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 la Force spatiale américaine, il a récemment accompli une manœuvre spectaculaire d’aérofreinage en orbite. Cette technique aura permis de réduire son altitude orbitale en profitant de la résistance atmosphérique et d’économiser du carburant.
Un avion spatial pas comme les autres
Le X-37B, aussi appelé Orbital Test Vehicle (OTV), est un avion spatial autonome conçu par Boeing pour le compte de l’US Air Force qui mène les missions en partenariat avec la Force spatiale américaine. À première vue, il ressemble à une 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 des 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 qui atteignent environ 28 200 km/h, soit près de 25 fois la vitesse du son. Le X-37B est par ailleurs conçu pour tester des technologies de pointe et ses missions visent notamment à réduire les risques pour de 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 tirant son énergie du Soleil, ce qui lui permet de rester en orbite pendant de longues périodes sans ravitaillement. L’endurance de l’engin 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 orbite, soit près de deux ans et demi, avant de revenir se poser 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 de la chaleur, 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 aussi aux futures missions spatiales habitées, en testant des équipements et des techniques de survie dans des conditions extrêmes.
L’aérofreinage : une manœuvre stratégique et économique
Le X-37B est actuellement dans sa septième mission, débutée en décembre 2023, avec un lancement effectué depuis le centre spatial Kennedy en Floride grâce à une fusée Falcon Heavy de SpaceX. Bien que la majorité des détails de la mission soient encore confidentiels, l’un des aspects les plus intéressants et inédits 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 faire descendre lentement à une altitude plus basse.
Dans le détail, l’aérofreinage fonctionne en utilisant la traînée atmosphérique, c’est-à-dire la friction de l’air, pour diminuer progressivement la vitesse de l’appareil. Bien que l’air soit extrêmement rare dans l’espace, il existe encore une certaine densité dans les couches supérieures de l’atmosphère, même à des altitudes élevées où orbite basse est située, entre 240 et 800 kilomètres de la Terre. En ajustant la position du X-37B pour qu’il traverse les couches les plus légères de l’atmosphère, l’appareil utilise la résistance de l’air pour créer un freinage progressif.
Ce processus permet de réduire la vitesse de l’engin tout en diminuant considérablement l’utilisation de propulseur. En d’autres termes, cela permet au vaisseau de ralentir et de baisser son orbite sans consommer énormément de carburant, ce qui est particulièrement crucial pour un engin en mission longue durée comme le X-37B qui peut rester en orbite pendant plusieurs mois, voire plusieurs années.
Cette technique n’est pas seulement une question de ralentissement, mais elle offre également l’avantage de pouvoir éliminer en toute sécurité des composants du vaisseau comme des débris spatiaux. En effet, lorsque le vaisseau descend dans une couche atmosphérique plus dense, il peut être conçu pour libérer des parties de son équipement qui ne sont plus nécessaires à la mission, ce qui contribue ainsi à la gestion des déchets spatiaux. Or, l’un des défis majeurs du secteur spatial est justement la prolifération des débris en orbite terrestre basse qui peuvent endommager les satellites et autres engins en activité. L’aérofreinage pourrait ainsi devenir un moyen efficace pour les vaisseaux 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 mission récente représente donc un exemple rare de transparence autour de ses activités. Tout est bon à prendre.
