Gateway Spaceport, un projet NewSpace américain ambitieux !

Gateway-Spaceport, projet NewSpace du Californien John Blincow, témoigne bien de l’audace mais aussi de l’esprit d’entreprise américain.

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Falcon 9 Rocket with dragon spacecraft vertical at launch complex 39A by NASA(CC BY-NC 2.0)

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Gateway Spaceport, un projet NewSpace américain ambitieux !

Publié le 16 octobre 2022
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Je pense que son lancement et sa progression permettent de comprendre pourquoi des sociétés comme SpaceX, pour parler de la plus célèbre d’entre elles, peuvent se développer et prospérer dans ce milieu si différent de celui de l’Europe et, de ce fait, si porteur.

Je rappelle que le NewSpace est tout le monde des entreprises privées qui apparaissent, disparaissent et parfois survivent autour des institutions dédiées à l’espace, un peu comme certaines particules quantiques dans le vide apparaissent selon les circonstances dans le monde réel. Le NewSpace existe en Europe aussi bien qu’aux États-Unis mais dans ce dernier pays il est porté par la culture de la science-fiction aussi bien que par le capitalisme et il a véritablement ses chances de sortir du virtuel, comme l’ont prouvé SpaceX d’Elon Musk ou Blue Origin de Jeff Bezos. La seule condition est en fait que la technologie sous-jacente tienne la route, ou plutôt permette bien d’évoluer dans l’espace.

Gateway-Spaceport a été fondée en 2012 en Californie (Los Angeles) par un pilote de ligne expérimenté, John Blincow, séduit par 2001 l’Odyssée de l’Espace et par le projet du Starship. Sur cette seule base, et sans toutes les qualifications spécifiques requises, mais en s’entourant de personnes plus qualifiées que lui pour rendre ses divers concepts crédibles, il s’est lancé dans le projet de construire dans l’espace des stations en forme de tore en rotation du type de celle de 2001. Les machines et les produits semi-finis nécessaires pour cette construction seraient montés en orbite par des starships version cargo.

Le coût serait réduit au minimum par la modularité des éléments, la rapidité de leur montage grâce à cette modularité et à une large robotisation, et par le coût modique de l’accession à l’orbite de leurs approvisionnements grâce au Starship car le but est non seulement de réaliser un rêve mais de rentabiliser un investissement puisque si John Blincow a le concept en tête, il ne dispose pas a priori lui-même de l’argent nécessaire pour sa réalisation.

Les éléments modulaires seraient simples et standardisés : des poutres et des longerons pour la charpente, des plaques parallélépipédiques en aluminium doublé de couches isolantes thermiques et anti-radiations pour former une coque isolant l’intérieur du tore de l’espace, et contenues par la charpente. Les robots seraient aussi bien ceux nécessaires pour construire la structure circulaire ou plus précisément annulaire (STAR pour Structure Truss Assembly Robot) qui recevrait les éléments modulaires pour les assembler puis les souder entre eux, que les sps (single person spacecraft) vaisseau spatiaux individuels, communément appelés pod qui prendraient sur les étagères de ce que Blincow appelle un material tree, les modules apportés par le starship, pour les livrer au STAR. La progression de la construction se ferait par tranches circulaires de la longueur d’une plaque de coque, l’une après l’autre, la finalisation d’une tranche permettant d’entreprendre l’autre, comme le tricotage d’une chaussette. L’automatisation devrait permettre le montage d’un tore intérieur de 224 mètres de diamètre en quelques mois. Chaque station (Voyager) comprendrait deux tores reliés entre eux par deux axes perpendiculaires, le second, tore extérieur, ayant un diamètre de 400 mètres. Les premiers montages se feraient en orbite terrestre mais plus tard on pourrait installer des stations ailleurs, par exemple aux points de Lagrange.

Dès que possible, c’est-à-dire avant l’équipement de l’intérieur, le tore serait mis en rotation grâce à quatre jets de propulsion tangentielle, situés aux quatre extrémités des deux axes. Le but est d’obtenir une gravité de 0,16 g (Lune, tore intérieur) à 0,38 g (Mars, tore extérieur). La gravité progressivement plus élevée en s’éloignant du centre, permettrait des activités différenciées, y compris celles nécessitant la microgravité. L’accès à la station se ferait par le centre, dans un spaceport transversal pouvant accueillir un starship et bien sûr les masses les plus lourdes.

L’énergie utilisée pour la construction et le fonctionnement de l’ensemble serait principalement celle du Soleil (panneaux photovoltaïques).

La rentabilité serait assurée par le tourisme spatial (séjours à 5, 3 ou 2 millions de dollars au début, pour quelques jours sur place, à comparer aux 50 millions en moyenne d’un séjour dans l’ISS), l’astronomie (installation possible de tores aux points de Lagrange pour servir les observatoires qui y seraient placés) ou autres activités scientifiques. Le but serait de faire descendre le prix des séjours rapidement jusque vers 500 000 dollars par économie d’échelle (nombre de stations, de vols, de clients). Une station spatiale première génération pourrait loger 280 clients en même temps (sans compter le personnel de service). Le financement se ferait par appel au public, au début une fondation (John Blincow et ses amis) puis la vente d’actions de la Société Gateway Spaceport LLC (GTC), et des loteries dans le cadre desquels des prix pour séjour dans une station pourraient être gagnés.

