Les vrais chiffres de la compétitivité d’Ariane 6

Ariane 6 doit décoller en 2020. Crédit : ArianeGroup.
Psychodrame chez les politiques du secteur spatial français. Le ministre de l’économie s’émeut du risque compétitif qui pèse sur Ariane 6 en citant des chiffres qui ne correspondent pas à la réalité, avant d’être « recadré » par un communiqué de trois ministères – dont le sien – qui ne fournit aucun chiffre. L’épisode laisse planer le doute sur le pilotage politique du dossier à un moment clé du programme. Exceptionnellement cet article vous est offert en accès libre.

Bruno Le Maire, ministre français de l’Économie et des Finances, brasse beaucoup de chiffres. Le 19 novembre sur la radio Europe 1, il en cite quelques uns en réponse à une question sur la compétitivité d’Ariane 6. « La compétition est féroce », annonce-t-il avant de citer « 77 lancements réussis » pour Ariane 5 comme une preuve de la qualité du service fourni par les Européens. Il balaie aussitôt cet élément en mentionnant les coûts : « Si on met les chiffres en face, un lancement d’Ariane 5 c’est 100 M€. L’objectif pour Ariane 6 est d’arriver à 50-60 M€ le lancement. SpaceX est aujourd’hui à 50 M€ le lancement et d’ici deux ou trois ans – parce que c’est un lanceur que l’on peut récupérer – ce sera 10 M€ d’euros le lancement soit cinq fois moins cher qu’Ariane 6. »

Cet argumentaire permet à Bruno Le Maire de se positionner en faveur d’un investissement soutenu dans l’innovation et de demander à ce que « l’on réfléchisse à une stratégie en matière de lanceurs récupérables au niveau européen ».

Cette intervention est reprise deux jours plus tard par le site d’information La Tribune dans un article à charge contre Ariane 6, auquel répond le 23 novembre un communiqué laconique à la triple en-tête des ministères français de l’Économie et des Finances, des Armées et de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, réaffirmant « le plein soutien » des ministres – dont Bruno Le Maire – à la filière spatiale française et européenne « et en particulier à Ariane 6 ». Rappelant les efforts engagés sur les programmes de rupture comme le développement du démonstrateur industriel Prometheus, pour « diviser par dix le coût des moteurs à propulsion liquide », les trois ministres « tiennent à saluer l’excellence et l’engagement total des équipes de la filière européenne des lanceurs en qui ils ont toute confiance pour relever les nouveaux défis technologiques ».

Aucun chiffre n’est mentionné, à part une enveloppe de 10 Md€ dotant un fonds européen pour l’innovation dont le périmètre excède très largement les technologies spatiales.

Erreurs et approximations

Cette absence de chiffres est dommageable car cela aurait permis de remettre les pendules à l’heure sur les imprécisions, voire les erreurs, émaillant l’intervention initiale du ministre.

Arianespace ne communique pas publiquement sur ses tarifs commerciaux mais aujourd’hui, le prix d’un lancement en position haute sur Ariane 5 est connu pour avoisiner les 100 M$, tandis que celui d’un lancement en position basse est de l’ordre de 50 à 60 M$. Ce dernier prix est similaire aux tarifs pratiqués par SpaceX, qui est surtout compétitif pour les satellites trop gros pour voyager en position basse sur le lanceur européen. Cela explique notamment le léger déséquilibre entre les deux catégories de satellites dans le carnet de commandes d’Arianespace. L’objectif d’ArianeGroup pour Ariane 6 est de réduire les prix de 40 % en conservant la même qualité de service, celui de SpaceX est de les réduire de 30 % par la réutilisation d’étages recyclés.

Prix comparés des lanceurs

Lanceur Ariane 62 Ariane 64 Falcon 9 Falcon Heavy Proton M
Capacité sur orbite de transfert géostationnaire 4 500 à 5 000 kg 11 500 kg 5 500 kg 8 000 kg 6 270 kg
Prix catalogue 85 M$ 130 M$ 62 M$ 90 M$ 65 M$
Prix au kg 17 k$/kg 11,3 k$/kg 11,27 k$/kg 11,25 k$/kg 10,4 k$/kg
Objectif de prix 70 M€ 115 M€ 56 ⇒ 43 M$ 81 ⇒ 63 M$
Prix au kg 14 k€/kg 10 k€/kg 10,2 ⇒ 7,8 k$/kg 10,1 ⇒ 7,9 k$/kg

On est loin du lancement à 10 M€, qui relève des promesses fantastiques émises par Elon Musk il y a dix ans, quand le Falcon 9 était proposé à 36 M$. Il peut également relever des vagues objectifs de prix pour son lanceur géant réutilisable BFR (Big Falcon Rocket), conçu pour voler en 2022 et débarquer des équipages de 50 personnes sur Mars à partir de 2024. SpaceX souhaite d’ailleurs recevoir pour son développement le soutien financier du Pentagone sous prétexte qu’il pourra aussi servir à satelliser de lourdes charges militaires.

Accessoirement, Ariane 5 a enregistré en septembre son 81e succès consécutif (le 92e au total).

