Espace
Fusées réutilisables et voyages hypersoniques : la prochaine ère de l’innovation spatiale
Ajouter Securities.io à vos sources préférées sur Google
La Révolution Réutilisable
Depuis que les premiers satellites ont été mis en orbite avec Spoutnik en 1957, jusqu’à l’alunissage de 1969, la première station spatiale en 1971 et le premier touriste spatial en 2001, tout accès à l’espace se faisait avec des fusées à usage unique.
Source : Daily Sabah
Il y avait de bonnes raisons techniques d’utiliser des fusées à usage unique, du stress imposé aux matériaux pour atteindre l’orbite aux difficultés d’éviter les dommages causés par la chaleur extrême de la rentrée atmosphérique et les risques associés à l’atterrissage. Pourtant, du point de vue économique, c’est plutôt insensé.
Imaginez que chaque fois qu’un avion de passagers ou de fret décolle de Paris à New York, l’avion entier soit détruit pour la ferraille. Cela rendrait le transport aérien prohibitif, limité aux circonstances les plus rares. Et c’est ainsi que le vol spatial était bloqué, utilisable uniquement pour des satellites commerciaux et militaires très précieux, des programmes scientifiques coûteux et des projets justifiés uniquement par la fierté nationale.
Tout cela a changé avec SpaceX (SPCX ) d’Elon Musk, qui a réussi ce que l’on croyait impossible : des fusées réutilisables fiables.
En ne devant rénover que de petites parties de la fusée, le coût du lanceur orbital est amorti sur des dizaines de lancements, réduisant ainsi les coûts totaux à un niveau jamais atteint.
Source : ARK Research
Cela a également ouvert la voie à de nombreuses autres entreprises pour reproduire le succès de SpaceX, chacune apportant sa propre variante à la formule de SpaceX. Cela a aussi relancé une nouvelle course à l’espace entre les grandes puissances, la Chine et la Russie s’alliant contre les États‑Unis et ses entreprises innovantes.
Et, en fin de compte, cela devrait ouvrir la voie à l’humanité pour une véritable économie mondiale basée sur l’espace, avec la promesse de bases lunaires, de colonisation martienne et d’une énergie solaire orbitale illimitée.
Comment fonctionnent les fusées réutilisables
La raison de rendre une fusée réutilisable est évidente. La réutiliser plusieurs fois rend le coût total de la fusée bien plus bas à la fois par lancement et par kilogramme mis en orbite. Tout autre facteur qui rend la fusée moins chère ou plus facile à construire est, bien sûr, le bienvenu.
Comment le faire est une question plus complexe, longtemps jugée impossible à résoudre avec la technologie actuelle. Alors que d’autres entreprises peuvent proposer leurs propres méthodes, la méthode de SpaceX a réellement ouvert la voie, reposant sur quelques idées clés qui ont fait des fusées réutilisables une réalité.
Intégration verticale
La première décision importante prise par SpaceX a été de ne dépendre de personne pour la conception de leurs fusées. Au lieu de la méthode habituelle consistant à assembler des technologies provenant de diverses entreprises spécialisées (fusées, réservoirs de carburant, électronique, etc.), SpaceX a choisi d’acheter des composants « off‑the‑shelf » et de les assembler eux‑mêmes dans leurs propres conceptions, voire de les fabriquer à partir de zéro.
Bien que plus complexe, cela a offert un contrôle beaucoup plus grand sur la conception finale et une compréhension approfondie de ce qui pouvait être amélioré ou poser problème.
Cela a également éliminé de nombreux intermédiaires de l’équation économique, augmentant les marges.
Repenser le « Space Grade »
Pendant très longtemps, les entreprises spatiales se sont limitées à n’utiliser que des composants « space‑grade ». Cela signifie souvent des pièces conçues sur mesure, produites en petites quantités, ne pouvant pas bénéficier d’économies d’échelle ni en conception ni en production.
En conséquence, chaque composant d’une fusée traditionnelle était largement surfacturé. Un bon exemple est la façon dont SpaceX a construit son propre système radio, réduisant le prix de 10 à 20 fois.
« En plus de fabriquer ses propres moteurs, corps de fusée et capsules, SpaceX conçoit ses propres cartes mères et circuits, capteurs de vibration, ordinateurs de vol et panneaux solaires.
