Rêver de valises dans l’espace

LAKE ELSINORE, Californie La mission de transformer l’espace en prochaine frontière pour les livraisons express a décollé d’un modeste avion à hélice au-dessus d’une piste d’atterrissage éloignée à l’ombre des montagnes de Santa Ana.

Peu de temps après le lever du soleil un samedi récent, un ingénieur d’Inversion Space, une start-up qui a à peine un an, a lancé une capsule ressemblant à une soucoupe volante par la porte ouverte d’un avion volant à 3 000 pieds. La capsule, de 20 pouces de diamètre, a fait un saut périlleux dans les airs pendant quelques secondes avant qu’un parachute ne se déploie et ne redresse le conteneur pour une descente lente.

Il a été lent à s’ouvrir, a déclaré Justin Fiaschetti, directeur général d’Inversions âgé de 23 ans, qui a observé avec anxiété le parachute à travers le viseur d’un appareil photo à objectif long.

L’exercice ressemblait au travail de passionnés de fusées amateurs. Mais, en fait, c’était un test pour quelque chose de plus fantastique. Inversion construit des capsules en orbite terrestre pour livrer des marchandises partout dans le monde depuis l’espace. Pour faire de cela une réalité, la capsule Inversions traversera l’atmosphère terrestre à environ 25 fois la vitesse du son, rendant le parachute essentiel pour un atterrissage en douceur et une cargaison non perturbée.

L’inversion parie qu’à mesure qu’il devient moins cher de voler dans l’espace, les agences gouvernementales et les entreprises voudront non seulement envoyer des objets en orbite, mais aussi ramener des objets sur Terre.

Inversion vise à développer une capsule de quatre pieds de diamètre transportant une charge utile équivalente à la taille de quelques valises à main d’ici 2025. Une fois en orbite, la capsule pourrait, l’entreprise l’espère, se diriger vers une station spatiale commerciale privée ou rester en orbite avec des panneaux solaires jusqu’à ce qu’ils soient rappelés sur terre. Au moment du retour, la capsule pourrait quitter son orbite et rentrer dans l’atmosphère.

La capsule déploierait un parachute pour ralentir sa descente et atterrir dans un rayon de dizaines de kilomètres de son emplacement cible. La société a prévu une capsule de démonstration plus petite d’un diamètre de 20 pouces qui sera prête d’ici 2023.

Si Inversion réussit, il est possible d’imaginer des centaines ou des milliers de conteneurs flottant dans l’espace jusqu’à cinq ans comme des casiers de stockage (vraiment) éloignés.

Les fondateurs de la société imaginent que les capsules pourraient stocker des organes artificiels qui sont livrés dans une salle d’opération en quelques heures ou servir d’hôpitaux de campagne mobiles flottant en orbite qui seraient envoyés dans des régions reculées de la planète. Et un jour, un raccourci dans l’espace pourrait permettre des livraisons incroyablement rapides, comme livrer une pizza new-yorkaise à San Francisco en 45 minutes.

Les fondateurs d’Inversions pensent que ce qui semble être une chimère pourrait devenir plus réaliste à mesure que les coûts de lancement baissent par rapport aux prix actuels, qui commencent à 1 million de dollars (et augmentent en fonction du poids) pour partager l’espace sur une fusée SpaceX. Inversion a refusé de donner une estimation du coût de ses capsules.

Le gros obstacle que tout le monde dans le secteur essaie de surmonter est qu’aux coûts actuels, il n’y a tout simplement pas autant de demande pour faire beaucoup dans l’espace, a déclaré Matthew C. Weinzierl, professeur à la Harvard Business School qui a publié des recherches sur le potentiel économique de l’espace.

Pendant des décennies, les gens ont imaginé vivre et travailler dans l’espace comme une extension de la vie sur Terre. Cette vision ressemblait à un fantasme hollywoodien jusqu’à ce qu’un afflux de sociétés privées de fusées réduise considérablement les coûts d’accès à l’espace, rendant l’activité commerciale au-delà de la Terre plus réalisable.

