Une approche plate-forme de l’exploration spatiale

L’approche traditionnelle de l’exploration spatiale consiste à traiter chaque projet, c’est-à-dire chaque lancement de fusée, comme un mégaprojet personnalisé unique. La NASA fournit l’exemple classique de cette approche. Il traite chaque lancement comme un gros investissement ponctuel et sur mesure essayant de réaliser un saut quantique ou un big bang. Donna Shirley, responsable de la mission Pathfinder de la NASA, les décrit comme une mission magnifique[s] dans le grand style ancien.

Le problème avec cette approche est que les différentes missions sont construites indépendamment les unes des autres. Les composants et les systèmes ne sont pas mis à jour et transférés d’un projet à l’autre, ils sont plutôt réinventés.

Le résultat est illustré par la mission Mars Observer, lancée en septembre 1992. Avec un cycle de planification et de développement de 17 ans et un coût de plus de 1,3 milliard de dollars aux prix de 2000, sa mise sur le marché était lente et coûteuse. Le 21 août 1993, trois jours avant que le vaisseau spatial ne déclenche ses principaux moteurs de fusée et ne décélère en orbite, les contrôleurs de vol du laboratoire Jet Propulsion (JPL) de la NASA ont perdu le contact avec le vaisseau spatial, la mission a échoué. Cela pourrait arriver avec n’importe quel projet, bien sûr, mais cela donne à réfléchir que même si le projet n’avait pas échoué, tout suivi aurait coûté autant et pris autant de temps parce que la NASA aurait repensé chaque composant et système à partir de zéro.

Les nouvelles entreprises privées de technologie spatiale adoptent une approche très différente, traitant les systèmes de fusées comme des plates-formes. Ils créent des composants et des technologies qui peuvent être réutilisés et reproduits, ce qui leur permet de démarrer petit et d’évoluer rapidement. Cela réduit radicalement les coûts, rend l’espace plus accessible, comme décrit dans un article récent de HBR, et la demande alimente de nombreux investissements. Voyons comment ils font cela.

Comment fonctionnent les plateformes.

Les grands géants de la technologie comme Apple, Google, Amazon et Microsoft sont basés sur des plateformes. Il en va de même pour Airbnb, eBay et Uber, dont les plates-formes multifaces ont captivé l’imagination des investisseurs : Airbnb ne possède pas de chambres d’hôtel, eBay ne possède pas d’entrepôts, Uber ne possède pas de taxis, mais ils facilitent les interactions à grande échelle entre plusieurs parties (acheteurs et les vendeurs). Cela a conduit certains chercheurs à adopter une définition étroite des plateformes, en tant que systèmes numériques légers en capital qui créent des marchés.

Mais les plateformes ne sont pas seulement un phénomène numérique. La terminologie et les applications industrielles des plates-formes ont émergé au cours du XXe siècle, notamment dans les industries automobile et maritime. Il est préférable de les considérer comme un assemblage structuré de pièces, de sous-systèmes, d’interfaces et de processus partagés par un ensemble d’applications conçues pour créer des interactions ordonnées entre des éléments et des parties multiples et potentiellement non standard.

Considérez l’expédition mondiale conteneurisée. Certains des éléments interagissant sur une plate-forme maritime mondiale sont des conteneurs interopérables de 20 et 40 pieds, des grues, des navires, des satellites de communication et des phares ; les parties comprennent des compagnies maritimes, des opérateurs portuaires, des chargeurs et des régulateurs, entre autres. Alors que les conteneurs sont uniformément standard, les navires, malgré de nombreux éléments partagés, ne le sont pas. Pourtant, les protocoles de la plate-forme d’expédition mondiale permettent des interactions ordonnées et une expédition à une fraction du coût pré-conteneur.

Les composants d’une plateforme sont standardisés au maximum, de même que les interfaces entre composants et utilisateurs. Cela facilite la croissance, car les utilisateurs et les composants peuvent être ajoutés facilement. Au fur et à mesure que les plateformes se développent, leurs fonctionnalités augmentent (pensez aux smartphones qui hébergent désormais des banques mobiles, des cartes routières et des services de streaming ainsi que des services de téléphonie et de messagerie). Au fur et à mesure que ce processus se produit, ils peuvent évoluer en systèmes adaptatifs énormes et complexes (ou écosystèmes, comme certains les appellent).

Les résultats sont incontournables : les marchés dotés de plateformes rendent les services plus rapides, meilleurs, moins chers et plus omniprésents. Ces forces provoquent sans aucun doute des perturbations. Les plates-formes ne sont pas populaires parmi ceux qui ont du mal à suivre le rythme.

