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Prospero : le satellite britannique qui a survécu à son lanceur

En bref

Le 28 octobre 1971, le Royaume-Uni a envoyé un petit satellite dans l’espace à l’aide d’une fusée fabriquée sur son territoire. Prospero a testé du matériel destiné aux satellites de communication et a continué à fonctionner malgré un choc au moment de sa mise en orbite. Ses échanges réguliers avec la Terre ont cessé en 1973, mais il tourne toujours autour de notre planète.

Un départ depuis une base australienne

Prospero, également désigné sous le nom de X-3, a décollé le 28 octobre 1971 depuis le centre d’essais de Woomera, dans le sud de l’Australie. Ce site servait aux essais de fusées. C’est de là que le satellite a été lancé à bord de Black Arrow, une fusée britannique conçue pour placer des satellites en orbite. Prospero n’était pas le premier satellite britannique : six autres avaient déjà été envoyés dans l’espace depuis les États-Unis, par des fusées de la NASA. Mais son lancement marquait une première différente : cette fois, la fusée aussi était britannique.

Dire que Prospero est le premier satellite britannique ne signifie donc pas que le Royaume-Uni n’en avait jamais lancé auparavant. La formule désigne une réussite plus précise : Prospero a été le premier satellite britannique emporté par une fusée fabriquée dans son propre pays, et il reste à ce jour le seul. La distinction entre la nationalité d’un satellite et l’origine de sa fusée est essentielle pour comprendre l’importance de ce vol : posséder un appareil en orbite ne revient pas à disposer d’un moyen autonome pour l’y envoyer.

Le lancement était le quatrième et dernier vol de Black Arrow, portant le numéro R-3. La fusée comptait trois étages et mesurait 12,87 mètres de haut, soit près de 13 mètres. Sa conception s’inspirait de Black Knight, une fusée plus petite utilisée pour la recherche. Prospero, de son côté, avait une masse de 66 kilogrammes. Il n’était pas nécessaire d’envoyer un engin imposant : la mission consistait à placer une charge de recherche bien définie en orbite autour de la Terre.

Un petit laboratoire pour étudier l’espace

Le satellite n’avait pas été envoyé dans l’espace uniquement pour démontrer qu’il était possible d’atteindre l’orbite. Sa mission portait principalement sur les effets des conditions spatiales sur les composants utilisés dans les satellites de communication. Les appareils qui fonctionnent loin de la Terre ont besoin de cellules solaires pour produire de l’énergie, ainsi que d’instruments de mesure et de systèmes capables de transmettre des données afin que leur fonctionnement puisse être suivi. Prospero a permis de tester ce type d’équipement en orbite, plutôt que de se limiter à des essais au sol.

Parmi les équipements embarqués figuraient des cellules solaires et des systèmes de télémesure, qui transmettent aux stations au sol des informations sur l’état du satellite et de ses instruments. Ces essais étaient importants, car une mission ne réussit pas simplement parce qu’elle atteint l’orbite : encore faut-il que les appareils continuent à fonctionner et puissent renseigner les équipes sur ce qui se passe. Les systèmes de mesure et de communication constituaient donc un élément essentiel de l’expérience menée par Prospero.

La charge utile comprenait également un détecteur de micrométéorites. Ce type d’instrument repère les traces laissées par de minuscules particules qui heurtent le satellite, afin d’aider à déterminer si ces débris peuvent représenter un danger pour les engins spatiaux. La question était concrète : une particule peut sembler insignifiante, mais si elle croise la trajectoire d’un satellite, il importe de savoir quels dégâts elle peut provoquer. En réunissant ce détecteur aux essais sur les cellules solaires et les communications, la mission a étudié plusieurs aspects du maintien en fonctionnement du satellite et de ses appareils.

Une orbite elliptique et un choc après la séparation

Black Arrow a placé Prospero sur une orbite elliptique, à une altitude comprise entre 522 et 1 300 kilomètres au-dessus de la surface terrestre. Le satellite ne se déplaçait donc pas à une hauteur constante : il passait par le point le plus bas de sa trajectoire, puis s’éloignait jusqu’à son point le plus haut avant de poursuivre sa révolution. Ces chiffres décrivent le parcours qui a permis à Prospero d’accomplir sa mission et précisent l’étendue de son orbite.

