Saturn V contre SLS, Starship et N1
Face au SLS de la NASA, la Saturn V est plus haute (110,6 m contre 98 m) et emporte davantage en orbite basse (environ 140 t contre 95 t), mais le SLS développe environ 15 % de poussée en plus au décollage (39 MN contre 34,5 MN). Le Starship de SpaceX les dépasse toutes deux en taille, en masse et en poussée, avec l'objectif d'être entièrement réutilisable. Le N1 soviétique, rival historique de la Saturne 5, n'a jamais réussi un vol.
Sommaire
Tableau comparatif
| Caractéristique | Saturn V | N1 (URSS) | SLS Block 1 | Starship (Super Heavy + Starship) |
|---|---|---|---|---|
| Hauteur | 110,6 m | environ 105 m | environ 98 m | environ 120 à 124 m |
| Masse au décollage | environ 2 900 t | environ 2 750 t | environ 2 600 t | environ 5 000 t |
| Poussée au décollage | environ 34,5 MN | environ 45 MN | environ 39 MN | plus de 70 MN |
| Moteurs du premier étage | 5 F-1 | 30 NK-15 | 4 RS-25 et 2 propulseurs à poudre | 33 Raptor |
| Ergols du premier étage | kérosène et oxygène | kérosène et oxygène | hydrogène et oxygène, poudre | méthane et oxygène |
| Charge en orbite basse | environ 140 t | environ 95 t (prévus) | environ 95 t | objectif de 100 t et plus, réutilisable |
| Réutilisable | non | non | non | oui (objectif) |
| Premier vol | 1967 | 1969 | 2022 | 2023 |
| Bilan | 13 vols, aucune charge perdue | 4 échecs | en service | en développement |
Les chiffres du Starship sont donnés à titre indicatif : SpaceX modifie régulièrement le véhicule (allongement des étages, nouvelles versions du moteur Raptor), et ses caractéristiques continuent d'évoluer d'une version à l'autre.
Ce que mesurent vraiment ces chiffres
La poussée au décollage impressionne, mais elle ne dit pas tout. Le SLS doit une grande partie de la sienne à ses deux propulseurs d'appoint à poudre, dérivés de ceux de la navette spatiale, qui brûlent environ deux minutes. La Saturn V tirait l'essentiel de sa force de cinq moteurs F-1 au kérosène.
La charge utile se compare mal d'une fusée à l'autre. Les quelque 140 t souvent citées pour la Saturn V correspondent à la masse placée en orbite d'attente, en comptant le troisième étage S-IVB encore partiellement plein et les vaisseaux Apollo. Ce qui comptait vraiment pour Apollo, c'étaient les 44 à 47 t lancées vers la Lune. Le SLS Block 1 envoie environ 27 t vers la Lune ; ses versions futures, avec un étage supérieur plus puissant, doivent faire mieux. Le Starship, lui, suit une logique différente : il ne va pas à la Lune d'un seul trait, mais doit être ravitaillé en orbite par d'autres Starship.
La N1, la rivale soviétique
La N1 était la réponse de l'URSS à la Saturne 5, développée par le bureau de Sergueï Korolev puis de Vassili Michine après la mort de Korolev en 1966. Faute de moteur comparable au F-1, son premier étage réunissait 30 moteurs NK-15, conçus par Nikolaï Kouznetsov. Gérer autant de moteurs, avec les vibrations et les interactions que cela implique, s'est révélé redoutable, d'autant que les étages n'avaient pas été essayés au banc dans leur ensemble.
Les quatre lancements, en février 1969, juillet 1969, juin 1971 et novembre 1972, ont tous échoué. Celui du 3 juillet 1969 a vu la fusée retomber sur son pas de tir, provoquant l'une des plus fortes explosions de l'histoire de l'astronautique. Le programme a été suspendu en 1974 puis officiellement abandonné. Les moteurs, perfectionnés sous le nom de NK-33, ont connu une seconde vie des décennies plus tard sur d'autres lanceurs.
Le SLS, héritier technique d'Apollo et de la navette
Le Space Launch System de la NASA reprend des technologies éprouvées : un étage central inspiré du réservoir externe de la navette, propulsé par quatre moteurs RS-25 à hydrogène qui avaient déjà volé sur des navettes, et deux propulseurs à poudre allongés. Son premier vol, Artemis I, a envoyé le vaisseau Orion sans équipage autour de la Lune le 16 novembre 2022. La mission Artemis II, premier vol habité, a suivi en 2026. Contrairement à la Saturn V, le SLS ne doit voler qu'environ une fois par an, ce qui en fait un lanceur coûteux par mission.
Le Starship, un changement de philosophie
Le Starship de SpaceX associe un premier étage Super Heavy, propulsé par 33 moteurs Raptor au méthane et à l'oxygène liquides, et un second étage, le Starship proprement dit, lui aussi motorisé par des Raptor. Son objectif est une réutilisation complète et rapide des deux étages. En octobre 2024, un Super Heavy a été rattrapé pour la première fois par les bras de sa tour de lancement à son retour. La NASA a retenu une version du Starship comme atterrisseur lunaire du programme Artemis.
Paradoxalement, le Starship réhabilite l'approche à nombreux moteurs qui avait condamné la N1 : la gestion numérique moderne des moteurs, impossible dans les années 1960, rend ce choix viable. La Saturn V garde néanmoins un statut unique : en 2026, elle reste la seule fusée à avoir envoyé des astronautes marcher sur la Lune, comme le rappelle la liste de ses 13 lancements.
Pour situer la Saturne 5 dans sa propre famille, voir la page Saturn I et Saturn IB, et pour son architecture, les étages de la Saturn V.
Questions fréquentes
Le SLS est-il plus puissant que la Saturn V ?
En poussée au décollage, oui : environ 39 MN contre 34,5 MN, soit à peu près 15 % de plus. En charge utile vers la Lune, la Saturn V reste supérieure à la version actuelle du SLS.
Starship est-il plus grand que la Saturn V ?
Oui. Le Starship complet dépasse 120 m de haut, pèse environ 5 000 t au décollage et produit au moins deux fois la poussée de la Saturn V. Ses chiffres évoluent toutefois à chaque nouvelle version.
Pourquoi la fusée soviétique N1 a-t-elle échoué ?
Son premier étage à 30 moteurs était extrêmement difficile à contrôler, et l'absence d'essais au banc de l'étage complet a laissé des défauts non détectés jusqu'au vol. Les quatre tentatives de 1969 à 1972 ont toutes échoué.
Quelle fusée détient le record de charge en orbite ?
Parmi les lanceurs ayant effectivement mis des charges lourdes en orbite, la Saturn V détient le record, avec environ 140 t en orbite d'attente. Le Starship vise des capacités supérieures une fois pleinement opérationnel.
Sources
- Asif A. Siddiqi, Challenge to Apollo: The Soviet Union and the Space Race, 1945-1974, NASA SP-2000-4408, 2000.
- Roger E. Bilstein, Stages to Saturn, NASA SP-4206, 1980.
- NASA, programme Artemis
- SpaceX, Starship