En l’espace de seulement 15 ans, SpaceX est passé d’une Startup naissante de 30 personnes au leader mondial de l’industrie des lanceurs Spatiaux. Quelles sont les raisons de ce succès hors norme ? Une analyse stratégique et technologique du développement de l’entreprise tentera d’y répondre.

Le lanceur Falcon 9 atterrissant sur une barge dans l’océan atlantique (SpaceX, 2016)

Le 28 Septembre 2008, pour la première fois de l’histoire et après 3 tentatives infructueuses, SpaceX devient la première entreprise privée à réussir la mise en orbite d’un satellite. Ce jour là Elon Musk jouait le destin de l’entreprise et la moitié de sa fortune personnelle sur ce lancement: si la la fusée Falcon 1 assurait sa mission de mise en orbite, SpaceX pourrait vivre, dans le cas contraire, ses 100 millions de dollars investis initialement seraient consumés.

Six ans plutôt, alors qu’il vient de revendre PayPal et d’empocher la somme astronomique de 200 millions de dollars, l’entrepreneur américain d’origine sud-africaine, Elon Musk décide de rassembler une vingtaine d’ingénieurs en aérospatiale pour effectuer une étude de faisabilité. Frustré de ne pas voir de stratégie claire de la part de Nasa pour continuer l’exploration spatiale habitée, il constate que le coût de lancement d’une fusée est anormalement élevé. D’après ses calculs, il est possible de diviser par vingt le coût de fabrication et de lancement en étant toujours capable de dégager une marge convenable. C’est alors qu’il décide de créer Space Exploration Technologies, son objectif ? Coloniser Mars.

Le 1er prototype de SpaceX, la Falcon 1 (SpaceX, 2005)

Il faut tout d’abord analyser l’environnement concurrentiel de l’industrie spatiale pour comprendre comment SpaceX a réussi à s’imposer comme le leader du lancement spatial en moins de 15 ans.

Historiquement, le développement et la fabrication des lanceurs lourds étaient assurés par les géants de l’aérospatiale Boeing et Lockheed Martin, alors que la NASA qui est une agence gouvernementale, définie le besoin. La valeur du contrat est ensuite définie au prix de développement et de production du lanceur plus une marge fixée, le Cost Plus Pricing. Boeing et Lockheed, qui s’associent en créant la joint venture United Launch Alliance (ULA) en 2006 bénéficient alors d’un monopole sur la production de lanceurs lourds aux Etats-Unis. Il est donc évident qu’un environnement si peu compétitif et un profit systématique sont un frein à l’innovation. A titre de comparaison, le budget du programme Navette Spatiale en 2003 fut de 5 milliards de dollars pour 4 Vols, soit plus de 1 milliard de dollars par vol. SpaceX affiche un prix de lancement de 50 millions de dollars, en 2017 pour une mission comparable. C’est cette marge élevée, initialement présente dû au manque de compétition que SpaceX a pu compresser pour afficher un prix de vente plus proche du coût de fabrication.

Les moteurs-fusées Merlin dans l’usine de Hawthorne en Californie (SpaceX, 2011)

Un second élément qui a conduit à une baisse des coûts de fabrication est l’intégration verticale de la production par SpaceX. Historiquement les lanceurs étaient fabriqués sur plusieurs sites, dans différents états et par plusieurs constructeurs. Par exemple, la navette spatiale (le véhicule) était fabriquée en partie par Lockheed Martin, le réservoir central (orange) par Rockwell et les boosters latéraux par Thiokol. Les lanceurs SpaceX sont entièrement fabriqués dans l’usine de Hawthorne en Californie, en intégrant de plus en plus de composants COTS (Commercial Off The Shelf), qui ne sont pas initialement certifiés pour le spatial. A titre d’exemple, des câbles Ethernets sont utilisés pour le bus de communication principal de la fusée Falcon 9.

