Terran 1
| Terran 1 lanceur spatial léger | |
 Schéma du lanceur. | |
| Données générales | |
|---|---|
| Pays d’origine |  États-Unis
|
| Constructeur | Relativity Space |
| Premier vol | 2022 (prévision) |
| Statut | En développement |
| Hauteur | 35 m |
| Diamètre | 2,3 m |
| Étage(s) | 2 |
| Charge utile | |
| Orbite basse | 1 479 kg (300 km) |
| Orbite héliosynchrone | 898 kg (500 km) |
| Dimension coiffe | 3 m x 7 m |
| Motorisation | |
| Ergols | GNL (97% Méthane)/Oxygène liquide |
| 1er étage | 9 x Aeon 1 : 920 kN (niveau de la mer) |
| 2e étage | 1 x AeonVac : 126 kN (vide) |
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Terran 1 est un lanceur léger américain en cours de développement qui doit effectuer son premier vol début 2022. Cette fusée est développée par la start-up Relativity Space, basée à Los Angeles en Californie. Celle-ci a été fondée en 2015 pour développer une famille de lanceurs avec un recours particulièrement important à l'impression 3D. Ceux-ci utilisent des moteurs-fusées développés en interne utilisant comme ergols le méthane et l'oxygène.
Développement du lanceur
Le lanceur léger Terran 1 est développé par la société Relativity Space créée en 2015 par des ingénieurs issus de deux poids lourds du secteur spatial : SpaceX et Blue Origin. Ceux-ci souhaitent pousser plus loin l'optimisation de la fabrication par un usage intensif de l'impression 3D qui permet théoriquement d'abaisser les coûts. Jusque là, seules certaines pièces d'un lanceur étaient construites à l'aide de ce procédé. Le choix de Relativity Space de généraliser ce procédé comporte un risque d'échec important. Les ingénieurs de Relavtivity Space conçoivent une première version d'un lanceur léger dont les dimensions sont revues à la hausse en 2019 (charge utile, diamètre, taille de la coiffe, poussée des moteurs) pour répondre aux besoins des utilisateurs potentiels[1]. Le premier vol prévu initialement en 2020 est successivement repoussé en 2021 puis début 2022[2].
La société a l'intention de capitaliser le savoir acquis en développant avec la même méthode de fabrication le lanceur Terran R entièrement réutilisable, de la classe du Falcon 9 (20 tonnes en orbite basse)[3].
Caractéristiques techniques
Terran 1 est un lanceur non réutilisable bi-étages haut de 35 mètres pour un diamètre de 3 mètres. La majeure partie des composants sont réalisés par impression 3D : dôme inter-réservoir, parois des réservoirs, éléments des moteurs-fusées dont la chambre de combustion. La structure de la fusée est réalisée dans un alliage d'aluminium imprimable dont le brevet est détenu par la société. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de gaz naturel liquéfié (97% de méthane) et d'oxygène liquide. Les ergols sont maintenus sous pression dans les réservoirs par un système de pressurisation autogène (une fraction de l'ergol est réchauffé via un échangeur thermique accouplé au moteur-fusée et réinjecté sous forme gazeuse dans le réservoir). La fusée peut placer une charge utile de 1479 kg en orbite terrestre basse (300 km) et 898 kg sur une orbite héliosynchrone (500 km)[4],[5] :
- Le premier étage haut de 24,3 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres est propulsé par neuf moteurs-fusées à ergols liquides Aeon 1 développés par Relativity Space dont la poussée totale est 920 kilonewtons. Ce moteur-fusée utilise un cycle générateur de gaz et comporte deux turbopompes. Le ratio entre les deux ergols est réglable. La chambre de combustion est refroidie via un cycle régénératif : le GNL liquide circule dans des parois de la chambre avant d'être réinjecté dans celle-ci pour contribuer à la combustion. Le moteur-fusée est orientable à l'aide d'un système reposant sur des vérins électriques. La mise à feu du moteur est réalisé par un allumeur gaz-gaz. Le système de séparation de l'étage utilise des vérins pneumatiques.