La démarche et le « programme » sont les suivants :

(1) Création de la Gateway-Foundation en 2012.

(2) Démarrage d’une société de construction, Orbital-Assembly (2018), « OAC », dédiée à la production de masse des machines, principalement le robot constructeur STAR, et des éléments modulaires.

(3) Construction au sol d’un démonstrateur de la technologie, le « DSTAR » (« D » pour démonstrateur). Son engineering a été terminé l’été 2020, sa construction en mai 2021, sa capacité de fonctionnement a été démontrée en juillet 2021. Il est capable de construire 100 mètres de charpente en 100 minutes (diamètre 2 mètres).

(4) Création de la société Gatewayspaceport Limited Liablility Ccompany en 2020 et appel à l’investissement du public.

(5) L’étape suivante est la réalisation d’un démonstrateur dans l’espace, le PSTAR (P pour prototype).

(6) Vers 2025 (pour dire « bientôt »), construction par PSTAR d’un Gravity Ring qui sera une charpente en forme d’anneau de 60 mètres de diamètre (et toujours de 2 mètres pour l’intérieur du tore). La construction de cet anneau de gravité serait utilisée pour réduire les risques associés à la conception et à la fabrication de la première station grandeur nature (et habitable), Voyager. Le constructeur espère également démontrer aux investisseurs qu’il peut contrôler la dynamique opérationnelle de sa structure en rotation et la validité de son processus de construction (vitesse et précision). John Blincow voudrait placer ce Gravity Ring près de l’ISS de telle sorte que les astronautes qui y résideraient pourraient le visiter et peut-être y fixer un habitat pour observer les effets de la rotation sur l’homme.

(7) Après démonstration de la fiabilité du process, à la fin des années 2020, on devrait pouvoir envisager la construction d’une charpente beaucoup plus grande qui constituerait l’armature de la station Voyager, formée d’une suite de tronçons de 20 mètres de long sur 20 mètres de diamètre. La construction ne devrait coûter que le tiers de celle de l’ISS (baisse des coûts de lancement et modularité).

Mais comme vous le comprenez, les phases (3) et suivantes dépendent de la finalisation du Starship ! Ou, pour le dire de façon positive, comme john Blincow : « When Starship is ready, we will be ready ».

Et je pense qu’il n’est pas le seul à le penser et à s’y préparer. Une variante du tore de Gateway-Spaceport, imaginée par Timothy Alatorre, le patron d’Orbital-Assembly, architecte associé au début à John Blincow, est une charpente en forme de roue tenant une série de modules Bigelow dans lesquels la rotation créerait une gravité artificielle.

Les sociétés newspace font partie d’un écosystème.

Elles dialoguent, elles avancent en concurrence parfois sauvage mais peuvent aussi collaborer pourvu que le partenaire puisse apporter quelque chose et que le financement soit accessible. Tout ce monde orbite (si l’on peut dire) autour de la NASA et celle-ci accepte volontiers les innovations proposées, en fonction bien sûr de ce qu’elle pourrait en tirer. Il n’y a pas d’hostilité réciproque. John Blincow reconnait le rôle central de la NASA et il est tout à fait conscient de la liberté qui lui est laissée par le système ainsi que du fait que faire naître des projets rentabilisables est bien du domaine du NewSpace et non de la NASA dont le domaine est prioritairement la Science et le transport.

Nous sommes aux États-Unis, pays où les passionnés de l’espace sont nombreux et où beaucoup d’entre eux ont de l’argent et sont prêts à le risquer pourvu qu’il y ait un espoir. Comme le disait Elon Musk, « I could either watch it happen or be a part of it » ou encore « when there is a will, there is a way ».  Pour ce qui est de Gateway Spaceport, le développement à grande échelle dépendra in fine de la réussite de la première roue de l’espace et donc de la décision des consommateurs de l’utiliser aussi bien que des investisseurs de la financer.

En Europe le NewSpace est confronté à plus de difficultés car les investisseurs privés qui oseraient s’immobiliser dans de tels projets sont rares et ont des moyens limités. Les institutionnels, au premier rang desquels l’ESA, ne s’intéressent qu’aux projets qu’ils estiment sérieux (et les fonctionnaires sont généralement prudents). Dans son petit NewSpace, peu dynamique car peu puissant, l’Europe restera donc à la traine des États-Unis pendant encore longtemps. Mais les sociétés européennes qui veulent se développer, peuvent sans aucun complexe aller aux États-Unis. Elles y trouveront tous les financements et les coopérations qu’elles souhaitent, si elles peuvent démontrer leur intérêt technologique et financier !

 

Sur le web

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  • Quand on reçoit de l’argent de toutes parts, on peut avoir de l’audace mais aussi de l’esprit d’entreprise américain.

  • Quand on voit les avanies que doivent subir les touristes non spatiaux dans nos aéroports sans bagagistes et nos voies de communication terrestres courses d’obstacles, on a du mal à croire que le tourisme spatial, avec ses contraintes physiques simplement pour vivre un lendemain de cuite en apesanteur, devienne très tentant à l’heure de la réalité virtuelle accessible à tous. Mais si certains y croient et sont prêts à le mettre en place sans aide publique, bravo !

  • Les Etats Unis vit dans un système militaro-industriel, tout ce qui peut permettre de maintenir la puissance du pays est étudié par l’état peut importe si sera une réussite, ils auront toujours des retombés à long terme

  • Les commentaires sont fermés.

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