Le lancement a réussi, mais la séparation entre le satellite et le dernier étage de la fusée ne s’est pas déroulée sans incident. Après s’être séparé de la fusée, Prospero a été heurté par le dernier étage, qui a brisé l’une de ses quatre antennes radio. Le dommage ne l’a pas empêché de fonctionner, mais il s’agissait bien d’une avarie survenue peu après son arrivée dans l’espace. L’incident rappelle qu’une fusée peut atteindre l’orbite sans que toutes les étapes de la mise en place du satellite soient pour autant sans risque.

Malgré la perte d’une antenne, Prospero a poursuivi sa mission. Ce point est important pour comprendre le bilan du vol : le satellite a subi des dégâts sur une partie de son équipement, mais la mission ne s’est pas arrêtée pour autant. L’incident n’a pas entraîné un échec complet et n’a pas annulé la valeur des essais effectués en orbite. Il est simplement venu s’ajouter à l’histoire du vol, aux côtés de la réussite du lancement et du fonctionnement prolongé du satellite.

Une réussite en orbite, puis l’abandon de la fusée

Black Arrow a accompli ce pour quoi elle avait été conçue lors de ce vol, mais elle n’est pas devenue un moyen de lancement régulier. La mission de Prospero était le quatrième et dernier vol de la fusée, dont le bilan total s’est soldé par deux réussites et deux échecs. Le programme a donc compté quatre lancements au total : deux ont réussi et deux ont échoué. Il a ensuite été abandonné, même si le dernier vol avait bien placé sa charge utile en orbite.

L’histoire de la fusée et celle du satellite ont ainsi des issues contrastées. D’un côté, le lancement a démontré que le Royaume-Uni pouvait fabriquer une fusée orbitale et envoyer un satellite britannique depuis une base australienne. De l’autre, le programme n’a pas été poursuivi et n’a pas transformé cette réussite en une série de lancements nationaux. Le bilan final de Black Arrow comporte un succès important, mais aussi deux échecs, et s’achève après son quatrième vol. Ce lancement est resté un cas isolé plutôt que le début d’une pratique régulière.

Dans l’histoire spatiale britannique, l’importance de Prospero tient au fait que le satellite et sa fusée ont été réunis dans un même projet. Les six satellites britanniques précédents avaient été envoyés à bord de fusées lancées depuis les États-Unis, tandis que Black Arrow a fourni cette fois un moyen de lancement national. Après l’abandon du programme, la réussite n’a pas été répétée. Prospero demeure donc le premier satellite britannique lancé par une fusée britannique, et le seul à ce jour selon les données de cette mission.

Les signaux se sont tus, mais le satellite est resté en orbite

Prospero a fonctionné en orbite pendant près de deux ans ; ses communications régulières ont pris fin en 1973. L’arrêt des échanges suivis avec la Terre ne signifiait toutefois ni que le satellite avait disparu ni qu’il était revenu sur notre planète : il est resté en orbite. D’après les informations disponibles, un contact a été établi avec lui au moins une fois par an jusqu’en 1996. Des échanges espacés ont donc continué bien après la fin de sa période de fonctionnement régulier.

La fin des communications régulières et la disparition d’un engin de l’espace sont deux choses différentes. Dans le premier cas, les stations ne reçoivent plus continuellement des rapports sur le fonctionnement du satellite comme elles le faisaient pendant la mission. Dans le second, l’appareil n’est plus en orbite, ce qui n’a pas été le cas de Prospero. Il a continué à tourner autour de la Terre après la fin de son service, témoin d’un vol terminé depuis longtemps sur le plan opérationnel, mais toujours présent dans l’environnement orbital.