Les économies réalisées grâce à une radio maison sont spectaculaires, passant de 50 000 à 100 000 $ pour l’équipement industriel utilisé par les entreprises aérospatiales à 5 000 $ pour l’unité de SpaceX.
Échouer rapidement, innover encore plus vite
Un autre changement a été une attitude très inhabituelle face à l’échec. Les entreprises spatiales traditionnelles étaient notoirement conservatrices, réticentes à prendre des risques afin de ne pas mettre en danger les financements vitaux et leur réputation.
Sans rien à perdre, SpaceX était prête à adopter un calendrier de tests et de lancements très rapide, au risque d’échecs catastrophiques à certains moments.
Cette culture d’entreprise importée de la Silicon Valley a favorisé l’innovation et la créativité au sein de l’équipe et a également aidé à attirer les meilleurs talents désireux de faire plus avec moins de bureaucratie, même pour des salaires plus bas.
Cette volonté de prendre des risques s’est traduite par un temps de remise en service très court des fusées après un lancement, la réutilisation moyenne du Falcon 9, la fusée principale de SpaceX, étant tombée en dessous de 50 jours en 2024 et atteignant un record de 14 jours pour la plus rapide.
Source : ARK Research
Adopter les nouvelles technologies
De cette tolérance à l’échec est également née l’intégration de concepts et de technologies nouvelles. Par exemple, l’impression 3D a été adoptée très tôt par SpaceX, alors qu’elle aurait pu prendre des années de tests et de débats dans une entreprise spatiale plus établie.
Source : Elon Musk
Des carburants différents ont également été choisis, comme le moteur à méthane du Starship, qui sera idéal pour le ravitaillement futur en utilisant les ressources locales de la Lune ou de Mars.
Retour aux bases
À l’inverse des technologies risquées, dans certains cas, revenir aux bases était le bon choix. Par exemple, la structure du Starship est entièrement en acier inoxydable, au lieu des alliages « plus sophistiqués » ou de la fibre de carbone habituellement choisis par les entreprises spatiales.
Ce choix a été fait parce que la fabrication, le soudage, la réparation et la maintenance de l’acier inoxydable sont des technologies bien comprises, susceptibles d’augmenter la fiabilité du produit final.
De la même façon, le simple fait que « plus c’est mieux » a été adopté par SpaceX. La plus grande fusée jamais construite, le Starship, peut transporter davantage en orbite à un prix inférieur simplement grâce à sa taille imposante. Et la meilleure façon de la faire voler est d’utiliser simultanément 33 moteurs, plutôt que d’essayer de concevoir un moteur plus complexe et plus puissant.
Source : Space.com
Créer votre propre demande
Parce que le voyage spatial était si coûteux, il n’y avait pas de demande massive pour de nombreux lancements successifs, chacun avec une charge orbitale importante. Cela aurait pu devenir un problème sérieux pour SpaceX, les économies d’échelle ne se manifestant que s’il y avait suffisamment de demande.
La solution a été de créer sa propre demande, avec la constellation en orbite terrestre basse (LEO) de satellites de télécommunications, Starlink. Starlink fournit un Internet haut débit même aux endroits les plus reculés.
Avec des coûts de lancement plus bas et une production en série des satellites Starlink, ainsi que des composants plus légers et moins chers (antennes, semi‑conducteurs, panneaux solaires), le coût de la bande passante satellite a diminué de façon exponentielle.
Source : ARK Research
Cependant, il faudra finalement le Starship, plus lourd et plus grand, pour gérer l’objectif final d’une constellation de 42 000 satellites, car la désintégration de leurs orbites exigera un flux constant de relancements, chaque satellite ayant une durée de vie de 5 ans.
En moyenne, cela nécessitera un lancement du Starship tous les 2,3 jours, un objectif réaliste comparable à la fréquence actuelle de lancement du plus petit Falcon 9.
Source : ARK Research
Actuellement, Starlink est en passe d’atteindre 5 millions d’utilisateurs, un nombre qui s’accommode de plus en plus grâce à la conception du satellite V3 Starlink, offrant 10 fois la bande passante de la version précédente.
Au total, le marché adressable de la connectivité satellite pourrait atteindre 130 milliards de dollars, principalement tiré par les foyers sans ou avec un accès limité à la fibre et la connectivité directe vers les appareils, une technologie désormais largement diffusée au public grâce à Starlink et T‑Mobile.