Le coût du lancement d’un kilogramme, soit environ 2,2 livres, de charge utile dans l’espace a chuté d’environ 90 % au cours des 30 dernières années. SpaceX devrait encore baisser les coûts avec Starship, sa fusée de nouvelle génération encore en développement. Elon Musk, directeur général de SpaceX, a déclaré qu’il s’attend à ce que les coûts de lancement de la fusée massive soient inférieurs à 10 millions de dollars d’ici trois ans, contre 62 millions de dollars annoncés pour le lancement du Falcon 9, la fusée largement utilisée par la société.

Pour que l’espace soit plus accessible qu’il ne l’est aujourd’hui, le lancement peu coûteux de fusées n’est qu’une partie de l’équation.

Un autre facteur important est les installations dans l’espace. L’année dernière, la NASA a sélectionné trois entreprises pour recevoir un financement pour des stations spatiales commerciales dans le cadre d’un plan visant à remplacer à terme la Station spatiale internationale. Une quatrième société, Axiom Space, a remporté un contrat de 140 millions de dollars en 2020 pour construire un module habitable attaché à l’ISS.

M. Fiaschetti, qui a effectué un stage chez SpaceX avant d’abandonner l’université l’année dernière pour poursuivre ses propres rêves de start-up, pense que les biens physiques, et pas seulement les données satellitaires, pourraient être renvoyés depuis l’espace.

Aujourd’hui, la principale cargaison des fusées est constituée de satellites qui restent dans l’espace. Les véhicules transportant des humains ou des expériences depuis l’espace sont gros, coûtent plus de 100 millions de dollars et fonctionnent généralement en tandem avec une fusée spécifique. Inversion a déclaré avoir conçu ses plus petites capsules pour s’adapter à n’importe quelle fusée commerciale afin qu’elles puissent se rendre dans l’espace fréquemment et à moindre coût.

Ce qu’Inversion essaie de faire n’est pas facile. Concevoir un véhicule pour la rentrée est un défi d’ingénierie différent de celui d’envoyer des objets dans l’espace. Lorsqu’une capsule pénètre dans l’atmosphère depuis l’espace, elle se déplace à des vitesses si élevées qu’il existe un risque de combustion, un risque énorme pour les voyageurs humains et la précieuse cargaison non humaine.

Seetha Raghavan, professeur au département d’ingénierie mécanique et aérospatiale de l’Université de Floride centrale, a déclaré qu’il serait encore plus difficile de gérer la chaleur, les vibrations et la décélération de la capsule lorsque la taille du véhicule diminuerait.

Tout devient plus difficile lorsque vous avez un objet plus petit à contrôler, a déclaré Mme Raghavan.

Le plan d’inversions des capsules en orbite soulève la question de savoir s’il contribuera à l’encombrement de l’espace, déjà un problème avec les mégaconstellations de satellites. Et l’abondance de satellites interférant avec les observations de planètes, d’étoiles et d’autres corps célestes est une plainte courante parmi les astronomes.

Mais Inversion a déclaré qu’il utilisait des matériaux pour rendre ses capsules nettement moins réfléchissantes afin de réduire la pollution visuelle. De plus, la société a déclaré que sa capsule serait livrée avec des systèmes pour éviter les débris et les collisions en orbite.

Austin Briggs, 23 ans, l’un des fondateurs d’Inversions et directeur de la technologie de l’entreprise, et M. Fiaschetti se sont rencontrés lorsqu’ils se sont assis l’un à côté de l’autre lors d’une cérémonie d’inscription pour les étudiants de première année à l’Université de Boston. Ils sont devenus actifs dans les écoles Rocket Propulsion Group travaillant sur la conception de fusées. Ils ont déménagé à Los Angeles pendant la pandémie. Un soir, ils discutaient de l’avenir de l’industrie spatiale. C’est ce que nous faisons, a déclaré M. Fiaschetti et ils se sont concentrés sur la création de véhicules de rentrée moins coûteux pour transporter des marchandises depuis l’espace.

Ils ont emménagé dans une maison d’hôtes dans le quartier de San Pedro à Los Angeles, payant 1 250 $ par mois chacun, y compris pour l’utilisation d’un garage qui est devenu l’atelier de l’entreprise. À l’aide de l’équipement de travail du bois de M. Fiaschettis, ils ont conçu et fabriqué un moteur de fusée fonctionnel en aluminium dans le but de prouver aux investisseurs potentiels qu’ils avaient les côtelettes techniques nécessaires.

