Agena (fusée)

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L'étage Agena vu de Gemini 8 durant une répétition de manœuvre de rendez-vous
Étage Agena sur la chaine de production de Lockheed.

Agena (RM-81 pour l'Armée de l'Air américaine) est un étage supérieur de lanceur développé dans les années 1950 par le constructeur Lockheed et utilisé avec les lanceurs Atlas, Thor et Titan pour lancer un grand nombre de satellites de reconnaissance militaires mais également plusieurs sondes spatiales et satellites scientifiques. Il a également servi de vaisseau-cible pour la mise au point de manœuvres de rendez-vous des missions du programme spatial habité Gemini. Au total 365 étages Agena ont volé entre le 28 février 1959 et le 12 février 1987.

Historique[modifier | modifier le code]

L'Armée de l'Air américaine démarre en 1955 le programme 117L destiné à mettre au point un satellite de reconnaissance photo. En octobre 1956 la société Lockheed est retenue pour développer l'engin spatial. L'objectif est de réaliser un étage de fusée pouvant à la fois servir d'étage supérieur de lanceur et de plateforme pour un satellite de reconnaissance. L'étage dispose d'une capacité de manœuvre et de changement d'orbite. Les responsables choisissent d'équiper l'étage Agena avec un moteur-fusée à ergols liquides XLR81 développé par Bell initialement pour propulser une bombe qui devait être lancée par le bombardier B-57. Un premier lancement de la Thor et de l'étage Agena en janvier 1959 est un échec mais le test est réussi au deuxième tir réalisé en février de la même année qui place le satellite de reconnaissance Discoverer sur orbite. Le nouveau lanceur permet de placer une charge modeste de 0,86 tonnes en orbite basse? L'étage Agena est également utilisé en association avec un autre lanceur plus puissant, l'Atlas. Cette combinaison qui permet de placer 1,85 t. en orbite basse est lancée le 26 février 1960[1].

La première version, baptisée Agena A, est très rapidement supplantée par deux nouvelles versions. Les deux lanceurs associés à l'Agena, Atlas et Thor, ont la capacité de lancer un étage supérieur deux fois plus lourd. En conséquence une nouvelle version, dite Agena B, est développée avec des réservoirs allongés permettent de transporter une quantité d'ergols deux fois supérieure. Le premier vol de l'Agena B associé à un lanceur Thor a lieu dès le 26 octobre 1960 et cette nouvelle version supplante définitivement l'Agena A à compter du 31 janvier 1961. L'Agena D est une version optimisée de l'Agena B dont la principale amélioration est l'augmentation de l'impulsion spécifique du moteur-fusée en faisant passer la pression dans la chambre de combustion de 10 à 35 bars. Son premier vol avec un premier étage Thor a lieu le 28 juin 1962. Les versions B et D vont cohabiter 4 ans jusqu'au 9 juin 1966. L'Agena D est associé avec les Thor et Atlas mais également avec la Titan. Les derniers étages Agena sont utilisés pour lancer des satellites de reconnaissance avec un premier étage Titan[2].

Au début des années 1970, la NASA décide que la future navette spatiale américaine sera utilisée pour tous les lancements de satellite. Mais celle-ci ne permet d'atteindre que l'orbite basse. Les satellites transportés dans sa soute doivent donc être largués avec un étage de fusée leur permettant d'atteindre leur orbite cible. Plusieurs solutions sont étudiées dont le recours à un étage Transtage et Agena. Pour pouvoir utiliser l'Agena dans cette nouvelle configuration il fallait la modifier de manière notable et la NASA choisira finalement de recourir à des étages à propergol solide PAM-A et PAM-D beaucoup moins couteux et ne nécessitant aucune modification[2].

Utilisations[modifier | modifier le code]

L'étage Agena est particulièrement lié aux satellites de reconnaissance Key Hole. C'est ainsi que sur les 318 lancements d'étages Agena dont on connait la charge utile, 195 l'ont été pour placer en orbite des satellites de reconnaissance Key Hole. L'étage restait solidaire du satellite une fois celui-ci activé pour permettre les changements d'orbite nécessaires à l'accomplissement de sa mission. Les différentes versions des Key Hole se sont alourdies et il a fallu avoir recours à des lanceurs de plus en plus puissants pour lancer les satellites de reconnaissance : Thor jusqu'en 1972, Atlas jusqu'en 1978 et Titan par la suite[2].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Schéma de la version Agena B

L'étage Agena d'un diamètre de 1,5 mètre est stabilisé selon les 3 axes et est propulsé avec un moteur fonctionnant avec 2 ergols hypergoliques (s'enflammant spontanément) : l'hydrazine, et l'acide nitrique fumant rouge. Le moteur peut être allumé plusieurs fois. Sa conception a inspiré fortement celle de l'étage de remontée du module lunaire Apollo.

Agena A[modifier | modifier le code]

L'Agena A est construit à 20 exemplaires et doté d'un moteur de 6,9 tonnes de poussée fonctionnant durant 120 secondes a lancé, en tant que second étage des fusées Thor et Atlas entre 1959 et 1961, plusieurs satellites de reconnaissance et d'alerte avancée Corona, MIDAS et SAMOS[3].

