Qu'est-ce qu'une fusée spatiale ?

Une fusée spatiale est, en substance, un moteur à réaction équipé de réservoirs et d'une charge à son sommet. La chambre de combustion et la tuyère génèrent la poussée ; les réservoirs stockent le carburant (kérosène, hydrogène, méthane) et l'oxydant (oxygène liquide dans presque tous les cas) ; la structure relie l'ensemble et la coiffe protège la charge utile pendant la traversée de l'atmosphère. Un système de guidage, avec gyroscopes et ordinateurs, dirige le vol en orientant les tuyères ou de petits moteurs auxiliaires.

Les fusées à poudre existent depuis la Chine médiévale, mais la fusée spatiale naît avec la théorie : Konstantin Tsiolkovski a formulé en 1903 l'équation qui relie vitesse, masse et propulseur, et Robert Goddard a lancé la première fusée à propulsion liquide en 1926. Le V-2 allemand, en 1944, fut le premier objet à dépasser 100 km d'altitude. Après la guerre, le R-7 soviétique a placé Spoutnik en orbite le 4 octobre 1957 et la Saturn V a conduit les astronautes d'Apollo sur la Lune entre 1968 et 1972.

Un avion a besoin d'air pour se maintenir en vol et pour brûler son carburant ; une fusée n'a besoin ni de l'un ni de l'autre. C'est pourquoi un avion vole au maximum à 20 ou 30 km d'altitude, tandis qu'une fusée traverse cette zone en un peu plus d'une minute et continue d'accélérer dans le vide. Le prix à payer est l'inefficacité : une fusée orbitale consomme en neuf minutes plusieurs centaines de tonnes de propulseur pour placer en orbite quelques dizaines de tonnes. Les lanceurs réutilisables de la dernière décennie tentent de récupérer au moins une partie de cet investissement en le ramenant au sol pour voler à nouveau.