Certaines fusées, comme la SLS ou les anciens boosters de navettes spatiales américaines, s’affichent avec une teinte orange, quand d’autres sont peintes en blanc. Comment expliquer ces différences ? On fait le point.

Tic-tac, tic-tac

Au Centre spatial Kennedy de la NASA, les équipes poursuivent les préparatifs de la fusée SLS et du vaisseau spatial Orion en vue de leur lancement habité, prévu dès le mercredi 1er avril. Après avoir été acheminés vers le pas de tir 39B sur le lanceur mobile le 20 mars, les équipes ont commencé à fixer la fusée, le vaisseau spatial et la plateforme de lancement à l’infrastructure du pas de tir afin de garantir l’alimentation électrique et les communications avec les équipes au sol et celles travaillant sur la fusée.

Les paniers d’évacuation d’urgence ont été connectés au lanceur mobile et le bras d’accès de l’équipage a également été déployé pour permettre l’accès à la salle blanche, lieu d’accès à Orion pour le personnel.

Dans les jours précédant le lancement, les techniciens effectueront des tests d’ingénierie spécifiques à la plateforme de lancement pour la connectivité des munitions sur le système d’arrêt de vol, des tests de radiofréquence pour l’étage central et le vaisseau spatial Orion, et procéderont aux dernières vérifications de la fusée et du vaisseau spatial avant d’entamer le compte à rebours du lancement.

Les quatre membres de l’équipage d’Artemis II – les astronautes de la NASA Reid Wiseman, Victor Glover et Christina Koch, ainsi que l’astronaute de l’ASC (Agence spatiale canadienne) Jeremy Hansen – ont entamé leur période de quarantaine le 18 mars dernier. Ils poursuivent leur entraînement au Centre spatial Johnson de la NASA à Houston, où ils révisent les procédures et les plans de la mission d’une durée approximative de dix jours.

L’équipage s’envolera pour la Floride ce vendredi 27 mars et passera le reste de sa quarantaine au centre spatial Kennedy de la NASA.

Cela étant dit, ce prochain lancement est l’occasion de répondre à une question que beaucoup se posent : pourquoi la fusée SLS est-elle orange ?

Une question de masse

Pour permettre la poussée, l’énorme réservoir de la SLS est rempli de deux carburants : de l’oxygène et de l’hydrogène liquides. Parce qu’il comporte ces deux types de carburants, ce réservoir a besoin d’être isolé avec de la mousse pulvérisée. Cette teinte orangée n’est autre que la couleur de cet isolant.

La SLS n’est pas la seule fusée concernée. Les réservoirs de la Delta IV Heavy, le lanceur lourd de United Launch Alliance (ULA), sont aussi oranges, tout comme l’étaient les réservoirs de carburant externes permettant de soulever les anciennes navettes spatiales américaines.

Notez que les deux premiers vols de la navette, STS-1 et STS-2, en 1981, proposaient des réservoirs peints en blanc essentiellement pour protéger les navettes des rayons ultraviolets lorsqu’elles patientaient sur la rampe de lancement. Les ingénieurs ont finalement déterminé que cette protection n’était pas nécessaire, libérant ainsi 272 kg à la fusée.

Voici donc la raison pour laquelle on ne rajoute plus de peinture sur ce type de réservoir : parce qu’une peinture ajoute de la masse. Et plus il y a de masse, plus il y a besoin de carburant pour la soulever. Si ce poids supplémentaire n’est pas vraiment nécessaire, alors il est préférable de l’enlever.

Crédit : NASA

Le tout premier lancement de navette spatiale avec ses réservoirs peints en blanc.

Le blanc reste un excellent compromis

Mais alors pourquoi les autres fusées sont-elles encore majoritairement peintes en blanc ? Nous pourrions également nous poser la même question pour les avions : pourquoi ne pas simplement conserver le chrome du métal sous-jacent pour ces véhicules au lieu de les peindre ? Il s’avère que l’élimination de cette couche de peinture n’est pas un plan d’économie à long terme.

La principale raison à cela est que, en thermodynamique, le blanc reste la couleur qui absorbe le moins la lumière, donc la chaleur des rayons du soleil. Cela permet de minimiser le chauffage de la cabine et des réservoirs. Les fusées restent également à l’extérieur parfois pendant des jours avant leur lancement, de sorte que la peinture les protège de la corrosion des éléments. Enfin, la peinture blanche permet de repérer les anomalies (bosses, fuites, etc) plus facilement.

Pour ces raisons, et pour certaines fusées, il est donc préférable d’ajouter un peu de masse au lanceur avec de la peinture pour s’assurer qu’elles puissent voler correctement.

Cela dit, cette peinture n’est pas forcément un « luxe » que peuvent se permettre de payer les entreprises de petits lanceurs. La fusée Electron de Rocket Lab en est un exemple. Fabriquée en fibres de carbone, cette fusée est noire. Ce n’est pas sans conséquence. Juste avant le lancement, la différence entre la température extérieure et les -253°C de son hydrogène liquide (-183°C pour son oxygène liquide) fait en effet que de la glace se forme autour des réservoirs et blanchit légèrement le lanceur. Néanmoins, cette glace a tendance à se décrocher au lancement.