SpaceX vers l’infini et au-delà ?

Dans cet article nous verrons comment SpaceX a réussi en peu de temps à devenir un acteur incontournable du New Space. L’entreprise s’est démarqué par son approche innovante tant sur le plan productif que sur le plan idéologique. D’autre part, SpaceX a bénéficié d’un context favorable.

Résumé

• SpaceX est une société dans le domaine spatial créée en 2002 par Elon Musk.
• En une décennie, la société est devenue un des leaders du secteur des lancements spatiaux. Elle est devenue la première entreprise privée en nombre de lancements et a ainsi dépassé le leader historique, à savoir Ariane Espace.
• SpaceX a réussi à réduire les coûts des lancements de façon prodigieuse, en utilisant notamment à plusieurs reprises un unique lanceur et en innovant perpétuellement. Elle fut ainsi la première société spatiale à créer des lanceurs réutilisables. Cela a eu pour effet conséquent de réduire les coûts de lancement et d’ainsi devenir une entreprise plus compétitive que ses rivales. 
• Elle a également réussi à créer une collaboration étroite avec la NASA et l’armée américaine, ce qui lui a permis d’étoffer ses activités en plus du secteur privé. De plus, les institutions publiques achètent à un prix plus haut les lancements de leurs missions. Cette marge excédentaire permet d’abaisser les prix des lancements privées. Bien qu’astucieuse, cette pratique est toutefois considérée comme du dumping de la part de certains concurrents de Space X.
• L’entreprise essaye de tendre vers un développement horizontal. En effet, elle essaye d’étendre le plus possible ses activités spatiales. Par exemple, le projet Starlink, visant à connecter le monde entier à internet, est l’un de ses projets. S’il se concrétise, ce projet représenterait une grande perspective de revenu pour l’entreprise (une de plus).
• Cependant, l’activité de SpaceX entraîne des externalités négatives (pollution lumineuse, pollution radiophoniques…). Il est indéniable que si SpaceX veut pérenniser son business, elle doit essayer de trouver des solutions pour pallier à ces externalités. En cela, l’entreprise fait des efforts, en particulier dans sa volonté de réutiliser les lanceurs, un premier pas vers la transition écologique.

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Tels sont les mots d’un célèbre astronaute à la combinaison verte et violette. L’an dernier, le monde entier a célébré les cinquante ans du premier pas sur la Lune rappelant qu’après ce premier âge d’or, la conquête spatiale avait connu un désintéressement de la part des administrations publiques, abandonnant la Course à l’Espace. Or, depuis le début des années 2000, on assiste à l’apparition de nouveaux acteurs privés qui permettent un accès commercial et low-cost à l’espace. Ce phénomène porte un nom : le NewSpace. Ce marché à forte valeur ajoutée reste encore très lié aux agences gouvernementales qui en sont les principaux offreurs et demandeurs. Le NewSpace est en effet financé à moitié par des crédits budgétaires publics de recherche et développement, le reste l’étant par des options d’achats de divers clients. En outre, la production s’y fait par petites séries, le capital humain est crucial et la confiance constitue la pierre angulaire. Mais pour autant, le NewSpace n’est pas le nouvel Eldorado, les levés de fonds sont considérables et la viabilité des entreprises n’est pas la norme, comme le montre l’exemple de la société Firefly (1), insolvable et qui s’est écrasée au bout deux ans. A l’inverse, SpaceX a connu une toute autre histoire. En revendant Paypal et en lançant son projet avec une poignée d’ingénieurs en 2002, Elon Musk n’imaginait pas que son idée connaîtrait un tel succès. Dès lors, comment SpaceX est-elle passée d’une startup naissante à un des leaders de l’industrie des lanceurs spatiaux en seulement quinze ans ?

