RS1 (fusée)

RS1 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 ABL Space Systems, basée à El Segundo en Californie. Celle-ci a été fondée en 2017 pour développer un lanceur à faible cout et mise en œuvre rapide grâce à une conception simplifiée et un recours important aux machines à commande numérique, à l'impression 3D et à l'automatisation des opérations de lancement. Le lanceur haut de 26,8 mètres pour un diamètre de 1,83 mètres comprend deux étages propulsés par des moteurs-fusées développés en interne utilisant comme ergols le kérosène et l'oxygène liquide. Le lanceur bénéficie d'un carnet de commandes important (plus de 70 lancements en ) émanant principalement de Lockheed Martin, un de ses actionnaires.

RS1
lanceur spatial léger

.
Données générales
Pays d’origine États-Unis
Constructeur ABL Space Systems
Premier vol vers 2e trimestre 2022
Statut En développement
Hauteur 26,8 m
Diamètre 1,83 m
Étage(s) 2
Charge utile
Orbite basse 1 350 kg (200 km)
Orbite héliosynchrone 1 000 kg (500 km)
Dimension coiffe 2,59 m x 5,2 m
Motorisation
Ergols Kérosène/Oxygène liquide
1er étage 9 x E2 : 484 kN (niveau de la mer)
2e étage 1 x E2 Vac : 58 kN (vide)

Historique

Le lanceur léger RS1 est développé par la société ABL Space Systems, qui a été fondée en 2017 par Harry O'Hanley (ingénieur ayant occupé une position clé à SpaceX) et Dan Piemont (financier), est basée à El Segundo en Californie. Les fondateurs veulent développer un lanceur léger peu couteux à fabriquer et à lancer. Initialement le lanceur dont le prix annoncé est de 17 millions US$ est conçu pour placer 900 kilogrammes en orbite basse avec un premier vol prévu au cours du troisième trimestre 2020[1]. Début , à l'issue d'une première phase de conception, le prix du lanceur est revu à la baisse (12 millions US$) et sa capacité augmentée (1 200 kg en orbite basse) pour que la fusée reste attractive dans un marché caractérisé par une offre abondante. La fabrication des moteurs-fusées qui devant initialement être sous-traitée à Ursa Major Technologies est internalisée. Le premier étage doit être propulsé par trois moteurs-fusées E1 d'une poussée unitaire de 191 kiloNewtons tandis que le deuxième étage est équipé avec un unique moteur E2 d'une poussée unitaire de 58 kN[2]. Lockheed Martin, un des acteurs majeurs du spatial aux États-Unis, décide en d'entrer dans le capital de ABL Space Systems[3]. En l'Armée de l'Air américaine investit 44,5 millions US$ dans la société tandis que 49 millions US$ de fonds privés sont collectés[4].

En la société commence à tester sur banc d'essais le deuxième étage du lanceur équipé de son moteur E2[5]. En la société, qui a accumulé 75 commandes, lève 200 millions US$ de fonds qui viennent s'ajouter aux 170 millions collectés en mars de la même année. Pour cette levée de fonds la valeur de la société était évaluée à 2,4 milliards US$. La société prévoit un vol inaugural fin 2021, huit lancements en 2022 et le double en 2023[6],[7]. Le 19 janvier 2022, durant un test sur banc d'essais du deuxième étage du lanceur, celui-ci est détruit à la suite d'une défaillance sans faire de victimes[8].

Caractéristiques techniques

RS1 est un lanceur non réutilisable bi-étages haut de 26,8 m pour un diamètre de 1,83 m. Sa structure est réalisée en aluminium monogrid. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. La fusée peut placer une charge utile de 1 350 kg en orbite terrestre basse (200 km) et 1 000 kg sur une orbite héliosynchrone (500 km)[9],[10] :

  • Le premier étage est haut de 15,45 mètres pour un diamètre de 1,83 m. Il est propulsé par neuf moteurs-fusées à ergols liquides E2 développés en interne dont la poussée totale est de 484 kilonewtons. Ce moteur-fusée utilise un cycle générateur de gaz et est alimenté par deux turbopompes. Il brûle un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. Les deux réservoirs comportent une paroi commune. Les ergols sont pressurisés par un gaz inerte. La séparation entre les premier et deuxième étages est réalisée à l'aide d'un système non pyrotechnique.
  • Le deuxième étage est long de 5,35 mètres pour un diamètre identique à celui du premier étage. Il est propulsé par un unique moteur E2 optimisé pour le vide (tuyère allongée). Sa poussée est de 58 kN.
  • La coiffe est métallique. Elle est haute de 5,2 m pour un diamètre de 2,59 m.

Bases de lancement

RS1 pourra être lancé depuis les bases de Cape Canaveral, Wallops Island et Camden (dans le comté de Camden dans l'état de Géorgie) pour les orbites équatoriales ainsi que de Vandenberg (Californie) et Kodiak (Alaska) pour les orbites polaire et héliosynchrone[9].

Chronologie d'un lancement

Lors d'un lancement à destination de l'orbite héliosynchrone (600 kilomètres), le premier étage du lanceur RS1 achève sa phase propulsée 2 minutes 58 secondes après le décollage alors que l'altitude est de 98 kilomètres et la vitesse de 3,1 km/s. Le second étage est mis à feu 6 secondes plus tard. Le largage de la coiffe intervient 3 minutes et 16 secondes après le décollage à une altitude de 122 kilomètres. L'extinction du second étage se produit 7 minutes et 59 secondes après le décollage. Le lanceur qui se situe à une altitude de 600 km a alors une vitesse de 7,8 km/s. La charge utile se sépare du second étage 38 secondes plus tard[10].

