Starship HLS

Starship HLS (Human Landing System, système d’atterrissage habité) est la version lunaire de Starship de SpaceX, la partie de la fusée qui se pose réellement sur la surface. La NASA a chargé SpaceX de le construire pour que les astronautes d’Artemis puissent descendre de l’orbite lunaire jusqu’à la surface et en revenir. C’est le plus grand atterrisseur lunaire habité jamais conçu : environ 50 mètres (environ 165 pieds) de haut, soit à peu près la hauteur d’un immeuble de 15 étages, alors que le module lunaire d’Apollo qui a déposé les derniers astronautes en 1972 ne mesurait qu’environ 7 mètres.

Qu’est-ce que Starship HLS ?

Le 16 avril 2021, la NASA a choisi Starship de SpaceX pour emmener les prochains astronautes sur la Lune, un vote de confiance de 2,89 milliards de dollars pour un atterrisseur qui n’existait pas encore. HLS est une version allégée, réservée à la Lune, du véhicule que SpaceX construit pour atteindre l’orbite et, un jour, Mars. Sa mission est précise : assurer la dernière étape des équipages d’Artemis, de l’orbite lunaire jusqu’à la surface, puis le retour.

Pourquoi Starship HLS existe

La NASA avait besoin d’un atterrisseur construit par le privé pour ramener des humains sur la surface lunaire pour la première fois depuis Apollo 17, une étape vers une présence durable sur la Lune puis, à terme, vers Mars. Ce choix a été contesté. Des concurrents ont déposé des recours, le Government Accountability Office (GAO), l’organe de contrôle du Congrès américain, les a rejetés en juillet 2021, et la Court of Federal Claims des États-Unis a confirmé la sélection le 4 novembre de la même année.

La NASA a ensuite ajouté une modification Option B, d’une valeur de 1,15 milliard de dollars, annoncée le 15 novembre 2022, pour un deuxième alunissage habité lors d’Artemis IV et un atterrisseur de long terme capable d’emporter quatre membres d’équipage et davantage de charge utile. Le total engagé par la NASA atteint ainsi au moins 4,04 milliards de dollars.

Comment ça fonctionne

Six moteurs Raptor, trois conçus pour le niveau de la mer et trois pour le vide spatial, brûlent du méthane liquide et de l’oxygène liquide très refroidis selon un cycle à combustion étagée à flux intégral, un cycle de moteur efficace réputé très difficile à construire. Plein, le véhicule emporte environ 1 500 tonnes d’ergols.

Le plus difficile est d’acheminer ces ergols jusqu’à la Lune. Un seul lancement ne peut pas en emporter assez : SpaceX doit d’abord remplir un dépôt de carburant Starship en orbite grâce à plusieurs lancements de ravitailleurs, puis faire le plein de HLS avant son départ vers la Lune. Comme l’atterrisseur et le dépôt ne redescendent jamais à travers l’atmosphère terrestre, ils se passent du bouclier thermique et des ailerons dont un Starship classique a besoin. L’équipage et le fret empruntent un ascenseur entre la cabine et la surface, à la place de l’échelle que descendaient les équipages d’Apollo. HLS offre aux astronautes bien plus de place que la cabine à deux places d’Apollo et permet des séjours de plusieurs jours en surface. Le plan prévoit d’envoyer deux astronautes sur la surface pendant que deux autres attendent à bord de la capsule Orion en orbite lunaire.

L’économie de Starship HLS

Les contrats HLS de la NASA sont à prix ferme et fixe et payés par étapes : ils ne sont versés qu’à la livraison des travaux, ce qui transfère le risque de dépassement des coûts à SpaceX plutôt qu’aux contribuables. Le contrat fait aussi de la Lune un terrain d’essai pour le lancement lourd réutilisable au méthane et le ravitaillement en orbite en tant que services commerciaux, des savoir-faire dont le marché dépasse de loin ce seul programme. Chaque vol de ravitailleur qui se pose et revole fait baisser le prix d’un kilogramme livré sur la Lune, et un système de dépôt et de ravitailleurs opérationnel pourrait aussi servir des missions ultérieures.

Où en est Starship HLS

En octobre 2026, l’essai de transfert d’ergols d’un vaisseau à l’autre et la revue de certification de conception exigée par la NASA sont les prochaines étapes. Starship a atteint l’orbite pour la première fois le 28 septembre 2026, une condition nécessaire aux vols de ravitaillement. La NASA a restructuré Artemis le 27 février 2026 : Artemis III, prévue à la mi-2027, testera en orbite terrestre l’amarrage entre Orion et l’un des deux atterrisseurs commerciaux, ou les deux, et le premier alunissage habité passe à Artemis IV, prévue début 2028 ; l’état de préparation des atterrisseurs décidera si c’est SpaceX ou Blue Origin qui transportera cet équipage. Artemis II a emmené quatre astronautes autour de la Lune du 1er au 10 avril 2026.

Le travail sur le ravitaillement a déjà commencé. Le 14 mars 2024, le troisième vol d’essai intégré de Starship a transféré des ergols refroidis entre des réservoirs à l’intérieur du vaisseau, une étape clé pour HLS. Jeremy Kenny, de la NASA, a déclaré : « Le stockage et le transfert d’ergols cryogéniques en orbite n’ont jamais été tentés à cette échelle, mais c’est une technologie qui bouleverse les règles du jeu. »

La suite

L’ordre des étapes est fixé : démontrer le ravitaillement en orbite d’un vaisseau à l’autre, réaliser un atterrissage de démonstration sans équipage qui doit transmettre des données depuis la surface lunaire pendant au moins deux heures, puis poser un équipage. Chaque étape de ravitaillement et de réutilisation sert aussi les projets de SpaceX d’une ville sur la Lune puis, plus tard, sur Mars. Le plan de la NASA de 2021 visait 2024 pour le premier alunissage habité, et son objectif actuel est début 2028.

Le bilan

Starship HLS repose sur un pari : le moyen le moins cher de retourner sur la Lune est le plus grand atterrisseur jamais construit, ravitaillé en orbite par des fusées réutilisables. Transférer des ergols entre deux vaisseaux en orbite est la prochaine grande étape, et c’est elle qui enverra l’atterrisseur vers la Lune.