Moment charnière du programme

Est-ce un hasard ? Cette controverse intervient alors que la filière industrielle d’Ariane 6, menée par ArianeGroup, passe actuellement son grand oral devant l’ESA avec une revue sur sa capacité à tenir ses objectifs commerciaux. Cet ERKP (Exploitation Readiness Keypoint) doit se conclure le 30 novembre ou le 1er décembre et constitue une étape majeure dans la préparation de l’accord par lequel les institutions européennes doivent s’engager à fournir à Ariane 6 un marché garanti de cinq charges utiles de la classe Ariane 62 par an en moyenne. Cet accord, dont un brouillon a filtré dans la presse, doit aussi intégrer une garantie de deux vols par an pour le petit lanceur Vega C.

Cet engagement doit permettre à Arianespace de vendre ses services sur le marché international sur un pied d’égalité avec ses concurrents qui disposent de marchés captifs représentant de 40 à 90 % de leur activité. Il doit aussi succéder au programme Leap (Launcher Exploitation Accompaniment Program), anciennement Egas (European Guaranted Access to Space) qui accordait à Arianespace une enveloppe d’environ 100 M€ par an, jusqu’en 2019. Cet argent compensait le surcoût associé à la répartition de la production d’Ariane 5 entre douze pays, pour des raisons politiques de retour géographique, là où elle n’est le fait que d’un à deux sites industriels chez ses concurrents.

L’organisation industrielle d’Ariane 6 reflète le niveau de contribution des États-membres. Crédit : ESA.

La compétitivité du service

« La compétitivité ne se réduit pas au prix » explique-t-on chez SES, le premier opérateur mondial, client régulier aussi bien de SpaceX que d’Arianespace. L’opérateur luxembourgeois, qui exploite une flotte de plus de 60 satellites sur orbite géostationnaire et moyenne, insiste sur le fait qu’outre le prix, il faut prendre en compte les aspects de qualité du service et le niveau de fiabilité démontré. Ainsi, sur un satellite qui génère 60 M$ de revenus par an, tout mois de retard représente un manque à gagner de 5 M$ à ajouter au prix du lancement. La précision d’injection sur orbite, qui permet d’économiser des ergols pour la mise à poste, est également un facteur de rentabilité à long terme. Une fois celui-ci amorti, tout revenu généré par un satellite de télécommunications s’affiche dans la case « bénéfice » de la comptabilité. En juillet dernier, en faisant passer son satellite SES-14 à propulsion électrique de Falcon 9 à Ariane 5, SES va accélérer son entrée en service de plusieurs semaines et faire passer son espérance de vie opérationnelle de 17 à 30 ans. Largement de quoi justifier une éventuelle différence de tarif.

La nature du marché des années 2020 demeure très incertaine en fonction du succès ou non des constellations. Entrent aussi en ligne de compte les choix technologiques qui finiront par être faits sur les satellites à très haut débit de type VHTS, sur les petits satellites reconfigurables comme le concept GeoNext de SES et sur le service sur orbite des plateformes, chacun de ces choix influant sur les autres.

Arianespace devra y affronter SpaceX, mais aussi United Launch Alliance avec son lanceur Vulcan, International Launch Services avec le Proton et l’Angara, Mitsubishi Heavy Industries avec le H-3 et l’Isro avec le GSLV Mk3, sans oublier l’inconnue que constitue Blue Origin avec son New Glenn ou un possible retour des Chinois sur le marché. Chacun de ces systèmes a ses propres faiblesses qui pourraient affecter durablement sa crédibilité, mais même les plus marginaux grignoteront leur part d’un marché qui restera limité.

Retour en vol du Proton M le 8 juin 2017. Crédit : Roskosmos.

Le Proton bientôt hors course

Le 16 novembre, le sénat des États-Unis a voté le budget 2018 du Pentagone. Ce NDAA (National Defense Authorization Act) n’inclut pas une provision qui avait été requise par le comité des forces armées de la Chambre des Représentants qui souhaitait interdire l’accès aux marchés du département de la Défense à tout opérateur de satellite utilisant des services de lancements russes. Cette mesure, qui pourrait affecter directement les opérateurs utilisant les lanceurs Proton, Soyouz ou le futur Baykal – version russifiée du Dnepr – a été repoussée au 31 décembre 2022. Pour International Launch Services (ILS), cela signifierait l’impossibilité d’accéder au marché que constituent les grands opérateurs internationaux, y compris Eutelsat, qui est aujourd’hui son dernier client fidèle sur Proton. Dans ces conditions, il sera difficile pour l’agent commercial de Khrounitchev de revenir sur le marché.

Arianespace, qui doit notamment effectuer 21 lancements sur Soyouz pour le compte de OneWeb jusqu’en 2022, serait aussi concernée si son exploitation du lanceur russe se poursuivait au delà de cette date.

Pour Ariane 6, l’objectif de compétitivité, dont le prix est un élément majeur mais pas le seul en jeu, sera de faire partie des deux lanceurs de tête. Ce qui signifie qu’il lui faudra être plus compétitif que tous les numéros trois potentiels du classement.