Historiquement aux Etats-Unis et au lendemain de la Guerre Froide, la compression des budgets militaires a déclenché une série de fusions et acquisitions. La construction des lanceurs spatiaux était alors monopolisée par les géants Boeing et Lockheed, entreprises qui s’étaient même associées en 2006 pour former la Joint-Venture United Launch Alliance. Les deux firmes réalisaient d’importants bénéfices du fait du manque de concurrence. Ce dernier s’explique par les barrières à l’entrée du marché spatial. En effet, les grands fonds américains n’investissaient pas dans ce secteur en raison de l’importance des capitaux nécessaires au lancement d’une activité spatiale et du risque encouru. La première force de SpaceX fut alors d’être financée entièrement par l’initiative individuelle de son fondateur, à hauteur de 100 millions de dollars (2). Mais la firme envisageait surtout de réduire les coûts et les marges dans de le but de proposer un prix de vente plus fidèle à la réalité.

Depuis ce premier tour de force, SpaceX s’est sans cesse illustrée par ses techniques innovantes de production. Le 6 février 2018, SpaceX est entrée dans l’histoire en récupérant les deux boosters collatéraux de sa fusée Falcon Heavy sur les pas de tirs de Cap Canaveral. La réutilisation de ces lanceurs s’avère moins coûteuse qu’une nouvelle construction. Concrètement, la firme propose à ses clients des mises en orbite de charge utile avec des prix au kilo plus faibles et un amortissement du coût de la fusée.

A ses débuts, SpaceX a aussi adopté une construction incrémentale pour ses lanceurs. La construction incrémentale est le fait de mettre en place un produit volontairement inachevé afin de l’améliorer petit à petit. La firme a proposé consciemment une première version provisoire du moteur merlin, dans le but de rentrer sur le marché et générer du profit rapidement. Par la suite, ce moteur a été modifié et est aujourd’hui très performant. A l’inverse, le moteur Vulcain de la fusée Ariane 5 a été construit en 1996 pour durer et n’a pas pu être amélioré. L’intégration verticale du processus de construction caractérise aussi l’un des premiers atouts de SpaceX. Auparavant, Lockheed fabriquait ses lanceurs dans divers Etats des Etats-Unis, tous désireux de capter une part de la manne financière. A l’instar de la navette spatiale, l’entreprise Rockwell (Wisconsin) se chargeait des réservoirs centraux alors que les boosters latéraux étaient réalisés par la compagnie Thiokol (Utah). Le résultat était un manque d’efficacité, de rationalité et une perte de temps notable. Au contraire, SpaceX semble être un peu plus détachée des Etats et des décideurs publics. La firme réalise ses lanceurs dans son unique usine de Hawthorne en Californie et ceci en utilisant des composants COTS (Commercial Off The Shelf). Il s’agit d’éléments qui n’étaient pas destinés au départ pour le secteur spatial. Par exemple, le bus de communication principal de la fusée Falcon 9 comporte de nombreux câbles Ethernets. Dans la même logique, SpaceX a choisi un carburant plus accessible et utilisé dans l’aéronautique : le kérosène.

A côté de son intégration verticale, SpaceX se distingue par les modalités de construction de ses fusées. Traditionnellement, les fusées sont construites à la verticale. Or, ce procédé ne se révèle pas optimal car il est difficile de se déplacer autour de la fusée durant sa construction. Pour illustration, la Saturne V culminait à 111 mètres, ce qui rendait le travail des ouvriers pénible. En outre, le transfert vertical de cette fusée allant du bâtiment d’assemblage au pas de tir s’avérait long et périlleux. La société SpaceX a fait le choix totalement différent de construire sa fusée à l’horizontal et de ne la relever qu’au lancement.

Mais si SpaceX a su se construire un avantage concurrentiel par sa technologie, la firme se démarque aussi par sa stratégie commerciale. Sur un marché où chaque satellite coûte plusieurs millions d’euros et dans lequel les fenêtres des tirs sont réduites, la confiance est cruciale. Malgré quelques échecs comme la mission CRS-7 (3) en 2015 au cours de laquelle une capsule s’est écrasée, SpaceX a fait ses preuves. Nous pouvons ainsi dire que dans un secteur où les entreprises atteignent leur point d’équilibre financier au bout d’environ 10 ans, SpaceX a donc cassé tous les codes en s’affirmant rapidement. Aujourd’hui, la firme comptabilise près d’une centaine de lancements sécurisés pour un contrat total avoisinant les 12 milliards d’euros. En combinant clients privés et publics la firme évite aussi de se cloîtrer dans un monopsone et entend même s’élargir sur le marché du vol habité grâce au développement de sa capsule Dragon qui peut transporter quatre astronautes en même temps. Mais SpaceX souhaite diversifier ses produits et met en place sa propre constellation de satellites Starlink. Le but est de proposer un service de télécommunications accessible dans le monde entier. En espérant connecter les endroits les plus isolés, SpaceX tente de conquérir le marché mondial.

