Dans de nombreux secteurs, une décennie est à peine assez de temps pour provoquer un changement radical à moins que quelque chose de perturbateur se présente - une nouvelle technologie, modèle d'affaires ou conception de services. L'industrie spatiale a récemment profité des trois.

Mais il y a 10 ans, aucune de ces innovations n'était garantie. En réalité, le 28 septembre, 2008, toute une entreprise a observé et espéré que son produit phare tentait un lancement final après trois échecs. Avec des liquidités faibles, c'était le dernier coup. Plus de 21 ans, 000 kilogrammes de kérosène et d'oxygène liquide se sont enflammés et ont alimenté deux étages de surpression à partir de la rampe de lancement.

Lorsque cette fusée Falcon 1 a atteint l'orbite avec succès et que la société a obtenu un contrat ultérieur avec la NASA, SpaceX avait survécu à son « creux de démarrage ». Cette étape importante - la première fusée à carburant liquide développée par le secteur privé à atteindre l'orbite - a déclenché une nouvelle industrie spatiale qui change notre monde, sur cette planète et au-delà. Que s'est-il passé dans l'intervalle, et qu'est-ce que cela signifie aller de l'avant?

Alors que les scientifiques s'affairent à développer de nouvelles technologies qui répondent aux innombrables problèmes techniques de l'espace, il y a un autre segment de chercheurs, moi y compris, étudier l'angle commercial et les enjeux opérationnels de cette nouvelle industrie. Dans un article récent, mon collègue Christopher Tang et moi-même étudions les questions auxquelles les entreprises doivent répondre pour créer une industrie spatiale durable et permettre aux humains d'établir des bases extraterrestres, exploiter des astéroïdes et étendre les voyages dans l'espace, tandis que les gouvernements jouent un rôle de plus en plus petit dans le financement des entreprises spatiales. Nous pensons que ces solutions commerciales peuvent détenir la clé moins glamour pour déverrouiller la galaxie.

La nouvelle industrie spatiale mondiale

Lorsque l'Union soviétique a lancé son programme Spoutnik, mise en orbite d'un satellite en 1957, ils ont lancé une course vers l'espace alimentée par la concurrence internationale et les craintes de la guerre froide. L'Union soviétique et les États-Unis ont joué les rôles principaux, enchaînant une série de « premières » pour le livre des records. Le premier chapitre de la course à l'espace a culminé avec l'alunissage historique d'Apollo 11 de Neil Armstrong et Buzz Aldrin qui a nécessité des investissements publics massifs, de l'ordre de 25,4 milliards de dollars, près de 200 milliards de dollars en dollars d'aujourd'hui.

La concurrence a caractérisé cette première partie de l'histoire de l'espace. Finalement, qui a évolué en collaboration, la Station spatiale internationale étant un exemple stellaire, alors que les gouvernements travaillaient vers des objectifs communs. Maintenant, nous sommes entrés dans une nouvelle phase – l'ouverture – avec le privé, les sociétés commerciales ouvrent la voie.

L'industrie des lancements d'engins spatiaux et de satellites est de plus en plus commercialisée, dû, en partie, à la réduction des budgets gouvernementaux. Selon un rapport de la société d'investissement Space Angels, un record de 120 sociétés de capital-risque a investi plus de 3,9 milliards de dollars dans des entreprises spatiales privées l'année dernière. L'industrie spatiale se mondialise également, n'est plus dominé par les rivaux de la guerre froide, les États-Unis et l'URSS.

En 2018 à ce jour, il y a eu 72 lancements orbitaux, en moyenne deux par semaine, des rampes de lancement en Chine, Russie, Inde, Japon, Guinée française, Nouvelle-Zélande et États-Unis

La hausse des lancements orbitaux de fusées réelles ainsi que des lancements d'engins spatiaux, qui comprend des satellites et des sondes lancées depuis l'espace, coïncide avec cette ouverture au cours de la dernière décennie.

Plus de gouvernements, les entreprises et même les amateurs se lancent dans divers lancements de vaisseaux spatiaux comme jamais auparavant. Avec plus d'entités impliquées, l'innovation a fleuri. Comme le note Roberson dans Digital Trends, "Privé, vol spatial commercial. Même l'exploration lunaire, exploitation minière, et la colonisation - tout est soudain sur la table, rendant la course à l'espace aujourd'hui plus vitale qu'elle ne l'a été depuis des années."

On peut voir cette vitalité clairement dans l'actualité. Le 21 septembre, Le Japon a annoncé que deux de ses rovers sans pilote, surnommé Minerva-II-1, avait atterri sur un petit, astéroïde lointain. Pour le point de vue, l'ampleur de cet atterrissage est similaire à frapper une cible de 6 centimètres de 20, 000 kilomètres de distance. Et plus tôt cette année, les gens du monde entier ont regardé avec émerveillement le lancement réussi de la fusée Falcon Heavy de SpaceX et – plus impressionnant encore – le retour de ses deux boosters sur une piste d'atterrissage dans un ballet synchronisé de proportions épiques.

Défis et opportunités

Au milieu de la croissance du capital, entreprises et savoir-faire, les chercheurs et les praticiens doivent comprendre comment les entités doivent gérer leurs opérations quotidiennes, organiser leur chaîne d'approvisionnement et développer des opérations durables dans l'espace. Ceci est compliqué par les haies des poses spatiales :distance, la gravité, environnements inhospitaliers et pénurie d'informations.

