Cosmos (fusée)

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Cosmos
Schéma Cosmos-3M
Données générales
Mission Lanceur léger
Opérationnel 1967-2012
Lancements 633
(44 échecs)
Pays d’origine Drapeau de la Russie Russie
Caractéristiques techniques
Cosmos 2/Cosmos 3
Hauteur 31 / 26,3 m
Diamètre 1,6/2.4 m
Masse au décollage 48,1t/107,5 t
Nombre d'étages 2
Capacité d’emport
Orbite basse 0,5t/1,5 t
Orbite héliosynchrone -/0,8 t

Cosmos (en russe Космос) est une famille de lanceurs légers à deux étages russes qui regroupe sous la même appellation deux lanceurs aux capacités très différentes dérivés respectivement des missiles balistiques de moyenne portée R-12 puis R-14. Plusieurs versions se sont succédé dont la plus récente, la Cosmos-3M, est utilisée depuis 1967 et devrait être retirée du service en 2012. Dans sa dernière version le lanceur Cosmos comporte deux étages dont le deuxième peut être réallumé. D'une masse de 109 tonnes pour une hauteur de 32 mètres, ils peuvent placer un satellite de 1,5 tonnes sur orbite basse et de 0,8 tonnes sur orbite héliocentrique. Plus de 600 exemplaires du lanceur ont été tirés avec un taux de succès de 95 %, essentiellement pour placer en orbite de petits satellites militaires.

Historique[modifier | modifier le code]

Développement du premier lanceur soviétique léger[modifier | modifier le code]

Contrairement aux États-Unis, l'Union Soviétique dispose dès le début de l'ère spatiale d'un lanceur aux capacités particulièrement importantes avec la Semiorka qui peut lancer plusieurs tonnes en orbite basse. Les scientifiques comme les militaires expriment le besoin de lancer des satellites semi-expérimentaux beaucoup plus légers ne nécessitant pas l'utilisation d'un lanceur aussi coûteux. Le missile balistique à moyenne portée R-12 développé par Mikhail Yanguel fondateur du bureau d'études Youjnoïe à Dnipropetrovsk (aujourd'hui en Ukraine). Ce missile mono-étage utilisant des carburants stockables, dont Yanguel s'est fait le champion pour répondre aux besoins des militaires, a effectué son premier vol le 22 juin 1957 et a été déployé peu de temps après ; il le restera jusqu'en 1989. Relativement fin avec un diamètre de 1,65 m, il est tiré depuis un silo et transporte une tête nucléaire de 1,6 tonnes. Le missile est fabriqué au centre de production Ioujmach situé à proximité. Le 8 août, le Comité Central du Parti Communiste d'Union Soviétique et le Conseil des ministres de l'URSS signent le décret approuvant le développement du lanceur « Cosmos » (code 63S1).

Le missile pratiquement inchangé doit servir de premier étage au lanceur mais pour obtenir des performances acceptables il est nécessaire d'ajouter un deuxième étage particulièrement performant car l'impulsion spécifique du moteur-fusée du missile est de 20 % inférieure à celle de la Semiorka. Le bureau d'études de Valentin Glouchko, qui a le monopole, à l'époque, de la conception des engins propulsant les fusées, développe pour répondre à ce besoin, le moteur RD-119 (en) dont la tuyère de très grande taille permet d'obtenir un rapport de détente particulièrement élevé de 1350 [1]. Pour tirer le nouveau lanceur un silo de missile R-12 est reconverti en 1960-1961. Le pas de tir, baptisé Mayak-1, est situé sur la base de lancement de Kapoustine Iar qui est à l'époque le principal site de test des missiles balistiques soviétiques[2].

Les débuts du lanceur Cosmos[modifier | modifier le code]

Le premier tir a lieu le mais échoue à la suite d'une défaillance du système de pilotage. Le second tir, le , essuie également un échec provoqué par un arrêt prématuré du second étage dû à l'épuisement de l'oxydant qui s'est évaporé plus rapidement que prévu. Il n'était prévu que deux tests et il faut une autorisation du ministre des armements Dimitri Oustinov pour qu'un troisième test puisse être réalisé. Le troisième tir, qui a lieu en octobre 1965, parvient cette fois à mettre sur orbite le satellite technologique de type DS-2 baptisé Kosmos 1. Ce lancement est annoncé à la presse et selon une tradition qui va se perpétuer dans l'astronautique soviétique, le lanceur prend le nom du premier satellite qu'il a lancé : Cosmos. Fin 1965 le lanceur avait réussi 22 lancements[1]. En 1965 un nouveau complexe de lancement consacré à la fusée Cosmos est inauguré en 1965 sur la base de Kapoustine Iar. Baptisé Divina il comprend deux silos[2].