Un troisième élément déterminant qui explique pourquoi il aura fallu attendre l’arrivée de SpaceX pour voir naître l’industrie spatiale low-cost est le financement nécessaire à l’amorçage de l’entreprise. Lors de la création de l’entreprise son seul fondateur, Elon Musk finança à 100% la startup, à hauteur de 100 Millions de Dollars, dont la totalité auront été nécessaires pour développer le premier prototype de fusée de SpaceX, la Falcon 1. Au moment de la création de SpaceX en 2002, aucun grand fond d’investissement américain ne finance des constructeurs de fusées. En effet, investir dans ce marché va à l’encontre de la stratégie de la majorité des fonds d’investissements qui ciblent plutôt des startups nécessitant des besoins en capitaux faibles, à fort potentiel de croissance sur une horizon de 5 à 10 ans. C’est donc une barrière à l’entrée définie par les besoins en capitaux élevés et l’absence d’entités ayant la volonté de risquer des dizaines de millions de dollars qui explique l’inexistence d’entreprises privées dans le domaine du lancement spatial.  Dans une interview donnée au MIT en 2015, Le PDG de SpaceX Elon Musk l’avoue lui-même, en finançant SpaceX à 100% lors de sa création, il ne pensait pas qu’il allait réaliser un retour sur investissement, son objectif était alors plutôt d’inciter le gouvernement américain à investir dans le spatial et accroitre l’intérêt du public pour la conquête spatiale.

Le dernier facteur clé expliquant le succès de SpaceX est le processus d’itérations rapides utilisé pour le développement de leurs véhicules complété par la modularité des composants de leur fusée. L’innovation incrémentale a permis à l’entreprise d’optimiser rapidement leurs prototypes et de tenter l’impossible, créer une fusée réutilisable.

Un lanceur Falcon 9 en cours de maintenance suite à un vol (SpaceX, 2016)

En septembre 2017, 16 atterrissages ont été effectués sur le site de Cap Canaveral et sur des barges au large de la côte atlantique américaine. Ce qui quelques années plus tôt semblait être impossible est alors devenu une routine. Il aura cependant fallu 6 tentatives infructueuses pour arriver à réussir à poser le 1er étage d’une fusée Falcon 9, haut de 40m. L’objectif final est maintenant de tester la réutilisabilité d’un lanceur en moins de 24h (entre un atterrissage et un second décollage), ce qui en théorie permettra de réduire encore d’un ordre de grandeur le prix actuel d’un lancement.

En parallèle de la réutilisation, SpaceX développe aussi le plus grand lanceur de l’histoire, l’Interplanetary Transport System (ITS), haut de 122m il est environ 2 fois plus puissant que la fusée Saturn V qui a permis à l’homme d’atteindre la lune en 1969. L’ITS n’étant qu’au stade d’avant-projet, les bénéfices générés par la réutilisation des lanceurs actuels permettent à l’entreprise d’investir massivement dans le développement de ce nouveau véhicule. Un premier vol est prévu à l’horizon 2020, le véhicule sera à terme capable de transporter une centaine d’humains vers Mars. L’entreprise vient aussi d’annoncer aujourd’hui des vols intercontinentaux en ITS, au prix de la classe économique, Paris sera à 30 minutes de New York et nous pourrons également voyager “anywhere on earth in under an hour”.

Si la réutilisation massive de lanceurs est un succès, Elon Musk aura réussi à industrialiser les véhicules spatiaux au même titre que Henry Ford a réussi à rendre abordable l’achat d’automobiles au début du 20ème siècle. Bien que le coût d’un lancement aille sans doute converger vers les centaines de milliers de dollars au mieux, la révolution industrielle spatiale initiée par SpaceX permettra certainement de rendre l’exploration humaine de l’espace plus accessible et l’objectif final, la colonisation de mars, possible.

La 1ère version mise à jour de l’ITS sera présentée à l’International Astronautical Congress ce vendredi 29 Septembre 2017: http://www.spacex.com/mars

L’Interplanetary Transport System, véhicule en développement capable d’envoyer 100 humains vers Mars (SpaceX, 2016)