Ces dernières années, le développement de la technologie des fusées réutilisables est devenu un sujet brûlant dans le domaine aérospatial mondial. Surtout dans le domaine de l’aérospatiale commerciale, des entreprises de différents pays se précipitent pour développer des fusées réutilisables capables de décoller et d’atterrir verticalement. Dans ce processus, l’altitude de 10 kilomètres semble être devenue un « seuil » important pour vérifier la technologie des fusées reproductibles. Qu'il s'agisse de SpaceX des États-Unis, de la fusée de vérification du Huitième Institut ou du VTVL-1 de Suzaku-3, l'altitude de 10 kilomètres apparaît toujours à plusieurs reprises dans les tests.

Alors pourquoi cette hauteur a-t-elle été choisie ? Qu’est-ce que cela signifie pour la validation de la technologie des fusées reproductibles ? Après avoir surmonté cet obstacle, le chemin à parcourir sera-t-il vraiment fluide ? Aujourd'hui, nous allons passer un peu de temps à en parler.

La première question à laquelle il faut répondre est : que signifie une altitude de 10 kilomètres ? En fait, lors du processus de lancement d'une fusée, la hauteur de 10 kilomètres n'est pas une « étape » particulièrement significative. Il n’a même pas traversé l’atmosphère et se trouve toujours dans la troposphère terrestre. Cependant, pour les fusées réutilisables, il s’agit d’une hauteur cruciale. Tout d’abord, l’atmosphère en dessous de 10 kilomètres est plus dense et la résistance de l’air est forte. Dans un tel environnement, la fusée subira une pression et une résistance de l’air énormes lors de son ascension et de sa descente. Cela signifie que le système de contrôle d'attitude, le système de contrôle de stabilité et les équipements auxiliaires tels que les gouvernails à grille doivent tous résister à des tests sévères. De plus, la fusée subira également une « pression dynamique maximale » à cette altitude, qui est la pression maximale exercée sur la fusée par les forces aérodynamiques. Il s’agit de l’une des étapes les plus complexes du vol d’une fusée, et la fusée doit rester stable pendant cette étape pour éviter des dommages structurels ou une défaillance. Deuxièmement, 10 kilomètres est la hauteur à laquelle la fusée doit subir des changements de vitesses supersoniques et subsoniques pendant le vol. Pour les fusées répétables, c'est aussi l'occasion de vérifier les capacités de contrôle « transsonique ». La vitesse transsonique fait référence au processus par lequel une fusée passe d'une vitesse subsonique, inférieure à la vitesse du son, à une vitesse supersonique, supérieure à la vitesse du son. À ce stade, les changements de flux d’air entraîneront d’énormes perturbations dans l’attitude et le système de contrôle de la fusée. Par conséquent, une altitude de vol de 10 kilomètres peut non seulement tester l'endurance de la fusée, mais également vérifier la stabilité et les capacités de contrôle précis de la fusée à des vitesses transsoniques. Cette altitude a été choisie comme point de test clé précisément parce qu'elle représente un test des performances de la fusée dans des conditions extrêmes.

Alors, que signifie réaliser ce vol de 10 kilomètres ? On peut dire qu’il s’agit d’une avancée majeure dans la technologie des fusées. Tout d’abord, le retour de la fusée et son atterrissage réussi à une telle altitude signifient qu’elle dispose de capacités de réutilisation de base. Comme l'a souligné l'équipe de conception du Zhuque-3 chinois, ce succès de vol montre que les composants essentiels de la fusée, tels que le moteur et le gouvernail à grille, peuvent s'adapter avec précision et rester stables pendant le processus de retour. Cependant, la réussite de ce test de haut niveau ne signifie pas qu’il n’y a aucun obstacle à surmonter. Bien que le vol de 10 kilomètres ait vérifié l'adaptabilité et les capacités de contrôle de la fusée dans certains environnements complexes, il est encore loin d'un véritable vol au niveau orbital. À des altitudes plus élevées, les fusées doivent faire face à des défis plus graves, notamment les températures élevées et les vitesses extrêmement élevées lors de leur rentrée dans l’atmosphère. Pour la technologie des fusées reproductibles de la Chine, le succès du vol de 10 kilomètres signifie davantage que la vérification de la technologie est entrée dans une étape critique. La technologie de décollage et d'atterrissage verticaux de la fusée a déjà obtenu des résultats préliminaires, mais ce qu'il faudra résoudre à l'avenir est de savoir comment réaliser une récupération verticale à une altitude plus élevée et gérer l'énorme chaleur et l'énergie cinétique générées lors de la rentrée. Par exemple, comment se protéger efficacement contre la température élevée générée lors de la rentrée dans l’atmosphère ; par exemple, comment améliorer encore la précision d'atterrissage et le contrôle de la vitesse de la fusée ; et par exemple, comment rendre la structure de la fusée suffisamment légère mais suffisamment solide pour faire face à la perte de fatigue liée à de multiples utilisations, etc. Nous espérons qu'à mesure que la technologie mûrira et que le nombre de vols augmentera, ces problèmes seront progressivement résolus.

En ce qui concerne le développement et la situation actuelle de la technologie des fusées reproductibles de mon pays, les réalisations de SpaceX sont un point incontournable. SpaceX s'est engagé à développer des fusées réutilisables depuis le début des années 2000 et a réussi à récupérer verticalement la fusée pour la première fois en 2015. Depuis lors, SpaceX a réalisé à plusieurs reprises la récupération et la réutilisation de fusées de classe orbitale, modifiant complètement la structure des coûts de l'industrie aérospatiale. En revanche, la technologie chinoise des fusées reproductibles a démarré tardivement. Même si des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières années, il existe encore un certain écart avec SpaceX. En prenant Zhuque-3 VTVL-1 comme exemple, le test actuel de la Chine est toujours en phase de décollage et d'atterrissage vertical à une altitude de 10 kilomètres, tandis que SpaceX a déjà réalisé la récupération maritime et la réutilisation de fusées de classe orbitale. Toutefois, cela ne signifie pas que China Aerospace n’a aucune possibilité de rattraper son retard. La Chine a investi beaucoup de ressources dans la recherche et le développement de technologies aérospatiales ces dernières années et a réalisé des percées majeures dans de nombreux tests. D'un point de vue temporel, le processus pratique des fusées réutilisables de la Chine pourrait prendre environ 5 à 10 ans pour atteindre le niveau actuel de SpaceX. Cependant, l'énorme demande du marché chinois et les investissements des entreprises privées dans l'innovation technologique réduiront encore cet écart.

Dans l’ensemble, l’essai en vol de 10 kilomètres constitue non seulement une étape importante dans la vérification technique, mais aussi la pierre angulaire de la future exploration aérospatiale. Bien que la Chine ait commencé tardivement dans ce domaine, grâce à des investissements continus et à une accumulation de technologies, elle devrait rattraper SpaceX dans un avenir proche et lancer notre propre ère d'aérospatiale recyclable.