Source : ARK Research
Le potentiel du voyage hypersonique
Un autre marché qui pourrait facilement atteindre des altitudes orbitales et suborbitales, créé de toutes pièces, est le voyage hypersonique.
En vol, les avions utilisent l’atmosphère pour générer la portance mais sont également ralentis par la friction, limitant la vitesse maximale et l’efficacité du vol supersonique.
Cela pourrait être partiellement résolu par des conceptions innovantes, comme, par exemple, le vol supersonique qui ne génère pas de bang supersonique au niveau du sol, récemment testé par Boom Supersonic. Certains nouveaux moteurs à réaction, comme le Ram‑Rotor Detonation Engine (RRDE), pourraient rendre les avions hypersoniques possibles, atteignant des vitesses supérieures à Mach 5 et plus.
Une autre option consiste simplement à voler assez haut pour que la friction de l’air ne pose plus de problème.
Dans ce cas, le Starship, avec ses 100‑200 tonnes de charge orbitale, et davantage pour les vols à plus basse altitude, pourrait être une option intéressante pour transporter, relativement parlant, des passagers humains légers.
Vol orbital point à point
En atteignant l’orbite avant de revenir, des fusées comme le Starship pourraient transformer un trajet de 28 heures, comme un vol trans‑pacifique, en un simple trajet de 6 heures, avec probablement plus de temps passé à l’aéroport/spaceport pour enregistrer bagages et passeports que dans le vol.
Avec une estimation finale de 200 $/kg vers le LEO avec le Starship, et une masse moyenne passager + bagages de 110 kg, cela ramènerait le coût d’un voyage aller‑retour vers n’importe quel point du globe à 44 000 $.
Bien que ce soit un prix élevé, cela pourrait suffire à capter une petite portion des vols mondiaux pour le rendre économiquement viable.
Par exemple, seulement 5 % des passagers en première classe passant au vol hypersonique représenteraient un marché de 35 milliards de dollars. Si la moitié le faisait, ce serait un marché de 35 milliards de dollars.
Source : ARK Research
Le même type de vols ultra‑rapides est également envisagé pour des applications militaires et humanitaires par le Pentagone, à travers le Rocket Cargo Program.
Opportunités d’investissement
SpaceX
En étant 10 ans en avance sur ses concurrents, SpaceX, société cotée en privé, est l’éléphant dans la pièce des entreprises cherchant à conquérir le marché des lancements orbitaux.
De Falcon 1 à Falcon 9 puis Starship, SpaceX a repoussé les limites de l’industrie du vol spatial, laissant des concurrents historiques comme Boeing loin derrière.
L’ambition de l’entreprise semble la pousser à se concentrer sur la plus grande fusée disponible, le petit lanceur Falcon 1 étant désormais essentiellement abandonné, et des rumeurs annoncent le même sort pour le Falcon 9 lorsque le Starship aura prouvé sa fiabilité.
Cela devrait arriver assez rapidement, le Starship ayant réalisé plusieurs captures en vol par la tour d’atterrissage « Mechazilla ».
Cependant, certains problèmes restent à résoudre, comme l’explosion récente de la seconde partie du Starship, entraînant un « démontage rapide et non programmé », suivi d’un autre test un mois plus tard visant à corriger le problème à l’origine.
À long terme, l’objectif ultime de SpaceX n’est pas tant l’orbite terrestre, mais de contribuer à la mission Artemis visant à construire une base lunaire, et peut‑être même avant cela, un atterrissage privé sur Mars, le véritable but de vie d’Elon Musk.
Cette focalisation sur les missions du deep‑space nécessitant un ravitaillement en orbite, ainsi que la construction de la constellation Starlink, pourrait laisser de la place à d’autres fournisseurs de lancement, ces objectifs ambitieux absorbant probablement la majeure partie de la capacité de lancement de SpaceX pendant plusieurs années, voire une décennie si Musk veut réellement bâtir une ville sur Mars.
Rocket Lab
RKLB Graphique du prix
De loin la société de fusées cotée en bourse la plus en vue, Rocket Lab (RKLB ) se situe derrière SpaceX, l’entreprise qui réalise le plus de lancements par an, devançant non seulement les concurrents privés mais aussi la Chine et la Russie.
