Navette spatiale

Une navette spatiale, dans le domaine de l’astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer d’autres missions, telles que le lancement ou la réparation de satellites artificiels. Le terme correspondant en anglais est space shuttle.

La navette spatiale est lancée par une fusée et atterrit comme un planeur ou à l’aide d’un réacteur.

Plusieurs navettes ont été construites et utilisées par l’agence spatiale américaine, la NASA, alors qu’une seule navette russe, Bourane, a volé en mode automatique (sans équipage), et que le projet européen Hermès a été abandonné.

La conception de véhicules habités architecturés comme une navette spatiale est abandonnée par la NASA, qui va remplacer leur flotte par des véhicules inspirés de ceux du programme Apollo, basés sur une capsule spatiale réutilisable. C’est dans cette optique qu'Orion est en train d'être conçu, mais il ne pourra pas être utilisé d'ici 2015 à 2017.

Les États-Unis sont les premiers à concevoir une navette spatiale réutilisable capable d’emporter de gros satellites en orbite basse et de les rapporter sur la Terre. Six navettes ont été conçues depuis 1976 : Enterprise, Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis et Endeavour. L’Enterprise fut un démonstrateur et n’est jamais allé dans l’espace. Columbia et Challenger ont été détruites en missions. À noter la maquette grandeur nature Pathfinder qui servit de banc d’essais. Mise en service à partir de 1981, leur mise à la retraite est prévue pour 2011 mais un sénateur américain désire garder la navette en service jusqu'en 2015 (date à laquelle Orion devrait prendre la relève) .

L’Union soviétique s’etait dotée d’un programme de navette spatiale à l’image de celui des États-Unis. Deux navettes ont été construites bien qu’une seule, Bourane, dont le nom signifie tempête de neige, ait effectué un vol orbital sans équipage, entièrement automatisé le 15 novembre 1988. La seconde navette Ptichka n’a pu être achevée pour manque de fonds. Le programme fut abandonné en 1993, après l’effondrement de l’Union.

D’un point de vue externe, la navette russe ressemble à l’américaine. Les différences se situent au niveau de la conception. Par exemple, elle ne possède pas de propulsion propre pour le lancement, elle est portée par la fusée Energia. Deux des défaillances ayant conduit à la perte des navettes américaines n’auraient pas pu se produire sur Bourane, pour cause de conception différente :

• Les boosters latéraux ne sont pas des moteurs à poudre, mais des moteurs à comburants liquides (kérosène/oxygène)
• La fusée porteuse Bourane n’a pas de revêtement extérieur de mousse isolante, car elle n’utilise pas d’hydrogène liquide

Bourane n’a jamais eu d’équipage embarqué et est le seul appareil volant ayant décollé, fait le tour de la planète en orbite et atterri de manière automatique.

Plusieurs projets de navettes spatiales (pour des vols orbitaux) et d’avions spatiaux (pour des vols sub-orbitaux) ont été développés depuis le début de la conquête spatiale à la fin des années 1950, Mais en raison de leur complexité et de leur coût, un seul, piloté, a permis un vol avec succès à ce jour : SpaceShipOne. Ce projet a été réalisé pour remporter le Ansari X Prize, qui offrait 10 millions de dollars à la première entreprise privée parvenant à lancer un avion spatial réutilisable.

Voici une liste de différents projets qui ont été développés :

• X-20 Dyna-Soar : le premier projet connu, démarré en 1957 par l’USAF, il s’agissait d’un vaisseau monoplace.
• NASP (National AeroSpace Plane), connu également sous le nom de X-30, a été annoncé en 1986 par le président américain Ronald Reagan avant d’être annulé en 1994.
• Hermès, projet de navette européenne de l’ESA qui devait être lancée par la fusée Ariane 5
• Bor : projet de navette soviétique similaire à Hermès ayant volé 4 fois sans équipage dont 3 fois dans l’espace entre 1982 et 1984.
• HOTOL pour HOrizontal TakeOff and Landing, projet de navette spatiale monoétage britannique étudié à la fin des années 1980 et abandonné au milieu des années 1990.
• Sänger, projet allemand, même destin que HOTOL
• Tupolev-2000, projet soviétique lancé en réaction à l’annonce du X-30 américain stoppé en 1992
• Hope-X, projet de démonstrateur d’une navette spatiale de la NASDA japonaise abandonné en 2003.
• X-33, démonstrateur pour la navette VentureStar, projet développé à partir de 1997 de Lockheed Martin utilisant des moteurs Aerospike développé par Boeing, le programme fut abandonné en 2000.
• X-34, démonstrateur de véhicule automatisé, abandonné en 2001.
• Boeing X-37, projet de navette automatique reprit par l'USAF dont le 1er vol a eu lieu le 22 avril 2010.

• X-38 Crew Return Vehicle (CRV), prototype pour un projet de véhicule de sauvetage pour l’ISS, un vol atmosphérique fut effectué en 1998 puis le programme fut stoppé.
• Castor alias USV FTB-1 (Unmanned Space Vehicle - Flying Test Beds 1), appareil d’essais sans pilote et sans moteur mesurant 9,2 mètres de long et possédant une masse de 1,2 tonne du centre italien de recherches spatiales, présenté en 2006, la 1 mise en orbite est prévue en 2010 depuis le Centre spatial guyanais
• Xerus, projet d’avion spatial autonome à décollage horizontal, et à vocation de tourisme et de transport (promoteur américain : Xcor)
• Space Ship One, avion spatial largué par le porteur White Knight de la société américaine Scaled Composites, dont un des fondateurs est Paul Allen de Microsoft. Il a remporté le Ansari X Prize le 4 octobre 2004 (la date anniversaire du lancement de Spoutnik 1, le 4 octobre 1957), et le prix de 10 millions de dollars en jeu.
• Black Armadillo, projet de fusée sub-orbitale ré-utilisable, à décollage et atterrissage vertical. Elle est développée par la société Armadillo Space, dont le principal actionnaire est John Carmack, créateur des jeux vidéo Doom et Quake.
• Kliper, un avion spatial russe censé remplacer les vaisseaux Soyouz à l’horizon 2015, dont l’annulation supposée en 2006 est sujette à controverses.

Malgré la victoire de Space Ship One, d’autres équipes privées continuent leurs recherches pour développer un véhicule spatial réutilisable, dans l’espoir d’un développement commercial du tourisme spatial sub-orbital.

• Aries A et B (Alternative Reusable Italian Expandable Spacecraft). Projet italien de véhicule à décollage vertical et retour en vol plané.

• Moonraker est une navette de l’univers de James Bond présente dans le film du même nom.
• Les navettes X-71 Freedom (Liberté) et Independence (Indépendance) dans le film Armageddon.
• La navette Daedalus Space Cowboys avec Clint Eastwood