Agena B[modifier | modifier le code]

L'Agena B est doté d'un moteur de 7,1 tonnes de poussée fonctionnant durant 240 secondes a lancé, à compter de 1959 en tant que second étage des fusées Thor et Atlas, des satellites de reconnaissance et d'alerte avancée de la série SAMOS et MIDAS ainsi que des sondes des programmes Ranger et Lunar Orbiter[4].

Agena D[modifier | modifier le code]

L'Agena D est doté d'un moteur de 7,1 tonnes de poussée fonctionnant durant 256 secondes a lancé, jusqu'en 1987 (dernier vol d'un étage Agena) en tant que second étage des fusées Thor, Atlas et Titan, des satellites de reconnaissance de la série Gambit, 3 sondes spatiales du programme Mariner à destination de Vénus et 2 sondes Mariner à destination de Mars. Il est célèbre pour avoir servi de vaisseau cible pour les manœuvres de rendez-vous au cours de plusieurs missions du programme Gemini[5].

Synthèse des caractéristiques techniques
Caractéristique Agena A Agena B Agena D
Diamètre 1,52 m.
Longueur 5,94 m. 7,56 m.
Masse vide 867 kg. 867 kg. 673 kg
Ergols 2,95 t. 6,75 t 6,15 t
Moteur-fusée XLR81-BA-5 XLR81-BA-7 puis XLR81-BA-9
Poussée 68,9 kN 71,2 kN
Impulsion spécifique 2707 m/s 2779 m/s 2943 m/s
Durée de fonctionnement 120 s 265 s. 285 s.
Autre caractéristique moteur réallumable
pression chambre combustion 10 bars
moteur réallumable
pression chambre combustion 35 bars

Liste des lanceurs ayant utilisé l'étage Agena[modifier | modifier le code]

Lanceurs utilisant l'étage Agena
Version de l'étage Lanceur vols /échecs / échecs partiels Premier lancement Dernier lancement Capacité du lanceur Charges utiles lancées
A Thor(SLV-2)+Agena A 16 21 janvier 1959 13 septembre 1960 orbite basse : 0,86 t. Corona(16)
Atlas(LV-3A) Agena-A 4 26 février 1960 31 janvier 1961 orbite basse : 1,86 t. MIDAS (2), Samos (2)
B Thor(SLV-2)+Agena B 43 26 octobre 1960 28 novembre 1965 orbite basse : 1,1 t. Corona (35) , Samos (3), Nimbus 1, Echo 2, Alouette 1 et 2
Thrust-Augmented Thor (SLV-2A/C)+Agena B 2 29 juin 1963 15 mai 1966 Samos , Nimbus 2
Atlas(LV-3A)+Agena B 28 / 5 / 2 12 juillet 1961 21 mars 1965 orbite basse : 2,3 t. Samos, Midas (7), Ranger (9), Mariner 1 et 2, OGO
Atlas(SLV-3)+Agena B 1 9 juin 1966 9 juin 1966 OGO 3
D Thor(SLV-2)+Agena D 21/0/0 28 juin 1962 31 mai 1967 orbite basse : 1,2 t. Corona (33) , Poppy (4), Autre (3)
Thrust-Augmented Thor (SLV-2A/C)+Agena D 61/0/0 28 février 1963 17 janvier 1968 orbite basse : 1,5 t. Corona (49) , Heavy Ferret (5), Poppy (1), Samos (3), OGO 2 et 4, autre (1)
Thorad (SLV-2G/H)+Agena D 43/1/0 9 aout 1966 25 mai 1972 orbite basse : 2 t. Corona (33) , Heavy Ferret (4), Poppy (2), Nimbus B, 3 et 4, OGO 6
Atlas (LV-3)+Agena D 15/0/0 12 juillet 1963 20 juillet 1965 KH-7, Mariner 3 et 4, Vela (3)
Atlas (SLV-3)+Agena D 47/0/0 14 aout 1964 5 novembre 1967 orbite basse : 2,5 t. KH-7 (35), Lunar Orbiter 1 à 5, Mariner 5, Gemini Target (6), ATS (2)
Atlas (SLV-3A)+Agena D 12/1/0 4 mars 1968 7 avril 1978 orbite basse : 3,9 t. Canyon (7), Rhyolite (2), Aquacade (2), OGO 5
Atlas (SLV-3B)+Agena D 1/0/0 8 avril 1966 8 avril 1966 OAO 1
Atlas F +Agena D 1/0/0 27 juillet 1978 27 juillet 1978 Seasat
Titan IIIB (SLV-5B) 22/1/2 29 juillet 1966 3 juin 1969 orbite basse : 3,3 t. KH-8
Titan 23B 9/0/0 23 aout 19691 22 avril 1971 orbite basse : 3,35 t. KH-8 (9)
Titan 33B 3/1/0 21 mars 1971 21 aout 1973 Jumpseat (3)
Titan 24B 23/2/0 12 aout 1971 17 avril 1984 orbite basse : 4,5 t. KH-8 (23)
Titan 34B 11/0/1 10 mars 1975 12 février 1987 Jumpseat (4), Quasar (7)

Références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]