Les engagements de prix

Les objectifs de prix fixés en 2014 pour Ariane 6 ont été chiffrés en euros avant le Conseil ministériel de l’ESA à Luxembourg qui a entériné le programme. La transcription de ces prix en dollars, devise des clients commerciaux, dépendra largement du taux de change. Par rapport à une Ariane 5 dont le prix total atteignait alors 165 M€ pour des missions dédiées et spécifiques – le tarif pour des missions commerciales génériques était de 158 M€ à partager entre deux clients – le prix proposé pour Ariane 64 était de 115 M€, pour un objectif de coût de 90,6 M€ (aux conditions économiques de 2014). L’objectif de prix d’une Ariane 62 était lui de 70 M€, pour un coût de 73,6 M€ avec la possibilité de compenser des pertes sur les missions Ariane 62 grâce aux gains réalisés sur Ariane 64.

Ces objectifs sont à rapprocher de ceux annoncés par Arianespace à ses clients début septembre : 130 M$ pour Ariane 64 et 80 M$ pour Ariane 62. Il s’agissait alors bien de prix et non de coûts, valables pour la période de transition jusqu’au retrait d’Ariane 5, prévu au début de 2023. Durant cette période, Arianespace exploitera conjointement Ariane 5 et Ariane 6, tous deux avec une cadence réduite et donc sans bénéficier des avantages d’une forte cadence sur aucun des deux. En période de croisière, avec une cadence de onze vols par an en moyenne, ces chiffres devraient être significativement inférieurs.

Blue Origin, cette inconnue

Jeff Bezos a fait la une des magazines le 27 novembre après avoir passé la barre symbolique des 100 Md$ de fortune personnelle, dont 32,6 Md$ gagnés en 2017 et 2 Md$ lors du seul « vendredi noir » (Black Friday, lendemain de Thanksgiving) des soldes américaines. Le patron d’Amazon continue de cultiver le secret sur ses activités et notamment sur celles de Blue Origin. Alors que le moteur BE-4 a entamé ses essais au banc, l’usine qui doit produire les lanceurs New Glenn est sortie de terre à Cape Canaveral et est en voie d’achèvement. Ce lanceur bi ou triétage semi-réutilisable, dans le développement duquel Jeff Bezos a investi 2,5 Md$ de sa poche, doit voler à la fin de 2019 et avoir la capacité de placer 13 t sur orbite de transfert géostationnaire. Aucun objectif de prix n’a été rendu public.

En face, SpaceX a démontré la faisabilité technique de la récupération et du recyclage du premier étage de son lanceur Falcon 9. Trois vols ont été réalisés avec un étage recyclé et trois de plus sont encore prévus avant la fin de l’année, dont le premier vol du Falcon Heavy, avec deux étapes recyclés. SpaceX apprend ainsi empiriquement les technologies et les procédures qui lui permettront de baisser significativement le coût de la réutilisation.

Avec les lanceurs actuels (lots n°3 et 4), le premier étage serait réutilisable deux à trois fois. Avec les prochains lanceurs du lot n°5, prévus en 2018, l’espérance de vie d’un premier étage pourrait monter à douze vols. De l’aveu même de Gwynne Shotwell, directeur général de SpaceX, la réduction de prix envisageable serait de l’ordre de 10 % aujourd’hui et de 30 % à terme. Néanmoins, le prix catalogue du Falcon 9 reste officiellement inchangé à 62 M$.

Lancement de Bulgariasat 1 sur un Falcon 9 au premier étage recyclé. Crédit : SpaceX.

L’équation économique de la réutilisation n’est pas encore prouvée. Entre nécessité de forte cadence, surcoûts opérationnels et baisse de la production initiale qui se traduit par la hausse du coût des étages neufs, beaucoup attendent de SpaceX qu’il « essuie les plâtres ». Si la firme d’Elon Musk réalise son objectif de trente lancements en 2018 et si les nouveaux lanceurs du lot n°5 tiennent leurs promesses, SpaceX pourrait aborder la fin de la décennie avec une flotte d’étages susceptibles de réaliser une centaine de vols. Elon Musk pourrait alors décider d’interrompre la production du premier étage pour concentrer ses ressources sur son projet BFR dont le développement devrait nécessiter un investissement de l’ordre de 10 Md$, et l’amortissement requiert la création d’un marché du transport balistique intercontinental. Il faut encore que les investisseurs le suivent.

Subventions déguisées

Les derniers lancements de Falcon 9 signés avec des clients institutionnels ont confirmé la politique de SpaceX d’appliquer des marges importantes par rapport à son prix catalogue. Le Falcon 9 a ainsi été vendu à 97 M$ en octobre à la Nasa pour emporter Sentinel 6A, et à 96,5 M$ en mars à l’US Air Force pour un satellite GPS-3. Aujourd’hui, le marché institutionnel représente plus de 50 % du carnet de commandes connu de SpaceX en nombre de missions, et deux tiers en valeur, ce qui lui permet de casser les prix sur ses offres commerciales.

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