Si le marché se développe suffisamment, une industrie dédiée aux pétroliers lunaires-LEO pourrait évoluer

Trade. Il permet, diffuse et aide à payer pour les nouvelles technologies et compétences. Il encourage les sciences, les arts et les communications à travers les océans et les cultures. C'est une exigence pour l'évolution et l'approvisionnement des agglomérations et des villes. Comme la technologie et l'expansion physique, le commerce est une caractéristique déterminante de l'humanité. Il est impossible d'exagérer son importance dans l'histoire et le développement de l'humanité.

Alors, comment faire démarrer le commerce, et tous ses avantages accessoires, sur la nouvelle frontière de l'espace ? Après avoir trouvé des choses à échanger, comme des connaissances scientifiques lunaires ou martiennes ou de l'eau lunaire, le commerce est très probablement encouragé en réduisant au maximum les coûts initiaux et permanents du transport spatial et des opérations. Cela nécessite l'utilisation la plus efficace possible de tout moyen de transport disponible. Une façon d'augmenter l'efficacité est d'employer un concept que l'industrie du camionnage appelle le « trajet de retour ».

L'administration de Donald Trump a mis la NASA au défi de renvoyer agressivement des astronautes sur la Lune et de se préparer à se rendre sur Mars. L'administration du président Joe Biden semble soutenir la poursuite de cette vision. Il est peu probable qu'une jeune administration confrontée à un Congrès équilibré avec précision entre des partis politiques acharnés veuille dépenser son capital politique limité à se chamailler sur la politique spatiale. Cela encourage la continuité.

Il semble également y avoir un nouveau sens de la réalité à la NASA. Alors que les sénateurs semblent avoir évité toute tentative d'annuler le système de lancement spatial Saturn de classe 5, très en retard et au budget excessif, et de libérer les ressources qu'il consomme à des fins plus utiles, la NASA fait ce qu'elle peut pour minimiser les coûts d'opportunité perdus du SLS. Les charges utiles que le Congrès a établies pour le SLS ont été déplacées vers des fusées commerciales moins chères. La NASA a choisi l'atterrisseur basé sur le vaisseau spatial largement autofinancé de SpaceX pour le système d'atterrissage humain. Boeing a été fortement invité à améliorer ses performances lamentables en matière de gestion du SLS – bien qu'il y ait peu de signes que cela se produise réellement. Néanmoins, il devient possible de croire qu'une station "passerelle lunaire", et peut-être même des visites précoces à la surface lunaire, pourraient réellement se produire - sinon d'ici 2024, du moins dans la décennie des années 2020.

Dans une première architecture de transport lunaire dépendant du SLS consommable, la capsule de l'astronaute seule reviendra sur Terre - généralement avec une petite quantité de volume et de masse de réserve. Plus tard, lorsque des vaisseaux spatiaux réutilisables circulent entre la Terre et sa lune et que les fournitures sont transportées dans une direction, les véhicules vides ou partiellement remplis seront de nouveau utilisés. Étant donné que les véhicules vides ne produisent aucune valeur au-delà du retour pour réutilisation, tout ce qui permet d'utiliser ou de vendre de l'espace sur eux est un gain net pour le fournisseur de transport. Dans l'industrie du camionnage, les marchandises « retournées » de cette manière paient souvent des tarifs extraordinairement bas, subventionnés par l'objectif principal de déplacer les marchandises sortantes. Surtout, la cargaison sortante peut être totalement indépendante du retour entrant.

Les premiers véhicules de première génération seront fortement limités en volume et en masse, mais même dans ce cas, le retour peut être pertinent. Les capsules d'équipage de retour pourraient transporter de petits objets stockés «sous les sièges». Ceux-ci pourraient inclure des échantillons lunaires souhaités par des entreprises ou des scientifiques, ou même des particuliers fortunés, en plus de ceux recherchés par la NASA. Les ornements ou bijoux de faible masse, comme les perles de verre provenant d'anciennes « fontaines à feu » volcaniques lunaires et d'autres grains minéraux de collection, dont la valeur provient uniquement de leur obtention sur la lune terrestre, sont des objets de grande valeur possibles. Des éléments lourds rares et de grande valeur ou des éléments de terres rares collectés sur des sites d'impact d'astéroïdes pourraient être utilisés en orbite ou sur Terre.

