Espace
Fusées réutilisables pour créer de multiples nouveaux marchés en réduisant drastiquement les coûts
La révolution des fusées réutilisables
Mettre quoi que ce soit en orbite terrestre a toujours été une entreprise à haute technologie et coûteuse. Et cela est encore plus vrai pour atteindre d’autres corps célestes comme la Lune ou Mars.
La principale raison était le fait que, jusqu’à récemment, toutes les fusées étaient des systèmes à usage unique. Imaginez le prix du transport aérien si les avions étaient détruits après chaque vol. Ce serait tellement prohibitif que seuls les gouvernements pourraient se le permettre, des instituts de recherche à l’armée, et peut-être une entreprise commerciale spéciale capable de justifier le coût.
Le prototype de la navette spatiale était censé être une étape vers la réutilisabilité. Mais en pratique, les coûts et le temps de remise à neuf requis le rendaient à peu près identique à une reconstruction complète.
Et jusqu’à récemment, c’était exactement la même chose pour l’accès à l’espace et aux satellites. Mais alors Elon Musk’s SpaceX est arrivé avec de véritables fusées réutilisables. Le premier reconditionnement de la fusée Falcon 9 a pris du temps, mais avec le processus maintenant établi et plus d’expérience, SpaceX a progressivement réussi à préparer sa fusée à nouveau 10 fois plus rapidement que le temps moyen nécessaire à la navette spatiale.
Il convient de noter que la réutilisabilité de SpaceX concerne le propulseur de la fusée, ce qui n’avait jamais été réutilisé auparavant, donc la comparaison avec la navette spatiale reste injuste envers les réalisations de SpaceX.
Source: Ark Invest
La réutilisabilité entraîne l’effondrement des coûts
Rendre la fusée réutilisable a complètement changé l’équation des coûts pour atteindre l’orbite. Les réservoirs de carburant complexes et coûteux, les systèmes d’injection, les contrôles et les raccords de fusée peuvent désormais amortir leurs coûts de fabrication sur des dizaines de lancements commerciaux.
En conséquence, le coût de lancement, mesuré en $/kg, a diminué de plus de 10 fois (un ordre de grandeur). Et une autre réduction de coûts de même ampleur est attendue dans les prochaines années.
Source: Ark Invest
Un autre facteur de l’efficacité révolutionnaire de SpaceX est le temps nécessaire entre les réutilisations du Falcon 9. Pour reprendre l’analogie avec l’avion, même réutilisé, un billet d’avion serait beaucoup plus cher s’il fallait six mois pour le remettre en l’air. En termes simples, il faudrait construire beaucoup plus d’avions pour le même volume de voyages (et de revenus).
La fusée Falcon 9 prenait plus de 200 jours pour être réutilisée en 2016 et à peine plus de 50 jours en 2023.
Source: Ark Invest
Dans l’ensemble, le succès de la réutilisabilité du Falcon 9 et de sa fréquence de vol a conduit à une situation où 80 % de la masse mise en orbite en 2023 a été transportée par SpaceX, surpassant de 5 à 1 Boeing + Lockheed + Chine + Russie + l’UE + Japon + Inde réunis.
Source: Ark Invest
L’opportunité des constellations en orbite basse (LEO)
Toutes les orbites de satellites ne sont pas créées égales. De nombreux satellites se trouvent en orbite géostationnaire (GEO), ce qui leur permet de rester constamment au-dessus de la même zone de la Terre. Cela est très utile pour les satellites météorologiques, par exemple.
La GEO est très éloignée de la Terre, à 22 000 miles. Cela offre un avantage : les satellites ne retomberont sur Terre qu’après plus de 1 000 ans.
Source: Ark Invest
Cependant, la GEO est une très mauvaise option pour les télécommunications. La distance massive entre la Terre et le satellite entraîne inévitablement une latence importante. Ainsi, bien que cela convienne aux signaux unidirectionnels (comme les programmes TV), obtenir une qualité de service téléphonique ou Internet satisfaisante de cette manière est impossible, avec une latence de 700 ms. Le fait que les emplacements GEO soient également rares et précieux aggrave le problème.
En comparaison, une constellation de petits satellites légers en orbite basse (LEO) peut atteindre une latence aussi basse que 40 ms, étant seulement à 300 km au-dessus de la surface de la Terre.
