Electron (fusée)

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Electron
Image illustrative de l'article Electron (fusée)
Données générales
Pays d’origine Drapeau de la Nouvelle-Zélande Nouvelle-Zélande
Constructeur Rocket Lab
Premier vol
Période développement 2014-2018
Statut En cours de qualification
Lancements (échecs) 1 (échec)
Hauteur 17 mètres
Diamètre 1,2 mètre
Masse au décollage 10500 kg
Étage(s) 2
Orbite héliosynchrone 150 à 225 kg
Motorisation
Ergols LOX + RP-1
1er étage 9 x Rutherford
Poussée totale 147 knewtons
2e étage 1 x Rutherford
Poussée 22 kN

Electron est un lanceur léger en cours de qualification qui présente plusieurs particularités originales comme l'utilisation de moteurs électriques pour faire tourner les turbopompes et le recours systématique à l'impression tridimensionnelle pour la fabrication des composants des moteurs-fusées. Electron devrait permettre de placer une charge utile de plus de 150 kilogrammes sur une orbite héliosynchrone (environ 500 km) pour un coût de cinq millions de dollars américains. La NASA a décidé en 2015 de financer un vol d'essai avec l'objectif d'évaluer son utilisation pour la mise en orbite de nano-satellites[réf. nécessaire]. Electron est développée par la société Rocket Lab fondée par l'ingénieur néo-zélandais Peter Beck.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Electron est un lanceur bi-étages de 16 mètres de haut et de 1,2 mètre de diamètre dont la structure est réalisée majoritairement en matériau composite à base de fibre de carbone pour alléger sa masse. Les deux étages sont propulsés par le même modèle de moteur-fusée à ergols liquides brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. Ces moteurs, développés par le constructeur de l'Electron et baptisés Rutherford, utilisent des turbopompes qui ne tournent pas grâce à des turbines à gaz mais utilisent des moteurs électriques sans balais qui permettent d'obtenir un rendement de 95% au lieu des 50% habituels et simplifient fortement la construction des moteurs en limitant le nombre de pièces (vannes, tuyauterie) et en réduisant les contraintes thermodynamiques. Les deux moteurs électriques, de la taille d'une canette, associés à chaque moteur-fusée tournent à 40 000 tours par minute en fournissant une puissance de 50 chevaux. Ils sont alimentés par des batteries lithium ion. La chambre de combustion est fabriquée en utilisant l'impression tridimensionnelle[1]. Le premier étage est propulsé par neuf moteurs Rutherford ayant une poussée totale de 146,6 kilonewtons qui atteint un pic de 183 kN durant l’ascension. Le second étage dispose d'un unique moteur Rutherford comportant une tuyère allongée et ayant une poussée de 22 kN[2].

Développement[modifier | modifier le code]

Electron est développé par la société aérospatiale Rocket Lab créée en juin 2006[3] en Nouvelle-Zélande par l'ingénieur aérospatial Peter Beck. Son siège est désormais à Huntington Beach en Californie afin de répondre aux attentes d'une clientèle majoritairement américaine (DARPA, Aerojet Rocketdyne et Lockheed Martin) mais le site de fabrication se situe toutefois toujours en Nouvelle-Zélande[4].

La société a commencé par développer la fusée-sonde Ātea-1 lancée avec succès en novembre 2009. Le développement de l'Electron a été décidé avec l'objectif d'abaisser les coûts de lancement des nano-satellites, dont les CubeSats, tout en permettant une augmentation de fréquence des tirs. Ces satellites sont actuellement lancés comme charge secondaire sur les lanceurs traditionnels[4]. La société prévoit une croissance de 60 % du marché pour ce type de satellite au cours des cinq ans à venir. L'Electron a un coût de lancement de cinq millions de dollars américain et peut placer une charge utile totale de 150 kg sur une orbite héliosynchrone (environ 500 km).

Courant 2015, Rocket Lab avait effectué 87 tirs de fusées qui lui ont permis d'accumuler une grande expérience. À cette date, les moteurs Rutherford avaient subi avec succès de nombreuses mises à feu sur banc d'essais et un premier lancement de l'Electron était alors prévu fin 2015. En octobre 2015 la NASA a annoncé qu'elle avait décidé de financer le développement du lanceur néo-zélandais ainsi que celui de deux autres mini-lanceurs pour disposer d'une fusée adaptée à la mise en orbite des CubeSats. Rocket Labs doit recevoir 6,9 millions US$ pour réaliser un vol orbital de démonstration d'ici avril 2018[5].