D’autre part, SpaceX sait attirer et conserver ses talents, dans un secteur où le capital humain est primordial. Pour ses 6000 employés, la firme non cotée en bourse a pourtant développé un marché interne de stock-options. Chaque salarié peut donc devenir actionnaire et est incité à faire prospérer la firme, dans son propre intérêt.

Mais SpaceX ne se repose pas sur ses lauriers, car la firme réinvestit tous ses bénéfices pour viser encore plus loin. La firme s’engage dès à présent dans des projets rentables à court terme dans le but de financer des explorations profitables sur le long terme. Le rêve d’Elon Musk est en effet de coloniser Mars. Grâce à la Big Falcon Rocket (BFR), l’entreprise envisage de devenir une sorte de compagnie aérospatiale qui assure des voyages interplanétaires. La firme prévoit donc comment assurer sa viabilité et peut-être développer un tourisme spatial.

Néanmoins, SpaceX doit aussi une partie de son succès à un contexte favorable. La compagnie a été créée dans un pays très tourné vers l’espace. SpaceX s’est doté seul d’un capital physique important : 5.1 hectares près de l’aéroport de la Californie, un pas de tir à l’intérieur de la Vandenberg Air Force Base (le pad SLC-4E) et un banc d’essai au Texas. Mais la firme profite aussi des infrastructures développées par les Etats-Unis lors de la Course à l’espace. En témoigne le pad LC-39A réaménagé du Centre spatial Kennedy, auparavant usité pour le lancement de la Navette spatiale américaine. Mais plus que l’installation, SpaceX entretient des liens étroits avec l’agence américaine. Tout d’abord, lorsque la Nasa procède à des appels d’offre pour réaliser certains de ses projets, seules des entreprises américaines sont admissibles. Une fois sélectionnées, comme ce fut le cas pour SpaceX, ces entreprises bénéficient du support logistique de la Nasa. Actuellement, pour la préparation des missions Artémis, visant à renvoyer des hommes sur la Lune, SpaceX a pu observer le savoir-faire de la Nasa et travailler dans ses locaux. Dans la même perspective, cette préférence nationale va parfois plus loin. La Nasa confie des contrats d’envergure à SpaceX. C’est le cas pour le programme Commercial Crew Development (CCDev). SpaceX, ayant la charge d’acheminer des équipages jusqu’à la Station Spatiale Internationale, a développé sa capsule Dragon. Depuis 2008, ces vaisseaux cargos transportant au minimum 20 tonnes, font l’aller-retour pour un contrat de 1,6 milliard de dollars. L’élaboration de cette capsule répond en outre, au désir américain de ne plus dépendre des capsules russes Soyouz. La même logique s’applique pour les Commercial Orbital Transportation Services (COTS), dans le cadre desquels, SpaceX et Orbital Sciences se partagent le transport de fret jusqu’à l’ISS.

SpaceX a aussi accès au marché militaire et scientifique américain. L’année passée, la firme a pu ainsi lancer une charge confidentielle du Pentagone, nommée Zuma (4), même si celle-ci a apparemment rejoint une mauvaise orbite. Côté scientifique, SpaceX a d’ores et déjà lancé des sondes en direction d’autres planètes du système solaire, pour faire avancer la recherche fondamentale.

Pourtant, cette perméabilité entre la Nasa et le gouvernement américain est l’une des premières critiques que l’on peut opposer à SpaceX.