Source: Ark Invest
SpaceX construit déjà une telle constellation sous la marque Starlink, qui a déjà révolutionné l’accès à Internet pour les zones reculées avec des services médiocres ou non couverts du tout par les fournisseurs terrestres de téléphonie/Internet.
Depuis son lancement en février 2021, Starlink a acquis de façon exponentielle davantage de clients, avec 2,3 millions d’utilisateurs en décembre 2023.
Source: Ark Invest
Internet basé dans l’espace devient de plus en plus attractif grâce à la baisse du coût des antennes réceptrices grâce à la production de masse. L’antenne Starlink est passée de plusieurs milliers de dollars initialement à seulement 599 $, avec pour objectif 450 $ d’ici 2028.
Le marché pour ce service est énorme, avec 600 millions de personnes sans accès à Internet haut débit et des millions de camping-cars, bateaux de plaisance, navires océaniques et avions commerciaux potentiels. Et bien sûr, la plupart de la population terrestre possède un smartphone.
Outre le Starlink de SpaceX, de nombreuses autres constellations Internet LEO sont en cours de lancement ou de développement, notamment :
- Project Kuiper de Blue Origin soutenu par Jeff Bezos (3 236 satellites)
- Constellation OneWeb (650 satellites après sortie de la faillite en 2021)
- Efir russe (600 satellites d’ici 2025, probablement plus pour des applications militaires)
- GW et G60 de la Chine (respectivement, 13 000 et 12 000 satellites Internet prévus).
Starship réutilisable
Le fait que SpaceX soit en avance sur les fusées réutilisables lui a donné une position de tête dans la construction de sa constellation de satellites télécom LEO, avec 12 000 satellites à déployer initialement (5 289 déjà en orbite) et peut-être jusqu’à 42 000 dans sa version finale.
Cependant, la dégradation rapide des orbites LEO (se traduisant par une durée de vie de 5 ans pour les satellites Starlink) signifie que des lancements continus sont nécessaires pour maintenir ce nombre stable. Et le Falcon 9 est simplement un peu trop petit pour la tâche.
Heureusement pour SpaceX, le futur Starship possède 5 fois la capacité de charge utile du Falcon 9. Même ainsi, le maintien de Starlink nécessitera un lancement de Starship tous les 3,5 jours. En soi, cela aidera SpaceX à construire une véritable chaîne d’assemblage massive pour le Starship, réduisant encore davantage les coûts des fusées individuelles.
Source: Ark Invest
Structure du marché des lancements orbitaux
En raison de l’avantage de volume dont bénéficiera le Starship, le marché des lancements spatiaux pourrait finir dominé par quelques acteurs disposant de fusées complexes et massives. Il semble clairement que le marché suit déjà cette direction, les petits fournisseurs de lancements peinant à atteindre la viabilité commerciale. Depuis 1996, la plupart des petits fournisseurs de lancements ont échoué, ont été annulés ou sont inactifs. Et le marché pourrait être saturé, avec 101 fournisseurs soit opérationnels, soit en cours de développement.
Source: Ark Invest
Ainsi, miser sur les acteurs plus petits peut être risqué pour les investisseurs. En même temps, cela peut être la seule option lorsque les plus grands acteurs sont soit des entreprises de défense diversifiées (comme Boeing), soit cotées en privé, comme SpaceX.
Un marché illimité ?
Cela ne change pas le fait que le marché des lancements orbitaux est très attractif. Une croissance économique illimitée n’est probablement pas réalisable avec les ressources limitées de la Terre.
Mais l’espace est vaste. Un accès moins cher à l’espace ouvre la possibilité de nombreuses nouvelles entreprises.
Le premier est la construction de bases lunaires, qui sont susceptibles de se réaliser dans le contexte d’une nouvelle course à l’espace entre l’Occident et la Russie+Chine, chacun avec ses propres plans pour une base lunaire dans la prochaine décennie.
Une autre option est l’exploitation minière d’astéroïdes, certains astéroïdes contenant littéralement des montagnes d’or, de platine, de palladium et d’autres minéraux rares et précieux. En fait, un seul astéroïde, Psyche, pourrait valoir jusqu’à 10 quadrillions de dollars aux prix actuels des minéraux.
dépôts d’hélium‑3 sur la Lune pourraient également être une ressource très précieuse.
