L’industrie aérospatiale, autrefois largement dominée par les programmes gouvernementaux, est en pleine mutation avec l’essor du secteur privé. Celle-ci se traduit par une augmentation fulgurante du nombre de lancements de fusées chaque année, menés par des acteurs de première importance comme SpaceX et son projet Starlink ou Virgin Galactic. Une bonne nouvelle pour l’exploration spatiale, mais pour l’environnement, c’est une autre histoire.
L’augmentation des lancements de fusées entraîne nécessairement une pollution atmosphérique croissante. Les gaz d’échappement des fusées libèrent des tonnes de substances nocives dans la stratosphère, comme la vapeur d’eau, les oxydes d’azote et des particules de suie. Une situation précipitant encore un peu plus vite le réchauffement climatique. « Il n’existe actuellement aucune réglementation contraignante, et les entreprises sont libres de déterminer le nombre de lancements qu’elles souhaitent effectuer » déplore Kostas Tsigaridis, chercheur à l’Université de Columbia. Cette situation, selon lui, n’est pas viable à long terme. Le secteur planche donc durement sur de nouvelles solutions plus eco-friendly afin de ne pas entraver leurs missions.
Le kérosène : le mal-aimé
Depuis les années 1950, le kérosène s’est imposé comme le carburant de choix pour les fusées. Plus spécifiquement, c’est une version hautement raffinée de celui-ci qui est utilisée, le, RP-1 (Refined Petroleum 1). Privilégié pour son coût économique et sa stabilité, il est encore couramment utilisé comme carburant pour les premiers étages de certaines fusées, comme Falcon 9 de SpaceX. Bien qu’il soit loin d’être le seul carburant utilisé pour les lancements, il est aujourd’hui fortement critiqué, notamment en raison de son impact environnemental néfaste.
La combustion du kérosène dans les moteurs de fusées génère non seulement du dioxyde de carbone, mais également des particules de carbone non oxydées, communément appelées « carbone noir » ou « noir de carbone ». Comme l’explique Tsigaridis, Ce carbone noir pose un problème particulier une fois relâché dans la stratosphère, puisqu’il y stagne longtemps en absorbant lumière et chaleur. Un facteur accélérant le réchauffement global. L’augmentation croissante du nombre de lancements de fusées, couplée à l’utilisation continue du kérosène, a donc entraîné une hausse préoccupante des émissions de carbone noir ces dernières années.
Une étude réalisée en 2022 par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) a prédit que l’émission soutenue de carbone noir pourrait réchauffer la stratosphère de plus de 1,4 ° C. Il faudra donc, à terme, remplacer complètement le kérosène.
Vers des alternatives plus propres
Les experts du secteur explorent déjà activement des alternatives plus écologiques pour propulser les fusées du futur. Premier candidat prometteur : le méthane. Plus facile à oxyder, son utilisation réduit la production de carbone noir. Toutefois, même les carburants constitués à base de méthane (LCH4 et son oxydant, l’oxygène liquide, LOX) émettent tout de même du carbone noir. « En réalité, la seule façon réaliste de créer un carburant pour fusée sans carbone noir est de ne pas utiliser de carbone du tout » explique Tsigaridis. Implacablement logique.
Autre candidat : l’hydrogène liquide ou LH2. Déjà utilisé dans certaines missions spatiales comme Apollo 11 ou plus récemment les missions Artemis de la NASA, le LH2 présente un avantage indéniable. Sa combustion ne produit ni dioxyde de carbone ni carbone noir. Problème : sa production est très gourmande en combustibles fossiles, ce qui limitera nécessairement à terme son utilisation.
Toutefois, la NASA n’a pas dit son dernier mot. L’agence fédérale a dernièrement conclu un accord avec Lockheed Martin afin de développer un moteur de fusée propulsé par fission nucléaire. Objectif : tester une fusée nucléaire à l’horizon 2027. Si le projet réussit, ces moteurs pourraient offrir une efficacité jusqu’à cinq fois supérieure aux moteurs traditionnels. De quoi largement envoyer une fusée habitée vers la planète Mars par exemple.
Comme bon nombre d’autres secteurs, l’industrie aérospatiale se retrouve désormais à un tournant de son histoire : elle doit désormais conjuguer efficacité et durabilité, mais ce n’est pas une mince affaire. « Aucun nouveau type de carburant n’a encore surpassé le kérosène ou l’hydrogène en termes de coût ou de temps de développement » souligne Jeff Gardner, rédacteur senior à la Space Foundation. Les fusées écologiques ne sont pas pour tout de suite, mais les efforts s’intensifient pour trouver le carburant parfait. Si tant est qu’il existe.
- L’industrie aérospatiale est à la recherche de nouveaux carburants pour remplacer le kérosène, trop polluant.
- Le méthane est une alternative envisageable, mais il émet également des particules polluantes. L’hydrogène liquide aussi, mais il est aussi polluant à fabriquer.
- La NASA et Lockheed Martin travaillent sur un projet de fusée à fission nucléaire, qui pourrait être prête en 2027.
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