Création d'une base de lancement à Plessetsk[modifier | modifier le code]

Les militaires soviétiques, qui s'intéressent au lanceur pour des satellites expérimentaux, font développer une version 63S1M qui sera tirée à 5 exemplaires depuis le complexe Divina. Cette version servira de prototype à la série 11K63 (63SM) ou Cosmos 2 qui va être lancée à 124 exemplaires depuis le cosmodrome de Plessetsk. Un complexe de lancement baptisé "Raduga" (arc-en-ciel en russe) et comprenant trois pas de tir est édifié pour le lanceur sur cette base dédiée aux lancements des satellites militaires. Jusque-là la fusée Cosmos était tirée comme le missile dont elle dérivait depuis un silo enterré mais à Plessetsk le lanceur est tiré à l'extérieur. Toutefois le lanceur est particulièrement sensible à l'action du vent (le vent ne doit pas souffler à plus de 10 m/s) : aussi sur le pas de tir il est complètement encapsulé par une tour de service haute de 45 mètres montée sur rails qui comporte une grue pour installer la charge utile et des passerelles pour accéder aux différentes parties du lanceur. Le premier tir depuis le nouveau site a lieu le 16 mars 1967 et réussit à placer en orbite le satellite Kosmos-1918[1]. Les lancements de Cosmos 2 depuis Plessetsk vont se poursuivre jusqu'au 18 juin 1977 avant que le lanceur ne soit remplacé par une version trois fois plus puissante mais qui reprendra le nom de Cosmos. Cosmos 2 a à son actif le lancement d'une centaine de satellites militaires destinés à permettre le calibrage des radars (séries DS-P1-YU et DS-P1-I) et d'une vingtaine de satellites scientifiques(dont 5 Intercosmos fruit d'une collaboration avec les autres pays de l'Est) généralement tirés depuis Kapoustine Iar[3].

Adaptation du missile R-14[modifier | modifier le code]

Le lanceur Cosmos-2 présentait deux inconvénients majeurs[4] :

  • Sa charge utile, 500 kg en orbite basse, est d'autant plus insuffisante que les satellites soviétiques sont généralement lourds.
  • Le lanceur est incapable de placer un satellite sur une orbite circulaire car il n'a pas la capacité à réaliser une phase de vol non propulsée faute de disposer d'un troisième étage ou au moins d'un deuxième étage réallumable.

Dès le 31 octobre 1961 le gouvernement soviétique donne son accord pour le développement d'une version plus puissante de Cosmos basée également sur un missile balistique de portée intermédiaire développé par le bureau d'études de Mikhail Yanguel. Le missile R-14, plus trapu et deux fois plus lourd que le R-12, est capable de lancer une charge nucléaire de 680 kg à 3 6003 700 km. Le R-14 est choisi pour constituer le premier étage du lanceur tandis qu'un deuxième étage entièrement nouveau est développé. En novembre 1962 la fabrication du nouveau lanceur est transférée à l'OKB-10 à Krasnoïarsk en Sibérie orientale. Le premier tir du nouveau lanceur baptisé Cosmos-1 (code 65S3) a lieu à la base de Baïkonour. Le pas de tir utilisé avait servi auparavant pour les tests du missile R-16 et avait été le théâtre de la pire catastrophe de l'histoire de l'astronautique. Le le lanceur parvient à placer en orbite les maquettes de trois satellites de télécommunications Strela. 13 autres tirs du nouveau lanceur ont lieu depuis Baïkonour entre 1964 et 1968 dont 6 exemplaires de la série 11k65 baptisée Cosmos-3 une version légèrement améliorée. Toutefois la production du lanceur est de nouveau transférée au NPO Polyot à Omsk (Sibérie). Celui-ci met en production une troisième version baptisée Cosmos 3M (code 11K65M) caractérisée par un second étage dont la poussée est modulable et qui peut être réallumé. Le Cosmos 3M peut placer 1,5 tonnes sur une orbite basse et 800 kilogrammes sur une orbite héliosynchrone. Cette nouvelle version est lancée pour la première fois le 15 mai 1967 depuis le cosmodrome de Plessetsk et est déclarée opérationnelle en 1971[5].

