Lanceurs

L’accès à l’espace a été une préoccupation européenne majeure dès les années 1960. Aux échecs du programme de fusées «Europa» a succédé la success story «Ariane», dont le programme a démarré en 1973.

Les Belges ont été dans la course dès le début de cette saga et le savoir-faire de l’industrie belge est aujourd'hui présent sur les 3 lanceurs exploités depuis le Centre spatial guyanais (CSG) : Ariane, Soyouz et Vega, ainsi que l’infrastructure et les équipements au sol.

Les lanceurs européens actuels

Ariane 6

Le programme de développement d'Ariane 6 a été décidé au Conseil ministériel de l’ESA qui s’est tenu à Luxembourg, en 2014, pour garantir à l'Europe un accès à l'espace sans nécessiter un soutien du secteur public pour l'exploitation commerciale.
L'objectif était de pouvoir qualifier ce nouveau lanceur dès 2020 afin de l'exploiter pleinement dès 2023.

Le choix technique s'est porté sur une version PHH (premier étage basé sur la propulsion solide (P=poudre) tandis que le deuxième et le troisième sont basés sur une propulsion liquide (H=hydrogène), permettant ainsi:

de maximiser les synergies avec le lanceur VEGA en développant un moteur à propulsion solide commun aux deux lanceurs, le P-120;
d'avoir un lanceur Ariane-6 plus modulable en proposant deux versions, Ariane-62 avec 2 propulseurs d'appoint, essentiellement dédiée aux missions institutionnelles et Ariane-64 qui en comporte 4 pour les missions commerciales. Selon la version, le nouveau lanceur aura la capacité de placer sur une orbite de transfert géostationnaire des satellites d'une masse de 5 ou 10,5 tonnes.

Le développement du système de lancement Ariane 6 entre désormais dans sa phase finale et le développement, la production, ainsi que la pré-commercialisation du premier lot de 14 lanceurs Ariane 6 ont démarré. Néanmoins, certains aléas techniques (liés à des nouveaux développements technologiques) ou humains (comme la grève de 2017 en Guyane ou encore la crise sanitaire de la Covid-19) ont retardé l'ensemble du programme et le vol de qualification initialement prévu en juillet 2020 est maintenant prévu pour le deuxième trimestre 2022.

Vega-C

En 2014, le Conseil ministériel de l’ESA a également décidé de financer les évolutions du lanceur Vega au travers du programme Vega-C.
Vega-C est le successeur de la fusée Vega, développé pour un coût similaire à celui de son prédécesseur.

Sa principale caractéristique est de partager son premier étage avec Ariane 6, qui s’en sert alors comme propulseur d’appoint, d’où l’adjonction de la lettre «C», pour «commun». L’étage P120C joue donc le rôle de moteur commun aux deux lanceurs. Il s’agit-là d’une manière d’optimiser les développements et, donc, de réduire les coûts.

Le vol inaugural de Vega-C aurait dû avoir lieu en septembre 2019 mais, suite à l'échec de juillet 2019 et aux retards liés à la pandémie de la Covid-19, ce vol est actuellement prévu au début du deuxième semestre de 2021.

Les lanceurs en cours de développement

Vega-E

Le lanceur Vega poursuit son évolution avec une nouvelle mouture susceptible de voir le jour aux alentours de 2025: Vega-E.

Vega-E sera une itération de Vega-C, puisque cette future version a été imaginée d’emblée comme une plateforme modulable. Avec le développement de cette nouvelle version, il est question de remplacer les deux étages supérieurs par un nouvel étage cryogénique. Comme Vega et Vega-C, Vega-E se focalisera sur le marché des petits satellites.

Les technologies futures

FLPP NEO - Future Launchers Preparatory Programme - New Economic Opportunities

Le Programme préparatoire des lanceurs futurs a été décidé lors du Conseil ministériel de l'ESA à Berlin, en 2005. Il vise à préparer les éléments techniques et programmatiques devant permettre de se prononcer en toute connaissance de cause sur le système de lancement le mieux qualifié pour répondre aux futurs besoins institutionnels tout en maintenant la compétitivité sur le marché commercial.

Lors du Conseil ministériel de l'ESA à Lucerne en 2016, il a été décidé de prolonger la troisième période du FLPP. Cette troisième période du programme/NEO (Nouvelles Opportunités Economique) est avant tout axée sur les systèmes, les technologies et les démonstrateurs intégrés.

Les activités de la troisième période NEO sont en cours et se font en synergie avec le développement des nouveaux programmes de développement.

FLPP - Prometheus (Precursor Reusable Oxygen METHan cost Effective Engine)

Le programme Prometheus a comme objectif de développer un moteur de fusée oxygène-méthane, réutilisable réduisant ainsi le coût d’une mission. Il devra s'adapter non seulement au lanceur Ariane 6 en cours de développement, mais également aux lanceurs futurs.

Basé sur l'utilisation massive de l'impression additive (ou impression 3D), couplée à une production en série avec une cadence de 50 moteurs par an, il permettra de diviser par 10 le coût de production par rapport au moteur Vulcain 2 qui équipe actuellement Ariane 5, soit un coût unitaire d'1 M€. A la rupture technologique, Prometheus ajoute une rupture au niveau des coûts.

Le moteur Prometheus pourrait voir le jour avant 2030, offrant de nouvelles opportunités à l’Union européenne.

Il est développé par ArianeGroup pour le compte de l’ESA.

FLPP - Themis

Le programme Themis a pour objectif de développer un démonstrateur permettant valider les technologies requises pour un 1er étage fonctionnant à l’oxygène et au méthane liquides, réutilisables et à bas coût.

Si ces technologies sont validées, ce nouvel étage devrait équiper la génération de lanceurs qui prendra la succession du futur Ariane 6 à l'horizon 2030.

Le projet Themis est développé pour le compte de l'ESA au travers d'ArianeWorks qui est une plateforme d’innovation lancée par le CNES et ArianeGroup et destinée à accélérer la préparation des futures générations de fusées européennes.

Space Rider

Le programme Space Rider, qui fait suite au programme IXV, a pour objectif à long terme de définir et développer un système européen de transport spatial réutilisable et d’un coût abordable, qui sera lancé par Vega-C.

Cet engin spatial, dont la première mission est prévue en 2023, est conçu pour permettre de réaliser dans l'espace, sur une durée de quelques mois, l’expérimentation et la démonstration de diverses applications en micropesanteur tout en ayant la capacité de ramener les résultats au sol.

Contact

Matthias Piens
Recherches et applications spatiales

Bram Van Droogenbroeck
Recherches et applications spatiales