Cette présence durable pose à nouveau la question de la responsabilité envers les objets laissés dans l’espace après une mission. Un engin devenu inutile peut continuer à tourner autour de la Terre. C’est pourquoi, en 2021, la jeune entreprise écossaise Skyrora a annoncé un projet visant à récupérer Prospero et à le faire sortir de son orbite. Il ne s’agissait pas simplement d’envoyer un autre véhicule à proximité : l’entreprise évoquait l’utilisation d’un remorqueur spatial qui s’approcherait du satellite, s’en saisirait, puis le tirerait hors de son orbite afin qu’il rentre dans l’atmosphère terrestre.

Skyrora présentait cette idée comme une façon de prendre ses responsabilités à l’égard des objets envoyés dans l’espace et de rendre l’utilisation de l’orbite plus durable. Au moment de l’annonce, Volodymyr Levykin, fondateur et directeur général de l’entreprise, a expliqué que la récupération de Prospero témoignerait de la volonté d’assumer la responsabilité des objets placés en orbite, tout en affirmant l’engagement de Skyrora en faveur d’une utilisation durable de l’espace. Il s’agissait toutefois d’un projet annoncé en 2021, et non de la preuve que l’opération de récupération avait été réalisée.

Le projet de l’entreprise prévoyait également le lancement de sa fusée Skyrora XL depuis le port spatial de SaxaVord, en Écosse. Cette ambition associait la récupération d’un ancien satellite à la mise au point d’un nouveau moyen de lancement britannique. Mais l’histoire ramène toujours à Prospero : un engin relativement petit, placé en orbite des décennies plus tôt par une fusée nationale, qui continue de tourner autour de la Terre depuis que les communications opérationnelles ont cessé.

Pourquoi ce vol unique reste-t-il marquant ?

Le vol de Prospero rassemble plusieurs formes de réussite. C’est d’abord un accomplissement technique : une fusée britannique à trois étages a placé une charge utile en orbite. C’est aussi une expérience scientifique, puisque le satellite a testé des cellules solaires, des systèmes de mesure et un détecteur de particules minuscules. Enfin, c’est un jalon historique : depuis lors, un satellite britannique n’a plus été lancé par une fusée britannique. En contrepoint, la fin du programme Black Arrow montre qu’une mission réussie ne suffit pas à garantir la continuité d’un système de lancement.

Les détails du vol rendent aussi cette histoire technique plus concrète, sans en modifier les faits : une antenne sur quatre a été endommagée, mais le satellite a continué à fonctionner ; les communications régulières ont pris fin en 1973, mais Prospero n’a pas quitté son orbite ; et la fusée a réussi sa dernière mission, avant que le programme ne soit abandonné après quatre vols, dont seulement deux ont réussi. L’histoire de Prospero est ainsi celle d’une réussite qui n’a pas duré, et non d’un triomphe sans accroc.

La présence prolongée du satellite dans l’espace a fait passer son histoire de la phase du lancement et des essais à la question du devenir des engins après leur mission. Le lancement effectué depuis Woomera en 1971 n’est plus seulement un épisode historique : Prospero se trouve toujours en orbite, et l’idée de le récupérer s’inscrit désormais dans les discussions sur la gestion des anciens objets spatiaux. Entre son lancement et la possibilité de le retirer de l’orbite, son histoire soulève à la fois la question de l’accès à l’espace et celle de la responsabilité à l’égard de ce qui y reste.

Conclusion

Le 28 octobre 1971, Prospero, ou X-3, a marqué une première pour le Royaume-Uni en atteignant l’orbite à bord de Black Arrow, une fusée fabriquée dans le pays. Ce satellite de 66 kilogrammes transportait des instruments destinés à tester des cellules solaires et des systèmes de mesure, ainsi qu’un détecteur de particules minuscules. Il a été placé sur une orbite située entre 522 et 1 300 kilomètres d’altitude. Le dernier étage de la fusée l’a heurté et a brisé l’une de ses quatre antennes, mais Prospero a continué à fonctionner jusqu’à l’arrêt des communications régulières en 1973 ; des contacts intermittents ont toutefois été signalés jusqu’en 1996. Le programme de Black Arrow a été abandonné après quatre vols, deux réussites et deux échecs. Le satellite, lui, est resté en orbite, faisant de ce vol un épisode unique de l’histoire des lancements britanniques et le sujet d’un projet de récupération annoncé en 2021.