Le lanceur Ariane 6 de l’Agence spatiale européenne doit remplacer la fusée Ariane 5 à compter de 2023. Les études sur la prochaine génération de lanceur ont été lancées avant même le premier vol d’Ariane 6. L’objectif prioritaire de cette nouvelle fusée est de diviser le cout de lancement par deux par rapport à Ariane 6 avec des modalités de lancement simplifiées et plus souples.
Après six décennies de largesse, l’astronautique s’oriente désormais vers des lanceurs en grande partie réutilisables. Il suffira après usage de les nettoyer, de les recharger en carburant et de les coiffer d’une nouvelle charge utile avant de les refaire décoller. En dépit des défis techniques qu’implique cette option du recyclage, les économies sont telles qu’elle déclasse en termes de coûts l’ancienne méthode – celle des fusées à usage unique.
Viendra ensuite dans un premier temps Thémis .
Themis est conçu par ArianeWorks (CNES/ArianeGroup) pour préfigurer le premier étage du futur lanceur Ariane Next qui succédera à Ariane 6. Une phase initiale de développement et d’essai a été engagée sous contrat de l’ESA en 2020.
Themis mesurera 30 mètres de haut pour 3,5 mètres de diamètre et sera équipé de 3 moteurs Prometheus développés par ArianeGroup pour l’ESA. La construction de ces moteurs se fera notamment en impression 3D et leur propulsion sera le couple d’ergols oxygène/méthane.
Le programme vise des objectifs économiques et technologiques, mais aussi environnementaux. S’intégrant à une stratégie d’écoconception de la filière Ariane, Themis doit valider des solutions de réduction de l’empreinte environnementale pour les prochaines générations de lanceurs, par exemple par l’utilisation de méthane biosourcé localement en Guyane comme carburant.
À Kourou, l’ensemble de lancement du lanceur Diamant désaffecté depuis 1975 reprendra du service en accueillant les essais de Callisto en 2024 puis de Themis en 2025. Themis s’appuie sur le développement du véhicule expérimental Callisto,plus petit, conçu en coopération entre le CNES, le DLR et la JAXA japonaise
Ariane Next .
Ce nom de code désigne la future fusée de l’Agence spatiale européenne développée par ArianeGroup. Ce lanceur partiellement réutilisable devrait succéder à Ariane 6 à compter de la décennie 2030. L’objectif du nouveau lanceur est de diviser les coûts de lancement par deux par rapport à Ariane 6. L’architecture privilégiée est celle de la fusée Falcon 9 de Space X soit un premier étage réutilisable atterrissant verticalement, un moteur commun aux deux étages. Le carburant sera un mélange de méthane et d’oxygène liquide. Les premiers démonstrateurs technologiques sont en cours de développement.
L’architecture proposée pour Ariane Next reprend la formule mise au point par SpaceX avec son lanceur Falcon 9 : un premier étage réutilisable qui, après s’être séparé du deuxième étage, revient se poser sur Terre à la verticale.
Cet étage utilisera plusieurs moteurs-fusées à ergols liquides : le prototype de ceux-ci est le démonstrateur Prometheus, en cours de développement, qui brûle un mélange de méthane et d’oxygène liquide. Le méthane liquide est moins énergétique que l’hydrogène liquide utilisé par le moteur Vulcain d’Ariane 6, mais il peut être stocké à des températures plus élevées (-161°C contre -253°C pour l’hydrogène), ce qui permet d’alléger et de simplifier le réservoir et les circuits d’alimentation et d’éviter la fragilisation par l’hydrogène ; sa densité est bien plus élevée que celle de l’hydrogène (420 kg/m3 contre 70 kg/m3), ce qui permet de diminuer la taille du réservoir et de ne nécessiter qu’une seule turbopompe au lieu de deux (commune à celle de l’oxygène liquide).
En parallèle, dans l’optique de réaliser un lanceur réutilisable, il faudra emporter plus de carburant pour freiner, se stabiliser et se diriger en vue de l’atterrissage (environ 30 % d’ergols supplémentaires). Le lanceur utiliserait sept ou neuf moteurs de ce type pour le premier étage et un moteur unique pour le second étage. L’objectif est de diviser par deux les coûts de lancement comparé à ceux d’ Ariane 6.
Désormais, la première jambe de Themis, confiée à une entreprise suisse, s’est envolée de Payerne pour subir des tests aérodynamiques en France, au terme desquels elle sera expédiée en Laponie suédoise, avec ses trois sœurs jumelles qui seront livrées en mai. Le premier «hop-test» (saut de puce d’essai d’une centaine de mètres de haut) de Themis et de ses pieds suisses aura lieu au printemps 2024.
La suite du programme se déroulera à Kourou, en Guyane française. Il s’agira de passer d’une petite fusée de démonstration à un engin capable de mettre des satellites sur orbite. L’enjeu n’est rien de moins que de développer un successeur au nouveau lanceur conventionnel Ariane 6, dont le premier vol est prévu cette année. Ce lanceur réutilisable, dont le nom de code actuel est Ariane Next, devrait entrer en service vers 2035. Il devrait permettre de diviser par deux les coûts de lancement.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ariane_Next
Note
Projet intermédiaire Prometheus
Le projet s’étend de 2019 à 2025 avec comme dates importantes :
- 2019 : approbation par le conseil ministériel de l’ESA
- 2020 – 2021 : essais de remplissage et de mise au point des opérations
- 2022 : premiers moteurs Prometheus et essais à feu
- 2023 – 2024 : vols verticaux à basse altitude à Kiruna (Suède)
- 2025 : profils de vol d’un premier étage à 60 km depuis Kourou (Guyane)
- Après 2025 : ajout de nouvelles technologies, domaine de vol étendu (Kourou)
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