De minuscules particules de poussière lunaire mais abrasives et chimiquement réactives peuvent endommager l'équipement et les poumons humains, de sorte que tous les échantillons doivent être correctement stockés dans des conteneurs scellés. Après leur arrivée sur Terre, ils doivent être nettoyés avant d'être distribués aux non-scientifiques.

Plus tard, si les véhicules de transport d'équipage lunaire de deuxième génération étaient réutilisables, les opportunités de transport de retour devenaient beaucoup plus attrayantes. Après avoir déposé l'équipage et les fournitures sur une base lunaire, les véhicules de ravitaillement cislunaires reviendraient vides, ou avec des cargaisons de retour plus petites, en orbite terrestre basse ou ailleurs dans l'espace cislunaire. A cette époque, le backhaul pourrait devenir un véritable marché.

La Station spatiale internationale et les futures stations semi-commerciales, la passerelle lunaire, les satellites d'application et d'autres activités dans l'espace cislunaire ont besoin d'eau et d'oxygène pour se propulser, boire et respirer - les deux étant facilement disponibles sur la Lune sans avoir à les soulever de La surface de la terre. L'oxygène peut être dérivé des roches de surface oxydées disponibles dans de nombreux endroits, pas seulement des gisements d'eau polaire. L'eau, parce qu'elle est utile ou nécessaire pour tant de choses dans tant d'endroits, a été appelée le « pétrole » du système solaire.

Si la NASA établissait une base scientifique sur la lune de la Terre, l'eau ou l'oxygène lunaire pourraient être ramenés pour être utilisés dans les installations cislunaires. Si le marché se développe suffisamment, une industrie dédiée aux pétroliers lunaires-LEO pourrait évoluer - ce qui pourrait ne jamais se produire si l'infrastructure d'approvisionnement des installations spatiales en eau lunaire devait être payée à l'avance et à partir de zéro, avant que l'eau ne soit livrée.

Le backhaul permet au commerce de démarrer petit, voire très petit, tôt alors que l'infrastructure de transport est encore rudimentaire. Cela pourrait augmenter les premiers revenus des activités lunaires, amortir une partie des coûts et encourager la croissance, conduisant au développement plus précoce de stations industrielles commerciales ou semi-commerciales à grande échelle ou d'installations touristiques orbitales. Les coûts pourraient être répartis sur plusieurs activités, dans ce cas à la fois la science et le commerce.

Des idées similaires pour le développement progressif ne sont pas nouvelles. Les entreprises qui développent une nouvelle technologie adoptent souvent une approche incrémentielle, gagnant de l'argent sur des solutions partielles tout en développant leurs meilleurs pièges à souris. SpaceX a pu tester les technologies de décélération de rétropropulsion nécessaires pour leur premier étage réutilisable Falcon 9 – en utilisant des panaches de moteurs de fusée pour protéger le véhicule lors de la rentrée – en échangeant des données de test utiles pour des missions potentielles sur Mars avec la NASA.

L'agence spatiale a piloté des avions avec des capteurs d'imagerie thermique avancés pour observer la rentrée des véhicules d'essai payés par SpaceX, et a partagé les résultats. La NASA a obtenu des données qu'elle ne pourrait pas se permettre autrement tandis que SpaceX a obtenu les données dont elle avait besoin pour parfaire la rentrée de la première étape sans avoir à piloter ses propres capteurs.

Plus tard, SpaceX est allé plus loin. La société a testé la réutilisation des premiers étages de Falcon 9 lors du lancement de satellites opérationnels pour les clients payants. Le test pourrait avoir lieu une fois que le premier étage aurait terminé sa mission opérationnelle de livraison du deuxième étage et de la charge utile sur la trajectoire requise. Le client a payé pour le lancement – ​​vraisemblablement à un prix quelque peu réduit pour accepter le risque de voler avec du matériel expérimental à bord – tandis que SpaceX a obtenu ses données de test sans avoir à payer pour un lancement de test dédié.

