Comment sont les fusées ?

Vues de près, les fusées surprennent par ce qu'elles ont peu d'une machine et beaucoup d'un réservoir. La majeure partie de leur longueur est constituée de réservoirs cylindriques de carburant et d'oxydant, séparés par des cloisons et pressurisés pour que les moteurs reçoivent le propergol sans interruption. À la base se trouvent les chambres de combustion et les tuyères, la seule partie qui « pousse » réellement. Le reste est une structure légère : des parois en aluminium ou en fibre de carbone de quelques millimètres, renforcées à l'intérieur, qui doivent supporter des charges énormes avec un poids minimal.

Presque tous les lanceurs orbitaux comptent deux ou trois étages empilés. Le premier, le plus grand et le plus puissant, se détache après quelques minutes pour ne pas transporter de poids mort ; le second, plus petit, achève l'accélération jusqu'aux 7,8 km/s de l'orbite basse. Au sommet se trouve la charge utile, protégée par la coiffe, une enveloppe aérodynamique qui s'ouvre et se largue dès qu'il n'y a plus d'atmosphère appréciable. Certains véhicules ajoutent des propulseurs latéraux d'appoint, solides ou liquides, pour gagner en poussée au décollage.

Les proportions varient plus qu'il n'y paraît. Un lanceur léger comme Electron mesure environ 18 m ; Falcon 9 atteint 70 m ; Saturn V et Starship dépassent 110 m. Cette sveltesse répond à l'aérodynamique : plus le lanceur est étroit, moins il rencontre de résistance dans l'atmosphère dense. Les étages à propergol solide sont généralement plus courts et plus trapus ; les étages cryogéniques, qui embarquent de l'hydrogène à faible densité, nécessitent des réservoirs bien plus grands pour la même énergie. Et depuis 2015, de nombreux premiers étages intègrent des pieds et des grilles aérodynamiques pour revenir et atterrir.