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15
avril 2015 |
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United Launch Alliance
présente son nouveau lanceur Vulcan |
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Le lanceur américain de satellites
United Lauch Alliance (ULA) vient de présenter son nouveau projet de
lanceur Vulcain, qui devrait entrer en service opérationnel en 2019.
United Launch
Alliance (ULA) est une coentreprise constitué en Société à
responsabilité limitée entre Boeing et la Lockheed Martin qui gère
les lanceurs spatiaux Atlas V, Delta II et Delta IV. La nouvelle
fusée vise non seulement à moderniser la flotte de lanceurs, mais
aussi à réagir à l'opposition du Congrès américain de l'utilisation
du moteur russe RD-180 sur l'Atlas sur fond de désaccords
politiques.
Présenté comme le lanceur le plus économique du marché, Vulcan, si
toutefois les délais de conception et de mise au point sont
respectés, entrerait en service juste avant Ariane 6. Et ce n'est
probablement pas un hasard.
"Aujourd'hui, le tarif pour un lancement avec un Delta-V est
d'environ 400 millions de dollars. Grâce au système de lancement
nouvelle génération, je table sur un tarif inférieur de moitié, au
moins", annonce Tory Bruno, directeur général d'ULA, non sans
insister sur le fait que non seulement Vulcan sera 100% américain,
mais que la réutilisation des éléments les plus coûteux du lanceur
est en ligne de mire.
Le premier étage de Vulcan sera équipé, soit de deux moteurs BE-4 de
Blue Origin
(la start-up du fondateur d'Amazon Jeff Bezos) fonctionnant au gaz
naturel liquéfié de 500 tonnes de poussée, soit de deux moteurs
Aerojet Rocketdyne
AR-1 plus conventionnels, de 450 tonnes de poussée. Une décision
devrait intervenir l'année prochaine, selon ULA. Mais il est déjà
acquis que cet étage sera aidé par quatre ou six accélérateurs à
poudre dont la conception reste à déterminer.
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Aspect du nouveau
lanceur Vulcan. Crédit ULA. |
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Le développement d'un nouvel étage
supérieur interviendra plus tard afin de remplacer le vénérable
Centaur utilisé sur plusieurs générations de lanceurs Atlas et Titan
depuis 1965. "Nous développons notre nouvelle fusée par étapes
successives", annonce Tory Bruno. Le développement de ce nouvel
étage comprend aussi la conception d'une nouvelle coiffe, qui
existera en deux configurations de 4 et 5 mètres. Dans un second
temps, ce second étage sera équipé d'une propulsion cryogénique qui
offrira une capacité d'emport comparable à celle du lanceur lourd
Delta IV. Ce moteur, également développé conjointement avec Blue
Origin, utilisera du gaz naturel liquéfié, un carburant peu coûteux,
et sera réutilisable.
"Amener notre nouveau lanceur Vulcan jusqu'à la rampe de
lancement prendra quatre années et nécessitera des investissements
importants", annonce Tory Bruno. "Nous ignorons encore les
montants précis, mais on peut estimer qu'historiquement, le
développement d'un nouveau moteur coûte un milliard de dollars, et
d'une nouvelle fusée deux milliards de dollars".
La grande mode : la réutilisation
La réutilisation du nouveau lanceur est aussi envisagée, mais sous
une forme inédite. Alors qu'à l'aube de l'astronautique, la
réutilisation des lanceurs visait avant tout une augmentation de la
fréquence des missions (on lance, on récupère, on fait le plein et
on repart), l'expérience de la navette spatiale a vite imposé ses
limites en ce domaine, et les coûts de la mise en orbite ont été
multipliés par 20 par rapport aux prévisions initiales. Aussi, ULA
ne prévoit pas de récupérer les étages de lancement, mais seulement
les parties les plus coûteuses, telles les moteurs.
"Plus l'élément à récupérer est pesant, et plus il est difficile
et coûteux de le ramener intact au sol", déclare en substance
Tory Bruno. "Mais il s'avère que les éléments les plus lourds ne
sont pas nécessairement les plus précieux et les plus coûteux de la
fusée. Notre nouveau concept de réutilisation prend en compte que
cette réutilisabilité ne repose pas sur la récupération d'étages
entiers, mais que ceux-ci comprennent certains éléments, comme les
groupes propulseurs, qui ne sont pas si difficiles à faire revenir
et surtout beaucoup plus faciles à réutiliser un grand nombre de
fois. Peut-être est-ce là la bonne façon d'aborder ce concept de
réutilisabilité", ajoute-t-il.
Toutefois, ULA n'envisage pas la récupération au cours des premiers
vols, mais seulement lors de la prochaine décennie alors que toutes
les nouvelles procédures auront été mises au point et rôdées. Dans
ce concept, le groupe moteurs devrait se séparer du reste de la
fusée après séparation et au terme d'une trajectoire balistique,
effectuer sa rentrée atmosphérique sous la protection d'un bouclier
gonflable et enfin revenir suspendu à un parachute avant d'être
"capturé" en plein vol par un hélicoptère spécialement équipé. Tout
un programme…
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Diagramme de la
récupération des moteurs de Vulcan. Crédit ULA. |
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Selon Tory Bruno, le cap de la
rentabilité se situe à sept vols pour un élément tel que les
moteurs, mais devra être porté à 14 ou 16 vols pour obtenir un
rendement économique décent. La perte de performance de l'étage de
fusée étant de 30% minimum dans le cas d'une construction compliquée
et alourdie par la visée d'une récupération complète, le coût de
rénovation relativement minime du seul moteur permet d'envisager
sereinement une telle procédure enfin arrivée à maturation.
ULA envisage dès à présent un taux de 10 à 20 vols Vulcan par an, ce
qui est tout-à-fait envisageable si le nouveau lanceur arrive à
remplacer Atlas et Delta, en offrant le coût de la version d'entrée
de gamme à 100 millions de dollars. A titre de comparaison, un
lancement Atlas 5 revient aujourd'hui à 164 millions de dollars.
"Avec une gamme s'étalant depuis le modèle de base jusqu'au
lanceur à hautes performances, Vulcan sera en mesure de lancer la
gamme complète des charges utiles de la sécurité nationale, tout
comme les fusées EELV l'ont fait jusqu'à présent. Ils ont placé en
orbite de petits satellites météorologiques de 1200 kg de la Force
Aérienne jusqu'à des observatoires massifs classés reconnaissance
nationale, ainsi qu'une multitude de satellites civils de tous
ordres", ajoute Tory Bruno.
Reste que nous sommes (déjà) en 2015… Une mise en service de ce
nouveau lanceur en 2019, alors que la motorisation du premier étage
et même la conception du second étage n'ont pas encore été
déterminées, est-elle envisageable ? Une chose est certaine : les
fusées Atlas et Delta actuelles, dont les premiers traits sur la
planche à dessin remontent à près de deux générations, devront un
jour être remplacées. Mais quatre années semblent un délai
terriblement court, à la limite de l'impossible. Aussi impossible,
semble-t-il, que le coût de 10 millions de dollars annoncé à la fin
des années 70 pour chaque lancement de la future navette spatiale…
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