus de missions actives à la surface de notre satellite que l’agence spatiale américaine.

Au cours des vingt prochaines années, il y a de bonnes chances pour que le scénario se répète. La CNSA* avancera lentement mais sûrement vers des objectifs définis longtemps à l’avance, tandis que la NASA devra jongler entre les souhaits des républicains et ceux des démocrates.

DESTINATION LUNE

L’un des objectifs principaux de l’agence spatiale chinoise restera la Lune et, en 2040, le pays devrait avoir réalisé des progrès fulgurants. La Chine a déjà réalisé cinq grandes missions lunaires robotisées. Elle vient notamment de réussir un retour d’échantillons, avec la mission Chang’e 5. Cela signifie que le pays maîtrise tous les aspects techniques nécessaires au voyage habité jusqu’à la surface de la Lune. Il est capable d’y envoyer un vaisseau et de l’en faire revenir. Il ne reste maintenant plus qu’à répéter la même opération avec des hommes. Cela devrait tout de même prendre un certain temps. L’agence spatiale chinoise pourrait tenter un vol habité vers la Lune au tournant de la décennie 2030. La première mission s’apparenterait probablement aux programmes Apollo et Artemis américains, avec des séjours courts centrés autour d’un planté de drapeau.

À plus long terme, les Chinois ne cachent pas qu’ils considèrent la Lune comme un objectif géostratégique. La Chine compte déjà envoyer certaines de ses missions robotiques vers cette région. On imagine facilement que les vols habités suivront la même logique.

POURQUOI LE PÔLE SUD LUNAIRE EST-IL L’OBJET DE TOUTES LES CONVOITISES ?

D’une part, on y trouve des cratères dont les profondeurs ne voient jamais la lumière du Soleil. En 2018, une équipe américaine a démontré qu’ils abritent de la glace d’eau, une ressource jugée fondamentale car elle peut être utilisée pour produire du carburant de fusée. Avec une station-service sur place, le voyage vers la Lune et même au-delà deviendrait beaucoup plus simple. Qui maîtrisera le pôle Sud lunaire s’ouvrira donc des options sur l’ensemble du Système solaire et de ses ressources. C’est évidemment une perspective de très long terme, mais ni les Chinois ni les Américains ne souhaitent laisser l’exclusivité d’une telle option à la puissance rivale. L’autre intérêt majeur du pôle Sud lunaire réside dans ce qu’on appelle les pics de lumière éternelle. Du fait de l’inclinaison du satellite par rapport au Soleil, certains de ses reliefs sont presque continuellement exposés à la lumière. Ce qui en fait des cibles de choix pour déposer quelques panneaux photovoltaïques. Avec de l’eau et de l’électricité potentiellement disponibles, le pôle Sud de la Lune est un endroit bien moins hostile que le reste de notre satellite.

Si l’agence spatiale chinoise parvient à réaliser un vol habité vers la Lune autour de 2030, une base permanente ou semi-permanente en 2040 paraît envisageable. Le programme Apollo avait perdu sa raison d’être après le triomphe des premiers alunissages : une fois les Soviétiques battus, les États-Unis n’avaient plus de raison de supporter un programme aussi coûteux. L’agence spatiale chinoise en revanche ne semble pas vouloir se placer dans une logique de course avec Washington. Une fois les premiers Chinois envoyés sur la Lune, elle devrait continuer à dérouler lentement et sûrement la suite de son programme. On pourrait donc voir une base lunaire, puis le début de l’exploitation des ressources du pôle Sud au cours de la décennie 2040.

LE VOL HABITÉ EN ORBITE BASSE*

En plus de l’aventure lunaire, Pékin devrait mettre l’accent sur le vol habité en orbite basse*. En 2040, le pays disposera d’au moins une station occupée de manière permanente. Cela lui offrira un argument de poids dans ses relations internationales, puisque la Chine sera ainsi en mesure d’inviter des astronautes de diverses nations à venir y séjourner. Une démonstration sans équivoque de la puissance et de la générosité du pays. Au-delà de cette fonction de prestige, la ou les station(s) chinoise(s) pourront servir à supporter la recherche scientifique, et éventuellement être convertie(s) en usine(s) de fabrication orbitale.

L’AVENIR RADIEUX DE LA FABRICATION ORBITALE

Construire en orbite peut avoir plusieurs applications. Avec les procédés de l’impression 3D, il est possible d’assembler directement dans l’espace des structures qui ne tiendraient pas sous la coiffe d’une fusée. Les stations, satellites et autres vaisseaux pourront ainsi adopter des formes bien plus libres que celles qu’ils ont aujourd’hui. Les stations spatiales pourraient jouer un rôle central dans la naissance de ces véritables chantiers navals orbitaux. Des expériences allant dans ce sens vont être réalisées dès l’année prochaine par le satellite Archinaut One.

L’autre application de la fabrication en orbite concerne les matériaux. En microgravité, certains d’entre eux ne se comportent pas comme sur Terre et adoptent des propriétés inédites. En 2016, la NASA a ainsi annoncé qu’elle allait supporter la fabrication de fibres optiques à bord de la Station spatiale internationale. Les fibres résultantes sont très pures, car l’absence de pesanteur empêche des cristaux de s’y former (un résultat impossible à reproduire sur Terre). Tout comme l’agence spatiale américaine, la CNSA* (Chinese National Space Administration) va chercher à développer ce type d’applications au cours des prochaines décennies. Les matériaux fabriqués en orbite resteront probablement bien trop coûteux pour intégrer des produits de la vie quotidienne, mais ils supporteront sans doute des applications de recherche et de défense.

LOGIQUES GUERRIÈRES

La Chine et les États-Unis semblent se diriger vers une logique de nouvelle guerre froide et c’est d’autant plus vrai pour tout ce qui se passe en orbite. Depuis déjà dix ans, la NASA a interdiction formelle de collaborer avec la Chine, une situation qui mène à des programmes complètement séparés et bien souvent concurrents. Américains et Chinois investissent d’ailleurs massivement dans le spatial militaire. Sous l’impulsion de Donald Trump, les États-Unis viennent de créer la Space Force, un corps d’armée entièrement dédié à la guerre au-delà de l’atmosphère. Les Chinois disposent déjà d’un organe équivalent depuis cinq ans. Au cours des vingt prochaines années, on peut imaginer que Pékin va accentuer ses capacités offensives et défensives dans ce domaine : armes antisatellites placées au sol ou directement en orbite, satellites hyper manœuvrants capable d’aller inspecter ou saboter d’autres engins spatiaux, et bien sûr des moyens d’espionnage toujours plus nombreux et sophistiqués.

L’espace comme nouveau champ de conflit est une tendance qu’on voit émerger depuis maintenant quelques années. Si pour le moment aucune action hostile n’a jamais été entreprise directement en orbite, les choses pourraient rapidement changer. La Chine aspire à devenir une puissance militaire de premier plan et ne peut donc pas fermer les yeux sur cette possibilité. Nous détaillerons ce sujet plus en profondeur dans le chapitre dédié à la guerre dans l’espace.

MARS DANS LE VISEUR, ENTRE AUTRES…

Fort heureusement, une bonne partie du programme spatial chinois devrait continuer à supporter des visées scientifiques. En plus de son effort lunaire, la CNSA* a Mars dans le viseur. L’agence spatiale chinoise vient de lancer sa première ...