L’entreprise s’appuie actuellement sur son petit lanceur partiellement réutilisable, l’Electron, une fusée approximativement équivalente au Falcon 1 de SpaceX, spécialisée dans les lancements rapides et les trajectoires orbitales rares.
Elle devrait lancer sa nouvelle fusée plus lourde, la Neutron, l’année prochaine, qui sera à peu près équivalente au Falcon 9 de SpaceX.
Source : Erik Engheim
L’entreprise développe simultanément le HASTE (Hypersonic Accelerator Suborbital Test Electron), une version modifiée de l’Electron capable de transporter 700 kg en altitude suborbitale afin d’aider les États‑Unis à tester de nouvelles conceptions pour rattraper la technologie des missiles hypersoniques chinois et russes.
Source : Rocket Lab
Rocket Lab est également constructeur de satellites et de composants satellitaires, étant la première « entreprise spatiale de bout en bout » pour les satellites non télécom (où SpaceX pourrait revendiquer la couronne). Cela en fait un partenaire clé pour les contractants de défense, ainsi que pour les entreprises scientifiques et télécom.
Source : Rocket Lab
Rocket Lab a joué un rôle important dans la fabrication de panneaux solaires spatiaux, depuis ses acquisitions de SolAero Technologies en 2022. Elle possède plus de 1 000 satellites alimentés par ces panneaux et plus de 500 satellites prévus pour être lancés dans les prochaines années avec le matériel solaire de Rocket Lab, soit 4 MW de cellules solaires fabriquées au total.
L’exploitation des satellites génère un important flux de trésorerie pour l’entreprise, ainsi qu’un pipeline précieux de contrats de lancement.
À long terme, le succès de Rocket Lab dépendra probablement de la capacité de la fusée Neutron à obtenir suffisamment de contrats pour atteindre les économies d’échelle nécessaires afin de rivaliser corps à corps avec SpaceX.
Blue Origin
Un autre projet « pet‑project » d’un milliardaire de la tech, Blue Origin a été créé par le fondateur d’Amazon (AMZN ), Jeff Bezos. Malgré un financement bien plus important, il a jusqu’à présent pris du retard par rapport à SpaceX.
Si cela peut s’expliquer par des choix technologiques différents, les facteurs plus importants sont un objectif final très différent et une approche d’ingénierie distincte.
Alors que SpaceX adopte une philosophie « casser les choses et aller vite », Blue Origin (et Amazon) ont une approche « lentement mais sûrement », reflétée dans leur devise « Gradatim Ferociter », latin pour « Pas à pas, férocement ».
Cette comparaison entre les deux entreprises rappelle le conte du lièvre et de la tortue. C’est une comparaison que Blue Origin embrasse clairement, jusqu’à arborer une tortue dans son blason.
Source : Ars Technica
Le vol tant attendu du New Glenn en janvier 2025, marquant la première tentative de lancement orbital de la société, a replacé Blue Origin dans la course de façon spectaculaire. Ce succès est survenu après un changement de direction, avec le PDG de Blue Origin provenant d’Amazon, Dave Limp, remplaçant l’ancien PDG Bob Smith, initialement de Honeywell.
Le New Glenn est également une fusée massive, plus grande même que le Falcon Heavy et seulement éclipsée par le Starship.
Source : Technology.org
Le New Glenn devrait pouvoir lancer 45 tonnes en orbite, une capacité impressionnante, surtout pour un premier lancement orbital. Blue Origin est également entièrement intégré verticalement et augmente maintenant la production du propulseur et du deuxième étage du New Glenn.
Un autre projet futur pour Blue Origin est son atterrisseur lunaire, le Mark 1 prévu pour un lancement vers 2026, et le Mark 2, deux fois plus grand, déjà en préparation.
Enfin, l’objectif final de Blue Origin est unique. Il ne s’agit ni de la Lune ni de Mars, mais de l’idée de déplacer toutes les industries lourdes et polluantes hors de la Terre, et peut‑être même la majeure partie de la population mondiale, vers d’immenses habitats artificiels.
Source : Blue Origin
Défis et risques
Sécurité
Les véhicules de lancement spatial sont, par nature, dangereux, transportant plus de 90 % de leur poids en carburant très réactif et instable, puis l’utilisant pour une propulsion à haute température à grande vitesse.