Charges utiles[modifier | modifier le code]

Près de 500 fusées Cosmos 1/3/3M sont lancées essentiellement depuis Plessetsk mais également depuis Kapoustine Iar. Le nombre de tirs culmine dans les années 1976/1977 avec 28 lancements par an. Les engins lancés sont généralement à usage militaire : satellites de télécommunications (plus de 400 Strela lancés dans la première version par grappe de 8), satellites de navigation et de surveillance des océans (11 Tsiklon, 99 Parus, 20 Tsikada (en)), des satellites ELINT (41 Tselina), de calibrage radar (67 Taïfun, des satellites ASAT (15 DS P1 M). Les satellites civils comprennent une dizaine de satellites SAR Nadejda, 18 satellites de géodésie Sfera et quelques satellites Intercosmos dont 2 Oreol développés avec l'agence spatiale française. Une version du lanceur spécifique (code K65M-RB5) est tirée à 10 reprises pour tester le comportement des maquettes réduites (BOR-4 et BOR-5) de la navette spatiale soviétique Bourane [6].

Fin du programme[modifier | modifier le code]

Au cours des années 1990 un des trois pas de tir de Plessetsk dédié aux Cosmos est converti pour lancer des fusées Rockot. Au début des années 2000 le constructeur PO Polyot étudie une nouvelle version baptisée baptisée Vzlet (ou Cosmos-3U). Un nouveau système de pilotage et de guidage numérique devait permettre d'augmenter la capacité du lanceur de 25 %. La version la moins puissante du nouveau lanceur Angara en cours de développement doit au milieu des années 2010 prendre le relais du lanceur, dont la production est en 2011 arrêtée et qui utilise des ergols très polluants désormais bannis[5].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Versions basées sur le missile R-12[modifier | modifier le code]

Versions basées sur le missile R-14[modifier | modifier le code]

Tableau des versions[modifier | modifier le code]

On peut identifier six versions du lanceur[6],[3]:

Nom Cosmos Cosmos M Cosmos 2 Cosmos 1 Cosmos 3 Cosmos 3M
Nom de code 63S1 63S1M 63SM/11K63 65S3 11K65 11K65M
Nombre de lancements/échecs 44/12 5/0 124/9 8/1 6/2 446/20
Date 1961-1967 1965-1967 1965-1977 1964-1965 1966-1968 1967-2012
Charge utile LEO 300 kg LEO 450 kg LEO 450 kg LEO 1,4 t. LEO 1,4 t. LEO 1,5 t.
Base de lancement Kapoustine Iar Kapoustine Iar Plessetsk (Raduga)
et Kapoustine Iar
Baïkonour Baïkonour Plessetsk et
Kapustin Yar
1er étage R-12 R-12 R-12 R-14 R-14 R-14
2e étage
Masse totale 48,1 t 48,1 t 48,1 t 107,5 t 107,5 t 107,5 t
Hauteur 31 m. 31 m. 31 m 26,30 m 26,30 m 26,30 m
Diamètre 1,6 m. 1,6 m. 1,6 m 2,40 m. 2,40 m. 2,40 m.
Autre caractéristique version modernisée de 63S1
prototype de 63MS
prototype de 65MP prototype de 65MP

Référence[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

  1. a, b et c (en) « Rockets:launchers:Cosmos-2 », sur RussianSpaceWeb.com (consulté le 17 décembre 2011)
  2. a et b (en) « Centers:Kapustin Yar », sur RussianSpaceWeb.com (consulté le 17 décembre 2011)
  3. a et b (en) « Kosmos / Kosmos-2 », sur Gunter's Page (consulté le 17 décembre 2011)
  4. (de) « Die Kosmos Trägerraketen », sur bernd-leitenberger.de (consulté le 18 décembre 2011)
  5. a et b (en) « Cosmos-1, 3, 3M and 3MU », sur RussianSpaceWeb.com (consulté le 10 avril 2008)
  6. a et b (en) « Kosmos-1 / -3 / -3M », sur Gunter's Page (consulté le 17 décembre 2011)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

  • Semiorka fusée contemporaine dans les années 1960
  • Angara famille de nouveaux lanceurs russes qui doit remplacer notamment le lanceur Cosmos