L’US Air Force paie parfois plus cher les lancements institutionnels qu’elle commande à SpaceX. La firme peut alors grâce à ce gain abaisser le prix de ses tirs commerciaux. En 2019, SpaceX affichait des lancements avec sa Falcon 9 à 62 millions de dollars pour ses clients privés quand elle les facturait à l’armée de l’air américaine au prix de 96,5 millions de dollars, soit environ 55% de plus (5). Un des écueils de ce type de « dumping » passe par le fait que si nombre d’entreprises privées européennes sont attirés par ces prix bas, ArianeSpace pourrait chuter et l’Europe perdre son autonomie pour l’accès à l’espace. C’est là une crainte de la ministre des armées Florence Parly (6) qui, cherchant à soutenir Ariane 6, réclamait un « Buy European Act », projet que les Etats membres, la Commission Européenne et l’Agence Spatiale Européenne, ont pour l’instant balayé de la table.

De plus, d’autres aspects viennent assombrir la réussite de SpaceX. La firme pourrait connaître dans un futur proche une pénurie de demande car le marché des satellites est peu extensible. D’une part, les satellites se caractérisent par une certaine longévité (10-20 ans). Une durée de vie qui pourrait même être rallongée par d’autres compagnies comme ViviSat (7). De même, les clients de SpaceX n’ont souvent pas besoin de lancer plus d’un satellite. On peut donc qualifier les satellites de biens durables, dont la demande est en perte de vitesse . Or, SpaceX n’a pas réussi à lisser dans le temps ses tirs et a rapidement écoulé toutes ses commandes. Après avoir atteint un pic durant l’année 2018, SpaceX a vu le nombre de ses lancements baisser de 36% en 2019. Or, la rentabilité de l’exploitation de la fusée Falcon 9 repose sur des économies d’échelle et nécessite d’être amortie sur de nombreux vols. A vouloir être trop performant, la firme s’est alors placée dans une situation délicate.

D’autres écueils sont aussi à dénombrer autour des actions de SpaceX et de l’industrie spatiale en général. Avec son programme Starlink, la firme pourrait accroître encore la pollution spatiale sur l’orbite basse. Concrètement, avec ce projet le risque de collision et un effet boule de neige seraient à craindre. Les débris engendrés par ces impacts pourraient former une barrière empêchant l’accès à l’orbite haute. Par ailleurs, nous pouvons aussi donner l’exemple de la Tesla Roadster (8) cerise d’Elon Musk. Avec au volant un mannequin baptisé Starman, cette voiture a été lancée vers une orbite martienne, dans un seul but de publicité. Deux autres pollutions sont à prendre en considération. Tout d’abord, ce même projet Starlink pourrait créer une pollution « radiophonique ». La forte densité de ces mini-satellites en orbite basse pourrait perturber les communications émises depuis l’orbite haute. Les satellites évoluant orbitant en dessous de 2000 km d’altitude font partie de l’orbite basse. Pour pouvoir accèder à l’orbite haute il faut orbiter au dessus de 35 786 km. La recherche pourrait aussi avoir plus de mal à distinguer les ondes provenant de l’espace profond.

Lecture : Les catégories d’orbite des satellites artificiels selon l’altitude (schéma à l’échelle)

Cependant tout n’est pas à jeter dans ce projet Starlink, comme pour bon nombre d’actions de SpaceX. Ces minisatellites peuvent en effet, réduire l’exclusion sociale, en connectant les endroits les plus reculés. De plus, SpaceX et le secteur spatial ont produit plusieurs externalités positives. Dans les faits, beaucoup de technologies utilisées dans ce secteur se sont transmises avec le temps à la société civile : GPS, aliments lyophilisés, textiles isothermes. Mais au-delà de ces avancées matérielles les retombées du secteur spatial sont aussi qualitatives. C’est le cas pour les bassins d’emploi créés autour des infrastructures du spatial, mais aussi de l’amélioration des prédictions de catastrophes naturelles.