Plus près de chez nous, le Starship et des fusées réutilisables similaires pourraient devenir la nouvelle méthode de voyage “aérien” rapide, grâce à l’atteinte de vitesses de vol hypersonique en quittant l’atmosphère. En considérant un billet à 44 000 $, ARK Invest estime que cela pourrait représenter un potentiel de marché de 350 milliards de dollars pour offrir 3 vols de 3 heures comparés aux vols long-courriers actuels de 14 heures.
Source: ARK Invest
D’autres activités dans l’espace, comme le tourisme spatial ou le déplacement d’industries polluantes dans l’espace, sont également susceptibles de se développer si l’accès à l’espace devient suffisamment bon marché. Cela augmentera l’échelle de l’industrie et réduira encore davantage les coûts.
Enfin, les applications militaires pourraient être un autre moteur de revenus. Les livraisons hypersoniques du Starship susceptent un fort intérêt du Pentagone. Et un réseau à large bande parallèle uniquement militaire, similaire à Starlink, le projet Starshield, est également à l’étude.
Et bien sûr, il y a le véritable objectif de vie d’Elon Musk, la colonisation d’une toute nouvelle planète, Mars. Vous pouvez en savoir plus sur l’apparence d’une économie martienne dans notre article « L’économie martienne du futur ».
Seules les recettes des vols hypersoniques et de la connectivité par satellite pourraient générer respectivement 130 milliards de dollars et 35 milliards de dollars d’ici 2030, avec beaucoup de marge de croissance. L’ajout des autres activités potentielles fait du voyage spatial un bon candidat pour être l’un des principaux moteurs de croissance de la fin des années 2020 et des années 2030.
Actions de fusées réutilisables
Malheureusement pour la plupart des investisseurs, SpaceX est une société cotée en privé. Ainsi, seuls les investisseurs accrédités pourront probablement se procurer des actions SpaceX.
Il en va de même pour Blue Origin, ainsi que pour la chinoise LandSpace (qui a récemment dépassé SpaceX en développant avec succès une fusée à propulsion méthane).
Et cela pourrait être permanent, car Elon Musk a déclaré qu’il ne souhaiterait plus jamais avoir une société cotée en bourse après Tesla.
« Chez SpaceX, nous ne pensons jamais au trimestre. Nous n’y pensons jamais, » a déclaré-il. « Nous ne pensons pas au cours de l’action. Il y a une pression immense sur une société publique pour ne pas avoir un mauvais trimestre. Cela peut conduire à une opération moins efficace où vous devez faire de grands efforts à la fin du trimestre pour ne pas décevoir les gens. C’est simplement comme ça. »
Même l’introduction en bourse de Starlink pourrait devoir attendre que l’entreprise adopte un profil plus « télécom banal » que la configuration actuelle de startup en pleine croissance.
Musk a déclaré à Cathy Wood, directrice d’Ark Invest:
« Je ne pense pas que cela vaille la peine de devenir public tant que vous n’avez pas un flux de revenus extrêmement stable et prévisible, » a-t-il déclaré. « Si vos flux de trésorerie sont extrêmement stables et prévisibles, à ce moment-là, devenir public est moins un problème. » Elon Musk
1. Rocket Lab
(RKLB )
Rocket Lab est l’un des concurrents les plus sérieux sur le marché des fusées réutilisables. L’entreprise s’est initialement concentrée sur de petites fusées, avec le système de lancement Electron (320 kg de charge utile), qui est progressivement transformé en une fusée partiellement réutilisable. Jusqu’à présent, Electron a déployé 177 satellites lors de 44 lancements.
Par la suite, Rocket Lab envisage de créer une fusée réutilisable de taille moyenne, le Neutron, comparable au Falcon 9 (8 000 kg vers LEO en mode entièrement réutilisable, 1 500 kg vers Mars ou Vénus). Le Neutron sera propulsé par un moteur à combustion de méthane (comme le Starship), ce qui semble devenir la tendance pour la prochaine génération de fusées.
L’entreprise se distingue par son processus de fabrication de satellites entièrement intégré verticalement, ce qui lui permet d’optimiser les coûts et la vitesse de conception.
Cela a abouti à plusieurs contrats avec la NASA et le gouvernement américain, notamment un contrat de satellite militaire de 515 M$ et un contrat civil de 143 M$ pour Globalstar.