L'un des plus grands défis consiste à obtenir ce que les gens veulent dans l'espace, dans l'espace. Tout fabriquer sur Terre puis le lancer avec des fusées est coûteux et contraignant. Une entreprise appelée Made In Space adopte une approche différente en maintenant une installation de fabrication additive sur la Station spatiale internationale et en imprimant en 3D directement dans l'espace. Outils, les pièces de rechange et les dispositifs médicaux pour l'équipage peuvent tous être créés à la demande. Les avantages incluent une plus grande flexibilité et une meilleure gestion des stocks sur la station spatiale. En outre, certains produits peuvent être mieux fabriqués dans l'espace que sur Terre, comme la fibre optique pure.

Comment les entreprises devraient-elles déterminer la valeur de la fabrication dans l'espace ? Où les capacités doivent-elles être renforcées et comment doivent-elles être étendues ? La figure ci-dessous décompose l'origine et la destination des marchandises entre la Terre et l'espace et organise les produits en quadrants. Les humains ont maîtrisé le quadrant inférieur gauche, fabriqué sur Terre - pour une utilisation sur Terre. À partir de là, dans le sens des aiguilles d'une montre, chaque quadrant introduit de nouveaux défis, pour laquelle nous avons de moins en moins d'expertise.

Je me suis d'abord intéressé à ce problème particulier en écoutant un panel d'experts en robotique discuter de la construction d'une colonie sur Mars (dans notre troisième quadrant). Vous ne pouvez pas construire les structures sur Terre et les envoyer facilement sur Mars, vous devez donc y fabriquer. Mais placer des constructeurs humains dans cet environnement extrême est tout aussi problématique. Essentiellement, un tout nouveau mode de production utilisant des robots et une automatisation dans un émissaire avancé peut être nécessaire.

Ressources dans l'espace

Vous pourriez vous demander où l'on obtient les matériaux pour la fabrication dans l'espace, mais il y a en fait une abondance de ressources :les métaux pour la fabrication peuvent être trouvés dans les astéroïdes, l'eau pour le carburant de fusée est gelée comme de la glace sur les planètes et les lunes, et des éléments rares comme l'hélium-3 pour l'énergie sont incrustés dans la croûte lunaire. Si nous ramenons cet isotope particulier sur Terre, nous pourrions éliminer notre dépendance aux combustibles fossiles.

Comme l'a démontré le récent atterrissage de l'astéroïde Minerva-II-1, les gens acquièrent le savoir-faire technique pour localiser et naviguer vers ces matériaux. Mais l'extraction et le transport sont des questions ouvertes.

Comment ces cas changent-ils l'économie de l'industrie spatiale ? Déjà, des entreprises comme Planetary Resources, Lune Express, Industries de l'espace lointain, et Asterank s'organisent pour saisir ces opportunités. Et les chercheurs commencent à décrire comment naviguer dans les questions de droits de propriété, exploitation et partenariats.

Menaces des débris spatiaux

Le film "Gravity" s'ouvre sur l'explosion d'un satellite russe, qui déclenche une réaction en chaîne de destruction grâce à des débris heurtant une navette spatiale, le télescope Hubble, et une partie de la Station spatiale internationale. La séquence, bien qu'il ne soit pas parfaitement plausible tel qu'il est écrit, est un phénomène bien réel. En réalité, en 2013, un satellite russe s'est désintégré lorsqu'il a été touché par des fragments d'un satellite chinois qui a explosé en 2007. Connu sous le nom d'effet Kessler, le danger du 500, Plus de 000 morceaux de débris spatiaux ont déjà attiré l'attention des milieux politiques. Comment éviter, réduire ou atténuer ce risque? Quantifier l'impact environnemental de l'industrie spatiale et aborder les opérations durables reste à venir.

Et après?

Il est vrai que l'espace devient juste un autre endroit pour faire des affaires. Il existe des entreprises qui s'occuperont de la logistique de l'embarquement de votre module destiné à l'espace à bord d'une fusée ; il y a des entreprises qui feront voler ces fusées vers la Station spatiale internationale; et il y en a d'autres qui peuvent faire une pièce de rechange une fois sur place.

Que ce passe t-il après? Dans un sens, c'est n'importe qui deviner, mais tous les signes indiquent que cette nouvelle industrie va de l'avant. Une nouvelle percée pourrait modifier la vitesse, mais le cap semble posé :explorer plus loin de chez soi, que ce soit la lune, astéroïdes ou Mars. Il est difficile de croire qu'il y a 10 ans, Les lancements de SpaceX n'avaient pas encore été couronnés de succès. Aujourd'hui, un secteur privé dynamique se compose de dizaines d'entreprises travaillant sur tout, des engins spatiaux commerciaux et de la propulsion de fusées à l'exploitation minière spatiale et à la production alimentaire. La prochaine étape consiste à consolider les pratiques commerciales et à faire mûrir l'industrie.

Debout dans une grande salle à l'Université de Pittsburgh dans le cadre de la Conférence sur les frontières de la Maison Blanche, Je vois l'avenir. Des lunettes de réalité virtuelle à la pointe de la technologie sont enroulées autour de ma tête. Je regarde la surface de Mars. Chaque détail est immédiat et net. Ce n'est pas seulement un jeu vidéo ou un exercice sans but. La communauté scientifique a investi des ressources dans de tels efforts parce que l'exploration est précédée par l'information. Et qui sait, peut-être dans 10 ans, quelqu'un se tiendra sur la surface réelle de Mars.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.

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