L'avènement d'une nouvelle stratégie lunaire partiellement commercialisée est passionnante, mais il reste vrai qu'aucune base lunaire n'est probable dans un avenir immédiat. Cela signifie qu'aucun véhicule de retour avec une capacité excédentaire ne peut être vendu à bas prix.

Alors, regardons de plus près à la maison. Il existe déjà des vols opérationnels qui pourraient offrir des opportunités de retour. À l'heure actuelle, il y a trois véhicules livrant un équipage ou une cargaison à l'ISS et retournant sur Terre : le Soyouz russe, le SpaceX Crew Dragon et le SpaceX Cargo Dragon. Bientôt, le Boeing CST-100 Starliner et le Dream Chaser de la Sierra Nevada rejoindront le mix. Le Soyouz de retour et les autres véhicules d'équipage de retour ont peu de capacité excédentaire. Dragon Cargo est une autre histoire.

Dragon Cargo peut restituer 3,000 10 kg dans XNUMX mètres cubes depuis l'ISS. En raison de diverses contraintes telles que le volume disponible et les besoins opérationnels, les Dragons ne reviennent généralement pas avec leur pleine capacité théorique de fret. Sur la plupart des missions de retour, de petites quantités d'espace pourraient probablement être trouvées pour le backhaul. Bientôt, Dream Chaser reviendra également avec une capacité de chargement substantielle.

Alors, que pourrions-nous ramener de la Station spatiale internationale ?

Une société appelée Made In Space déploie une série d'imprimantes 3D en constante amélioration dans la station. Actuellement, ceux-ci sont utilisés expérimentalement pour fabriquer des outils et des pièces nécessaires sur la station.

Il n'est pas difficile d'imaginer utiliser une capacité excédentaire ou une deuxième machine pour imprimer de petits articles de nouveauté à exporter vers la Terre sur l'équipage de retour ou les capsules de fret. De tels objets peuvent être très précieux pour ceux qui s'intéressent à l'exploration spatiale ou qui possèdent quelque chose de vraiment unique. Si les coûts de transport étaient suffisamment bas, et surtout si les objets potentiels incorporaient des propriétés qui ne pouvaient être fabriquées que dans l'espace, le marché pourrait être important. Si un entrepreneur réalise un profit, d'autres suivront, chacun avec sa propre prise. Certains pourraient même inventer quelque chose d'utile qui ne peut pas être fabriqué sur Terre.

Alors que la NASA a traditionnellement résisté à l'utilisation d'infrastructures publiques pour des entreprises à but lucratif considérées comme frivoles, les attitudes changent. Les Russes ont moins de scrupules, et un module appartient déjà à un particulier et est loué par la NASA. D'autres modules privés sont prévus dans un avenir très proche. Si quelqu'un voulait démarrer une petite entreprise qui utilisait le backhaul pour acheminer ses produits sur Terre, il pourrait probablement trouver un moyen de le faire, surtout si la production pouvait être automatisée et ne pas utiliser un temps précieux d'astronaute.

Si quelques petites entreprises réussissent, elles pourraient croître. À un moment donné, le volume pourrait augmenter suffisamment pour qu'un consortium achète un transport à plein prix vers la Terre. À ce stade, une industrie mature sera arrivée et une économie commerciale sera solidement établie.

Le commerce aura réalisé une nouvelle percée pour l'humanité, contribuant ainsi à payer notre expansion jusqu'à la dernière frontière.

Donald F.Robertson est un journaliste indépendant de l'industrie spatiale basé à San Francisco. Suivez-le sur @DonaldFR.

Cet article a été initialement publié dans le numéro de septembre 2021 du magazine SpaceNews.

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Source : https://spacenews.com/op-ed-can-we-backhaul-our-way-to-space/