Rocket Lab est également un important fabricant de panneaux solaires pour satellites après ses acquisitions de SolAero Technologies en 2022, avec plus de 1 000 satellites alimentés par ces panneaux, et un total de 4 MW de cellules solaires fabriquées.
Source: Rocket Lab
Pour l’instant, son système de lancement dépend de fournisseurs externes, mais une série d’acquisitions stratégiques devrait changer cela, reproduisant dans le système de lancement l’intégration verticale déjà réalisée dans la conception et la fabrication de satellites.
L’entreprise envisage également la possibilité d’une constellation LEO de télécoms pour générer des revenus récurrents. Elle contribue aussi à la recherche pour la fabrication en espace avec Varda Space Industries et l’inspection des débris orbitaux.
Alors que SpaceX bénéficiait du talent commercial d’Elon Musk pour développer sa technologie à partir de zéro, Rocket Lab a utilisé un mélange de R&D et d’acquisitions pour intégrer verticalement la technologie requise. Cela s’est avéré très efficace dans la fabrication de satellites, et ils cherchent maintenant à reproduire cette stratégie pour les fusées réutilisables.
Compte tenu du flux de trésorerie existant provenant de la production de satellites et des succès d’Electron, Rocket Lab est un bon candidat pour rattraper SpaceX.
2. Virgin Galactic
(SPCE )
L’entreprise fondée par Richard Branson se concentre sur le tourisme spatial.
Les billets se situent entre 250 000 $ et 450 000 $, avec une longue liste d’attente. Les premiers clients semblent être ravis de leur expérience :
“J’ai toujours su que ce serait l’expérience la plus extraordinaire de ma vie. Je le savais depuis le début. Et les gens m’avaient un peu prédit que ce serait le cas. Mais quand cela arrive… et que c’est à un autre niveau que l’expérience que vous imaginiez… alors il est très difficile de l’expliquer.”
“Ce fut le meilleur jour de ma vie, le jour le plus sensationnel de ma vie. Et on ne peut pas faire mieux que cela. Cela a dépassé mes rêves les plus fous.”
Virgin Galactic travaille à améliorer son économie d’unité, avec un nouveau système de lancement, le « Delta », capable de transporter 6 passagers au lieu de 4, et d’effectuer 8 vols/mois au lieu d’un seul.
Ensemble, ces deux indicateurs améliorés devraient augmenter le revenu par unité de 12 fois, avec un délai de récupération inférieur à 6 mois pour chaque navette Delta. Le test en vol du Delta est prévu pour la mi‑2025.
Source: Virgin Galactic
Les marchés étaient inquiets lorsque l’on a annoncé que Branson n’investirait plus davantage dans Virgin Galactic. En particulier après le licenciement de 185 employés et une pause des vols spatiaux en 2024, afin d’attendre l’arrivée de la navette Delta et de réduire la vitesse de consommation de trésorerie.
Cependant, on prévoit que Virgin Galactic disposera de suffisamment de liquidités pour fonctionner jusqu’en 2025 ou 2026. Ainsi, si le développement du système de vol Delta se déroule sans accroc (une proposition risquée dans l’industrie aérospatiale), l’entreprise devrait pouvoir se concentrer sur la relance et la croissance du flux de trésorerie, avec un système rentable à l’unité. Et amener l’entreprise à un flux de trésorerie positif en 2026.
Source: Virgin Galactic
(Il convient de noter que Virgin Galactic est différente de Virgin Orbit. Virgin Orbit a déposé le bilan en avril 2023, et a fourni des services de lancement pour de petits satellites, avec Rocket Lab acquérant les installations, la fabrication et les actifs d’outillage de l’entreprise à Long Beach).
La récente faillite de Virgin Orbit et la prise de distance de Virgin Galactic par le fondateur Richard Branson ont terni l’image de l’entreprise auprès des investisseurs, entraînant une chute du cours de l’action en 2023.
En même temps, la satisfaction des clients précédents, un plan clair pour un design rentable (navettes Delta), et une longue liste d’attente de clients potentiels montrent que l’entreprise pourrait encore être viable même sans lever davantage de fonds. Ainsi, beaucoup dépendra du succès du développement, de la fabrication et de l’exploitation de la navette Delta et de son aboutissement avant la fin de 2025.
Si tel est le cas, la valorisation bien plus basse créerait une opportunité pour les investisseurs d’acquérir des actions de l’entreprise à prix réduit.