Ainsi, bien que la réutilisabilité soit aujourd’hui une technologie prouvée et éprouvée, le risque de manquer un stress mécanique ou une défaillance critique cachée lors de révisions ne durant que quelques semaines persiste.
Cela pose déjà problème pour les satellites, mais est moins tolérable pour les astronautes ; et totalement inacceptable pour les vols hypersoniques commerciaux avec des passagers.
Plus les fusées sont grandes, plus les risques pour les installations au sol et la population augmentent en cas de défaillance.
Dans l’ensemble, même si notre avenir se situe clairement dans l’espace, et plus tôt que prévu grâce à SpaceX, nous pouvons nous attendre à ce que la sécurité et la réglementation ralentissent un peu notre progression vers la réservation d’un billet pour la Lune ou Mars.
Contrats gouvernementaux
Jusqu’à présent, SpaceX et toutes les autres entreprises spatiales ont été fortement liées aux contrats gouvernementaux, des missions NASA aux contrats secrets du Pentagone ou aux politiques nationales, scientifiques et industrielles des agences spatiales européennes, russes et chinoises.
Pour devenir réellement une industrie autonome, les entreprises spatiales devront tirer la majeure partie de leurs revenus d’activités commerciales.
Actuellement, les deux secteurs les plus susceptibles de fournir les centaines de milliards annuels nécessaires à soutenir le progrès de l’industrie sont l’Internet basé dans l’espace et les vols hypersoniques.
Commercialisation et stratégie d’investissement
Un autre candidat probable pour le commerce d’ici les années 2040 sera l’énergie solaire spatiale, qui pourrait finalement fournir à la Terre une source illimitée d’énergie verte produite en continu, une idée que nous avons développée en détail dans « Solutions énergétiques basées sur l’espace pour une énergie propre infinie ».
Avant cela, le tourisme spatial pourrait devenir une industrie à part entière, l’expérience d’apesanteur, voire un court séjour de quelques jours en orbite, serait très prisée et rivaliserait avec d’autres formes d’« aventures de luxe extrême » comme l’ascension du Mont Everest.
Une dernière option pourrait être l’exploitation minière d’astéroïdes, une technologie encore non développée, mais qui pourrait potentiellement remplacer une grande partie de l’industrie minière de 2,2 t $. Cependant, toutes ces options mettront probablement une décennie ou deux avant de générer des revenus significatifs, ce qui peut être fatal pour la plupart des entreprises.
Quel que soit le chemin vers la commercialisation de l’espace, il est probable que seuls quelques fournisseurs clés réussiront. Historiquement, les petits fournisseurs de lancement ont eu un taux d’échec élevé, avec seulement 17 opérationnels sur près de 200 créés depuis 1996.
Source : ARK Research
Avec la position déjà forte d’acteurs privés comme SpaceX et Blue Origin, et probablement de nouveaux concurrents puissants provenant de Chine avec le soutien de l’État à l’avenir, le paysage pourrait s’avérer délicat pour les investisseurs.
Potentiellement, d’autres formes d’entreprises spatiales, comme le développement de modules d’habitat ou de fermes hydroponiques autonomes pour de futurs hôtels spatiaux et bases lunaires, pourraient constituer d’autres types d’investissements gagnants dans la future économie spatiale.
Conclusion
La chute des coûts d’accès à l’orbite transforme complètement l’industrie spatiale, ouvrant une toute nouvelle façon de gagner de l’argent en atteignant l’orbite. Cela fait passer le secteur d’une industrie dominée par la défense et le gouvernement à des entreprises davantage axées sur le commerce.
Dans un avenir proche, les télécoms seront probablement le principal moteur de revenus, suivis des vols hypersoniques et du tourisme spatial. À plus long terme, des industries beaucoup plus vastes comme l’énergie, les mines, voire la fabrication, pourraient également commencer à se déplacer vers l’espace.
Pour l’instant, SpaceX a été le presque indiscutable gagnant de cette nouvelle course à l’espace, grâce au leadership d’Elon Musk. Cela pourrait toutefois changer bientôt, avec des concurrents sérieux comme Rocket Lab et Blue Origin qui rattrapent leur retard, ainsi que de futurs compétiteurs venus de Chine.
