Conçu par Boeing, l’avion spatial militaire américain X-37B est un engin mystérieux et fascinant rarement évoqué dans les médias. Utilisé par l’US Air Force et l’US Space Force, il a récemment réalisé une spectaculaire manœuvre d’aérofreinage en orbite. Cette technique aura permis de réduire son altitude orbitale en profitant de la résistance atmosphérique et en économisant du carburant.
Un avion spatial pas comme les autres
LE X-37Bégalement appelé Orbital Test Vehicle (OTV), est un avion spatial autonome conçu par Boeing pour le compte de l’US Air Force qui réalise des missions en partenariat avec l’US Space Force. À première vue, cela ressemble à un version miniature de la navette spatiale de la NASA, mais il est plus léger, plus flexible et entièrement automatisé, ce qui le rend capable d’accomplir missions prolongées sans équipage humain.
Sa principale particularité réside dans sa capacité à évoluer en orbite terrestre basse, entre 240 et 800 kilomètres d’altitude, à des vitesses impressionnantes pouvant atteindre environ 28 200 km/hsoit près de 25 fois la vitesse du son. Le X-37B est également conçu pour tester des technologies de pointe et ses missions visent notamment à réduire les risques pour les futurs véhicules spatiaux tout en collectant des données sur les conditions en orbite pour des applications militaires.
Grâce à ses panneaux solaires déployables, l’avion peut fonctionner de manière autonome en s’alimentant du Soleil, ce qui lui permet de rester en orbite pendant de longues périodes sans faire le plein. L’endurance de la machine est en effet l’une de ses caractéristiques les plus impressionnantes. Lors de sa dernière mission, le X-37B a établi un record en passant 908 jours consécutifs en orbitesoit près de deux ans et demi, avant de revenir atterrir sur Terre en juillet 2022. Ce record montre non seulement la robustesse de la technologie de l’appareil, mais aussi les avancées en matière de gestion thermique, de protection contre les radiations et de fonctionnement autonome prolongé.
De telles capacités ouvrent la voie à des technologies qui pourraient bénéficier non seulement aux missions de défense, mais également aux futures missions spatiales habitées, testant les équipements et techniques de survie dans des conditions extrêmes.
L’aérofreinage : une manœuvre stratégique et économique
Le X-37B en est actuellement à sa septième mission, qui débutera en décembre 2023, avec un lancement depuis le Kennedy Space Center en Floride à l’aide d’une fusée SpaceX Falcon Heavy. Bien que la plupart des détails de la mission soient encore confidentiels, l’un des aspects les plus intéressants et novateurs de ce vol a été l’utilisation de la technique d’aérofreinage. Cette manœuvre consiste à exploiter la résistance de l’atmosphère même en orbite pour ralentir un vaisseau spatial et le descendre lentement à une altitude inférieure.
Dans le détail, l’aérofreinage fonctionne en utilisant la traînée atmosphérique, c’est-à-dire la friction de l’air, pour réduire progressivement la vitesse de l’avion. Bien que l’air soit extrêmement raréfié dans l’espace, il existe encore une certaine densité dans les couches supérieures de l’atmosphère, même à haute altitude où se situe l’orbite basse, entre 240 et 800 kilomètres de la Terre. En ajustant la position du X-37B pour traverser les couches les plus légères de l’atmosphère, l’avion utilise la résistance de l’air pour créer un freinage progressif.
Ce procédé permet de réduire la vitesse de l’engin tout en réduisant considérablement l’utilisation de propulseur. Autrement dit, cela permet au vaisseau de ralentir et d’abaisser son orbite sans consommer beaucoup de carburant, ce qui est particulièrement crucial pour un véhicule en mission de longue durée comme le X-37B qui peut rester en orbite plusieurs mois, ou même plusieurs années.
Cette technique ne consiste pas seulement à ralentir, mais elle offre aussi l’avantage de pouvoir éliminer en toute sécurité les composants du navire comme des débris spatiaux. En effet, lorsque l’engin spatial descend dans une couche atmosphérique plus dense, il peut être conçu pour libérer des parties de ses équipements qui ne sont plus nécessaires à la mission, contribuant ainsi à la gestion des déchets spatiaux. Or, l’un des défis majeurs du secteur spatial est justement la prolifération de débris en orbite terrestre basse qui peuvent endommager les satellites et autres véhicules actifs. L’aérofreinage pourrait ainsi devenir un moyen efficace pour les engins spatiaux de contribuer à la réduction de ces déchets.
Même si l’US Air Force et Boeing restent prudents dans leurs communications sur le X-37B, cette récente mission représente donc un exemple rare de transparence autour de ses activités. Tout est bon à prendre.