Combien pèse une fusée ?

Il n'existe pas de réponse unique, car les lanceurs couvrent trois ordres de grandeur. L'Electron de Rocket Lab, un petit lanceur pour satellites de quelques centaines de kilogrammes, pèse environ 13 t au décollage. Le Falcon 9, le lanceur orbital le plus volé au monde, pèse environ 549 t. L'Ariane 6 européenne, dans sa version à quatre propulseurs latéraux, décolle avec environ 870 t. Le Saturn V de la NASA avoisinait les 2 800 t, le Space Launch System environ 2 600 t, et le Starship de SpaceX avec son propulseur Super Heavy près de 5 000 t, le véhicule le plus lourd à avoir jamais quitté une rampe de lancement (données de janvier 2025).

La raison pour laquelle ces chiffres sont si élevés est qu'une fusée doit transporter son propre oxydant en plus du carburant, et la mathématique de l'équation de la fusée exige que l'ergol constitue l'immense majorité de la masse. Sur le Falcon 9, l'ergol représente environ 95 % du poids au décollage ; la structure, les moteurs et les réservoirs ajoutent quelques points de pourcentage, et la charge utile, la partie qui atteint réellement l'orbite, dépasse rarement 4 %. Dans le cas du Saturn V, la charge envoyée vers la Lune était d'environ 45 t sur les 2 800 t lancées, soit moins de 2 %.

Une fusée pèse moins à chaque seconde de vol. Le premier étage du Falcon 9 consomme plus de 400 t d'ergol en environ deux minutes et demie, de sorte que, lorsqu'il se sépare, le véhicule a déjà perdu la majeure partie de sa masse au décollage. C'est pourquoi la poussée n'a besoin de dépasser le poids que d'une marge modeste à l'allumage : l'accélération augmente naturellement à mesure que les réservoirs se vident. Les ingénieurs se préoccupent moins des valeurs absolues de poids que des proportions : le rapport poussée-poids au décollage, la fraction d'ergol de chaque étage et la fraction de charge utile, qui mesure l'efficacité avec laquelle toute la conception convertit l'ergol en masse utile en orbite.