- Le deuxième étage haut de 8,1 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres est propulsé par un moteur AeonVac, version optimisée pour le vide de l'Aeon 1 (rapport de section = 165). Sa poussée est de 126 kN. Le moteur peut être rallumé à plusieurs reprises. Le contrôle d'orientation est réalisé par modification de l'orientation du moteur-fusée sur deux des axes, complété par l'action de propulseurs à gaz froid.
- La coiffe est métallique. Elle est haute de sept mètres a une diamètre de trois mètres. Le système d'éjection utilise des vérins pneumatiques.
Installations au sol
La fusée Terran 1 est assemblée dans une usine de 11 000 mètres carrés située à Long Beach, en Californie où se situe également le siège social de la société[6]. La société utilise les installations du John C. Stennis Space Center, établissement de la NASA situé dans le Mississippi, pour tester ses moteurs-fusées[1].
Relativity Space effectuera ses premiers lancements depuis le complexe de lancement 16 (LC-16) de la Base de lancement de Cape Canaveral qui était désaffecté et qu'elle a adapté pour son lanceur[7]. La société prévoie également de lancer dans le futur ses fusées depuis le complexe de lancement B330 de la base de lancement de Vandenberg (Californie), en particulier pour les satellites placés en orbite polaire et héliosynchrone.
Prix et comparaison avec les autres lanceurs légers
Le prix catalogue (septembre 2021) du lanceur est de 12 millions US$[5]. Terran 1 est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :
| Lanceur | Prix (missions US$) | Charge utile (kg) (orbite basse) |
Prix au kg (US$) | Charge utile (kg) (orbite héliosynchrone 500 km) |
Prix au kg (US$) | Statut du lanceur (septembre 2021) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Terran 1 | 12 | 1 250 | 9 600 | 900 | 13 333 | En développement |
| LauncherOne | 12 | 1 000 | 12 000 | 300 | 40 000 | Opérationnel |
| Electron | 7,5 | 300 | 25 000 | 200 | 37 500 | Opérationnel |
| Firefly Alpha | 15 | 1 000 | 15 000 | 600 | 25 000 | Un seul vol (échec) |
| SpaceX Rideshare | 1 | 200 | 5 000 | Opérationnel |
Lancements planifiés
Le premier vol, repoussé à plusieurs reprises, est programmée début 2022 (mise à jour fin août 2021). La fusée doit décoller depuis le complexe de lancement 16 aménagé par la société à Cape Canaveral en emportant une charge utile fictive[2].
En juin 2020, la société a passé un accord pour le lancement de 6 satellites Iridium NEXT de 850 kg chacun depuis le futur site de lancement situé sur la base de Vandenberg[9]. En mars 2021, la société a été sélectionnée par le Département de la Défense américain pour le lancement d'un micro-satellite aux caractéristiques non spécifiées[10].
Notes et références
- (en) Eric Berger, « Relativity Space reveals its ambitions with big NASA deal », Ars Technica, (consulté le )
- (en) Derek Wise, « Relativity Space launching Terran 1 rocket early 2022 », sur spaceexplored.com,
- (en) Thomas Burghardt, « Relativity Space reveals fully reusable medium lift launch vehicle Terran R », sur nasaspaceflight.com,
- Relativity Space, Terran 1 : Payload User's Guide Version 2.0, (lire en ligne [archive du ])
- (en) « Rockets », sur Site officiel du constructeur, Relativity Space (consulté le )
- (en) Jeff Foust, « Relativity to move headquarters to Long Beach », SpaceNews, (lire en ligne)
- Loren Grush, « Aerospace startup making 3D-printed rockets now has a launch site at America's busiest spaceport », The Verge, (lire en ligne, consulté le )
- (en) T.J. Tarazevits, « The 5 Small Space Launchers to Watch in 2021 », sur SPEXcast,
- (en) Eric Berger, « Iridium plans to launch six satellites on Relativity’s new rocket », sur arstechnica.com,
- (en) Sandra Erwin, « Relativity Space wins U.S. military contract for 2023 launch », sur spacenews.com,
Voir aussi
Articles connexes
- Relativity Space
- Firefly Alpha Lanceur léger de la même catégorie