Prix et comparaison avec les autres lanceurs légers

Le prix catalogue du lanceur est de 12 millions US$ () soit 8 888 US$/kilogramme en orbite basse (200 km) et 12 000 US$ par kilogramme placé en orbite héliosynchrone (500 km)[9]. RS1 est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :

Comparatif des coûts des lanceurs légers de la classe du RS1 ()[11],[9],[12]
Lanceur Prix (millions US$) Charge utile (kg)
(orbite basse)		 Prix au kg (US$) Charge utile (kg)
(orbite héliosynchrone 500 km)		 Prix au kg (US$) Statut du lanceur
()
RS1121 3508 888100012 000En développement
Terran 1121 2509 60090013 333En développement
LauncherOne1250024 00030040 000Opérationnel
Electron7,530025 00020037 500Opérationnel
Firefly Alpha151 00015 00060025 000Un seul vol (échec)
SpaceX Rideshare (Falcon 9, lanceur moyen)1,12005 500Opérationnel

Lancements planifiés
Lancements effectués ou programmés
Vol n° Nom Date Pas de tir Charge utile Orbite Résultat
1 DEMO-1 Été 2022[13] Kodiak, LP-3C 2 satellites ( L2 Aerospace) Orbite polaire (inclinaison 87°) circulaire 350 km Prévu
Lancement inaugural de la fusée RS1. Initialement planifié pour un décollage depuis Vandenberg, mais désormais prévu depuis Kodiak[14]. Mise en orbite de 2 démonstrateurs technologiques[15].
2 Fin 2022[16] Cap Canaveral, LC-48 KuiperSat 1 et 2 (Amazon) Orbite basse circulaire de 590 km Prévu
Lancement de 2 prototypes pour la future mégaconstellation de télécommunication Kuiper. Premier vol depuis Cap Canaveral.
- 2022-2025[17] Plusieurs charges utiles (Lockheed Martin) Prévu
Contrat de 58 lancements, dont 26 d'ici 2025, pour le compte de Lockheed Martin.
- UK Pathfinder 1ertrimestre 2023[18] SaxaVord 6 Cubesats 6U (Lockheed Martin) Orbite héliosynchrone Prévu
Lancement orbital inaugural de la base de lancement de SaxaVord et premier lancement de RS1 depuis les Iles Shetland[19]. Le vol devait initialement décoller depuis Sutherland mais Lockheed Martin, avec l'accord de l'agence spatiale du Royaume-Uni, change le site de lancement en raison de prérequis techniques conflictuels avec Orbex, l'autre entreprise prévoyant effectuer des vols depuis la base de lancement[20].
- NASA Cryogenic Demonstration Mission 2023[14] Démonstrateur technologique (Lockheed Martin) Orbite basse Prévu
Contrat de 89,7 millions US$ pour lancer un démonstrateur technologique de transfert d'ergol cryogéniques en orbite. Le contrat avait d'abord été accordé à l'entreprise Momentus pour un lancement sur la fusée Terran 1, mais a été modifié en avril 2021 pour ne plus inclure Momentus et effectuer le lancement avec RS1[14].
- charge utile militaire (U.S. Air Force) Orbite basse Prévu
Accord signé avec la Defense Innovation Unit en mai 2021 pour le déploiement d'un satellite expérimental[21]

Notes et références
  1. (en) Jeff Foust, « Georgia spaceport attracts small launch vehicle developer », sur spacenews.com,
  2. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems increases performance and cuts price of its small launch vehicle », sur spacenews.com,
  3. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin invests in small launch vehicle startup ABL Space Systems », sur spacenews.com,
  4. (en) Jeff Foust, « Small launch startup ABL secures over $90 million in new funding and Air Force contracts », sur spacenews.com,
  5. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems tests launch vehicle stage », sur spacenews.com,
  6. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems raises $200 million », sur spacenews.com,
  7. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems raises $170 million », sur spacenews.com,
  8. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems raises $200 million », sur spacenews.com,
  9. (en) ABL Space Systems, Rocket (lire en ligne)
  10. (en) Norbert Brugge, RS-1 (lire en ligne)
  11. (en) T.J. Tarazevits, « The 5 Small Space Launchers to Watch in 2021 », sur SPEXcast,
  12. (en-US) « Blaming inflation, SpaceX raises Starlink and launch prices », sur SpaceNews, (consulté le )
  13. (en) Federal Communications Commission, « OET Special Temporary Authority Report », License de communication pour le vol DEMO-1, sur apps.fcc.gov (consulté le )
  14. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems to launch NASA technology demonstration mission », sur spacenews.com,
  15. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems signs customer for first launch », sur spacenews.com,
  16. (en) Jason Rainbow, « ABL Space Systems to launch Project Kuiper’s first satellites in 2022 », sur spacenews.com,
  17. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin makes block buy of launches from ABL Space Systems », sur spacenews.com,
  18. (en-US) Jeff Foust, « Lockheed and ABL’s first UK vertical launch slips into 2023 », sur SpaceNews, (consulté le )
  19. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin selects ABL Space Systems for UK launch », sur spacenews.com,
  20. (en-US) « Lockheed Martin shifts U.K. launch site », sur SpaceNews, (consulté le )
  21. (en) Sandra Erwin, « Defense Innovation Unit selects ABL Space to launch DoD mission », sur spacenews.com,

Bibliographie / sources
  • (en) PLD Space, RS1 Lunche Véhicle – Payload User’s guide V2, , 42 p. (lire en ligne) — Guide destiné aux clients du lanceur détaillant les caractéristiques du lanceur, ses performances, les installations de lancement et le déroulement d'un tir.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
  • Portail de l’astronautique
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