Comment cela se passe-t-il pour les entreprises spatiales ?

Eh bien, concentrez-vous ici sur une seule entreprise, SpaceX, mais ses concurrents partagent la même expérience. L’idée de l’entreprise est née lorsqu’Elon Musk, alors nouveau milliardaire intéressé par Mars, a découvert que, malgré des dépenses annuelles de milliards de dollars sur 30 ans, la NASA était loin d’être sur le point d’atterrir des humains sur Mars. Il ne pouvait même pas renvoyer les astronautes sur la Lune.

Le problème, soupçonnait-il, était précisément que la NASA traitait chaque lancement comme un événement ponctuel. Bien qu’ils aient appris un peu de chaque lancement, ils ont essentiellement commencé le suivant avec une feuille blanche. Ils n’ont pas réutilisé les composants, ni prévu une telle réutilisation. Comme il l’a dit : jeter des étages de fusées de plusieurs millions de dollars après chaque vol n’a pas plus de sens que de jeter un 747 après chaque vol.

Pour Musk, la réutilisabilité serait un levier clé pour générer une activité commerciale dans l’industrie puisque la raison pour laquelle il y a une faible demande de vols spatiaux est parce que c’est ridiculement cher.[and] le problème est que les fusées ne sont pas réutilisables. En 2021, SpaceX a fait atterrir une de ses fusées réutilisables pour la 100e fois. La réutilisabilité ne signifie pas plus rester immobile que le système d’exploitation d’Apple. Les systèmes et les fusées SpaceX subissent des mises à niveau itératives rapides, qui ont élargi l’ensemble des capacités que Space X offre à ses clients, tout comme les mises à niveau d’exploitation d’Apple.

Cette approche plate-forme de la fabrication de fusées crée un cercle vertueux. Les systèmes de fusée constitués de composants modulaires sont plus facilement évolutifs et réutilisables. Il en résulte une augmentation du volume dans ce cas de lancements. Au fur et à mesure que les gens améliorent et recombinent les composants de leur plate-forme (la fusée), ils peuvent la réutiliser, tout en continuant à évoluer. La variété crée les conditions pour plus d’échelle, car cela signifie que la plate-forme a plus de valeur pour plus d’utilisateurs.

En 2009, alors que son avenir était encore incertain, le seul lancement commercial de la société a mis en orbite RazakSAT, un satellite malaisien d’observation de la Terre pesant 180 kilogrammes. En 2021, SpaceX a établi un record de 31 lancements, avec des charges utiles pouvant atteindre 549 054 kilogrammes. Chaque lancement remplit désormais plusieurs fonctions : en juin 2019, l’une de ses fusées Falcon Heavy transportait 24 engins spatiaux différents vers trois types d’orbite différents. La cargaison comprenait une expérience de voile solaire financée par des fonds privés pour récolter l’énergie solaire pour le vol interstellaire, une horloge atomique miniaturisée conçue par la NASA pour une utilisation dans l’espace lointain, des satellites financés par le Pentagone américain pour mesurer le rayonnement spatial et un conteneur avec les restes incinérés de 152 personnes. .

Au total, les revenus du lancement de SpaceXs 2022 devraient être d’environ 2 milliards de dollars pour plus de 40 lancements, dont chacun coûte 1/10e de celui du lancement typique de la NASA. La fréquence est appelée à augmenter avec des coûts toujours plus bas et une mise sur le marché plus rapide. Edgar Zapata, analyste du cycle de vie à la NASA depuis 32 ans, affirme que plus de 200 lancements annuels sont à la portée de SpaceX.

À son apogée en 1964, la NASA se lançait dans l’espace à peu près à la même fréquence que SpaceX aujourd’hui, ce qui est remarquable compte tenu de la technologie de l’époque. Mais cette réalisation a eu un coût insoutenable de 40 milliards de dollars en prix constants de 2020. En 1970, le budget avait presque diminué de moitié et en 1987, la fréquence de lancement de la NASA s’était effondrée à seulement quatre par an. Il n’y avait clairement aucun cercle vertueux en jeu.

Des entreprises comme SpaceX ont ouvert un espace pour l’exploitation commerciale et leur modèle de plate-forme montre comment l’humanité résoudra ses autres défis. Dans le contexte de la crise climatique et des niveaux croissants d’incertitude politique, notre capacité à gérer et à nous adapter aux défis pourrait bien faire la différence entre la survie et l’extinction. Et si nous survivons, ce sera presque certainement parce que nos solutions ont été des plates-formes évolutives plutôt que des mégaprojets planifiés de manière conventionnelle.