Historique des vols[modifier | modifier le code]

Vol inaugural (25 mai 2017)[modifier | modifier le code]

Le premier des trois tirs d'essai, baptisé "It's a Test", est effectué le à 16 h 20 UTC+12:00[6],[7]. Le vol n'emporte aucun satellite mais seulement une masse inerte et des instruments de mesure destinés à évaluer le comportement du lanceur en vol. L'orbite visée est 300 x 500 km avec une inclinaison orbitale de 83°. Les différentes phases de semblent se dérouler correctement. Les séparations des étages puis de la coiffe se déroulent comme prévu mais la fusée ne parvient pas à placer en orbite sa charge utile[8].

L'analyse des télémesures transmises durant le vol permettent par la suite de déterminer l'origine de la défaillance. Le lanceur est monté jusqu'à une altitude de 224 kilomètres mais 4 minutes après le décollage, le sous-traitant chargé de la réception des télémesures a perdu le contact avec la fusée. En application des procédures de sureté standard, les opérateurs ont déclenché les commandes de destruction du lanceur. Au moment de sa destruction, le lanceur suivait la trajectoire prévue et son fonctionnement était normal. La perte des télémesures découle d'une erreur dans le paramétrage de la transmission. Le code correcteur (typiquement transmission de bits de parité), qui permet de corriger les erreurs de transmission, n'a pas été activé. Le problème est apparu lorsque la distance s'est accrue réduisant le rapport signal sur bruit dans la transmission et introduisant des erreurs rendant illisible les données émises par les systèmes du lanceur. Selon le constructeur d'Electron, la correction de cette erreur est très simple. Pour le prochain vol, Rocket Lab a prévu également de corriger le mouvement de rotation excessif du lanceur qui s'était manifesté durant le vol. Le prochain test baptisé "Still testing" est programmé[9] courant décembre[10].

Installations de lancement[modifier | modifier le code]

Le Rocket Lab Launch Complex 1 le 3 septembre 2016.

Rocket Lab a construit en 2016 une base de lancement en Nouvelle-Zélande dans la péninsule de Mahia sur l'île du Nord sur la cote de l'Océan Pacifique avec un seul pas de tir qui a été inauguré le 26 septembre 2016. Le Rocket Lab Launch Complex 1 (en). Rocket Lab prévoit de créer une ligne de fabrication et des installations de lancement également aux Etats-Unis au centre spatial Kennedy et en Alaska. Elle prévoit d'augmenter sa capacité de production pour permettre si nécessaire d'effectuer 2 vols par semaine[8].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Frank Morring et Guy Norris, « Rocket Lab Unveils Battery-Powered Turbomachinery », The Planetary Society, .
  2. (en) « Electron », Rocket Labs USA (consulté le 17 octobre 2015).
  3. (en) « Rocket Lab Celebrates Rich Ten-Year », sur https://www.rocketlabusa.com, (consulté le 25 juin 2017).
  4. a et b (en) « Rocket Lab: the Electron, the Rutherford, and why Peter Beck started it in the first place », spaceflightinsider.com, .
  5. (en) Jason Davis, « NASA-sponsored SmallSats Get Dedicated Rides to Space », The Planetary Society, .
  6. Futura, « Electron, le lanceur de Rocket Lab, va voler pour la première fois », Futura,‎ (lire en ligne).
  7. (en) « Rocket Lab successfully makes it to space », sur https://www.rocketlabusa.com/, (consulté le 25 mai 2017).
  8. a et b (en) Patric Blau, « Electron’s “It’s a Test” successfully reaches Space, falls short of Orbit », sur spaceflight101, .
  9. (en) Patric Blau, « Maiden Electron Launch Cut Short by Faulty Ground Equipment », sur spaceflight101, .
  10. Loren Grush, « Rocket Lab's rocket is launching again soon — and this time it'll carry satellites to space », The Verge,‎ (lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]