En définitive, SpaceX est devenu le leader mondial des lancements de satellites en l’espace d’une dizaine d’années, en cernant les enjeux et spécificités d’un secteur spatial politisé et risqué. D’après le Wall Street Journal, SpaceX est actuellement évaluée à près de 30.4 milliards de dollars (2), sa situation de marché étant comparable à un oligopole. Cette réussite est due à plusieurs facteurs. La firme a su rationaliser ses coûts et innover par des techniques de production en rupture avec les acteurs traditionnels du secteur. Même si SpaceX a profité d’un contexte national favorable, la société a eu le mérite de travailler sur sa réputation et acquérir la confiance de ses clients. Néanmoins sur le long terme, la firme ne doit pas se reposer sur ses acquis car se profile un risque de concurrence provenant de l’Empire du Milieu. D’une part le marché intérieur chinois n’est pas accessible à SpaceX et de plus, de nouvelles compagnies comme OneSpace envisagent de réduire encore les coûts. Enfin, comme nous l’avons vu, l’activité productive de SpaceX génère des conséquences discutables. A bien des égards et à l’aune de l’urgence climatique, il est difficile de nier que le décollage de fusées soit sans impact sur nos écosystèmes. La question de la soutenabilité est alors posée, bien qu’il soit possible que SpaceX travaille déjà sur ce plan…

 Sources : 

1. SpaceNews. 2016.”Firefly Space Systems furloughs staff after investor back out”. Accessible à : https://spacenews.com/firefly-space-systems-furloughs-staff-after-investor-backs-out/ [07/09/2020].
2. Challenges. 2019. “Space X est-il devenu imbattable”. Accessible à: https://www.challenges.fr/entreprise/aeronautique/spacex-est-il-devenu-imbattable_634730 [07/09/2020].
3. SpacePolicyOnline. 2015. “Pressurization event in second stage likely cause of SpaceX CRS-7 failure”. Accessible à:https://spacepolicyonline.com/news/pressurization-event-in-second-stage-likely-cause-of-spacex-crs-7-failure/  [07/09/2020].
4. Challenges. 2018. “L’incroyable disparition du satellite espion Zuma lancé par SpaceX”.Accessible à:  https://www.challenges.fr/entreprise/defense/l-incroyable-disparition-du-satellite-espion-zuma-lance-par-spacex_559038 [07/09/2020].
5. TransportShaker. 2017. “Comment SpaceX a réussi à révolutionner le transport spatial”. Accessible à: https://www.transportshaker-wavestone.com/spacex-revolutionne-le-transport-spatial/ [07/09/2020].
6. Ministère des Armées. 2020. “Propos liminaires de Florence Parly, ministre des Armées, devant la sous-commission défense et sécurité du Parlement européen le 2 juillet 2020”. Accessible à:
7. https://www.defense.gouv.fr/salle-de-presse/discours/discours-de-florence-parly/propos-liminaires-de-florence-parly-ministre-des-armees-devant-la-sous-commission-defense-et-securite-du-parlement-europeen-le-2-juillet-2020 [07/09/2020].
8. Parobolic Arc. 2017.”Orbital ATK Completes PDR for  Part of Mission Extension Vehicle System”. Accessible à : http://www.parabolicarc.com/2017/06/22/orbital-atk-completes-pdr-mission-extension-vehicle-system/#more-61891 [07/09/2020].
9. AutoPlus. 2020.”Tesla : où est le roadset deux ans après”. Accessible à : https://www.autoplus.fr/tesla-motors/actualite/Tesla-Roadster-Starman-Espace-Orbite-1548395.html [07/09/2020].

Autres sources :

• L’économiste. 2019.”L’économie spatiale”. Accessible à : https://www.leconomiste.eu/decryptage-economie/509-l-economie-spatiale.html [07/09/2020].
• Contrepoints. 2017.”Le New Space, qu’est-ce que c’est ?”. Accessible à : https://www.contrepoints.org/2017/09/09/298312-new-space-quest-cest [07/09/2020].
• The New York Times. 2017.”Recycled Rockets Could drop Costs, Speed space travel”. Accessible à : https://www.nytimes.com/2017/03/30/science/space-x-reuseable-rockets-launch.html [07/09/2020].