En juin, Inversion Space a rejoint Y Combinator, un incubateur de start-up de la Silicon Valley connu pour ses premiers investissements dans Airbnb et Stripe. Cinq mois plus tard, il a déclaré avoir levé 10 millions de dollars sur la base en partie de lettres d’intention d’une valeur de 225 millions de dollars de clients potentiels intéressés à réserver de l’espace sur les capsules Inversions. M. Fiaschetti a refusé d’identifier les clients.

Le capital-risque a commencé à voir le potentiel de l’espace. À l’échelle mondiale, les sociétés de capital-risque ont investi 7,7 milliards de dollars dans les technologies spatiales l’année dernière, en hausse de près de 50% par rapport à l’année précédente, selon les données compilées par PitchBook.

Inversion a déménagé dans un entrepôt de 5 000 pieds carrés dans un parc de bureaux à Torrance. C’est un atelier de rêve pour les bricoleurs, avec des outils d’usinage pour la fabrication de pièces, du matériel de soudage et une presse d’atelier hydraulique de 20 tonnes pour emballer des parachutes aussi denses que du chêne.

Niché au fond de l’entrepôt, à côté d’un drapeau américain du sol au plafond et d’un panier de basket, se trouve un conteneur d’expédition noir de 10 pieds pour tester les moteurs de fusée et les mécanismes de déploiement de parachute. La structure comprend des murs en béton armé, des gicleurs au plafond et un système de remplacement de l’oxygène par de l’azote en cas d’incendie.

Lors d’une récente visite, Inversion se préparait à tester une nouvelle conception de parachute. Les parachutes sont délicats. Ils doivent se dérouler parfaitement pour s’assurer qu’une capsule ralentira et ne basculera pas trop. De nombreux facteurs, comme le choix du tissu et la conception des coutures, peuvent affecter l’efficacité d’un parachute.

Alors que la plupart des sociétés de fusées sous-traitent la conception et la production de parachutes, Inversion considère la construction de leur propre parachute comme un avantage.

Lors d’un test précédent, Inversion avait remarqué que la capsule oscillait beaucoup. Ce jour-là, M. Fiaschetti, M. Briggs et deux ingénieurs étaient arrivés avant le lever du soleil un samedi récent sur une piste d’atterrissage largement utilisée par les parachutistes pour tester un nouveau design.

Connor Kelsay, un ingénieur qui supervise la conception des parachutes Inversions, est monté dans l’avion avec la capsule de test, qui était fixée avec une caméra GoPro et une unité de mesure inertielle pour mesurer ses mouvements. Après avoir jeté la capsule hors de l’avion, il a attendu quelques secondes et a sauté après. Parachutiste expérimenté, M. Kelsay a encerclé la capsule, filmant ses mouvements à partir d’une autre caméra sur son casque.

Lorsqu’il atterrit, il partage le même constat que tout le monde : le parachute a mis du temps à se déployer. L’équipe a rapidement scanné la vidéo et parcouru une liste de facteurs possibles. M. Kelsay a-t-il lancé la capsule trop brutalement ? Y avait-il beaucoup de turbulences lorsque la chute s’est produite ? Était-ce parce qu’ils avaient utilisé une capsule de forme différente la dernière fois ?

Lors du deuxième test, le parachute s’est ouvert comme prévu. Cependant, la caméra GoPro collée à la capsule est tombée dans la descente, provoquant une recherche effrénée. (Ils l’ont finalement trouvé.) Après le deuxième test, l’équipe a pensé avoir identifié le problème : un ruban adhésif en tissu utilisé pour colmater un trou avait fait coller le parachute.

Par la suite, M. Fiaschetti a déclaré qu’il n’était pas déçu par la lenteur de l’ouverture du parachute car cela faisait partie du processus.

Au début du développement, vous vous attendez à ce que les choses ne se passent pas aussi parfaitement que vous le vouliez, a-t-il déclaré. Je suppose que c’est pourquoi ils appellent le matériel hard tech.