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Ariane 6 : un lanceur évolutif par nature 26/09/2022 |  5 minutes

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Le lanceur Ariane 6 a été conçu pour offrir la plus grande polyvalence : il peut remplir un très grand nombre de missions différentes, vers toutes les orbites. Il peut aussi évoluer en intégrant de nouvelles technologies, grâce à sa modularité. Nouveaux étages, nouveaux boosters, nouveaux moteurs : tour d’horizon des possibles.

 

Dès l’origine, les ingénieurs d’ArianeGroup ont conçu Ariane 6 pour offrir la plus grande polyvalence aux clients d’Arianespace, qu’ils soient institutionnels ou commerciaux. Le nouveau lanceur européen peut en effet remplir un très grand nombre de missions différentes, vers toutes les orbites : basse, moyenne, géostationnaire, héliosynchrone, polaire, vers les points de Lagrange, la Lune ou l’espace profond. Il est extrêmement flexible grâce à ses versions Ariane 62 à deux boosters et Ariane 64 à quatre boosters, mais aussi grâce à sa coiffe de très grande capacité, à son système de lancement multiple, à ses adaptateurs de charge utiles et aux nombreux types de dispenseurs qu’il peut accueillir. Il est particulièrement adapté au lancement de constellations, avec son étage supérieur doté du moteur Vinci réallumable, associé à son groupe auxiliaire de puissance APU (« Auxiliary Power Unit ») permettant une grande flexibilité et l’optimisation des injections sur des orbites multiples.

En plus de ces qualités initiales, Ariane 6 est aussi conçue dès l’origine pour pouvoir évoluer en intégrant de nouvelles technologies, grâce à sa modularité. Cette dernière fait partie intégrante de sa conception, de manière à pouvoir faire évoluer ses éléments clés : nouveaux équipements, nouveaux moteurs, nouveaux étages ou nouveaux boosters. Ariane 6 pourra ainsi rester sur le long terme au plus haut niveau de performance et de compétitivité, tout en accroissant encore sa polyvalence. Elle pourra ainsi accomplir de nouveaux types de missions, répondant à l’évolution des besoins du marché.

Les premières évolutions lancées

Les premières évolutions d’Ariane 6 sont déjà en cours de développement. Le « kick stage » Astris est un étage additionnel permettant d’optimiser la polyvalence du lanceur pour réaliser de nouvelles missions atypiques, comme l’accès direct aux orbites finales pour les satellites électriques, le lancement de constellations multi-orbites et la réalisation de missions extra-planétaires vers la Lune ou des astéroïdes. Il fait l’objet d’un contrat de développement attribué par l’Agence spatiale européenne (ESA) à ArianeGroup en juillet 2021.

Le MLS, ou « Multi-Launch System » offrira sur Ariane 64 une capacité de transport partagé (dite « ride-share ») pour lancer des groupes de petits et micro satellites.

Le remplacement de l’actuel étage supérieur d’Ariane 6 par un étage ultraléger appelé Icarus (pour « Innovative Carbon ARiane Upper Stage »), faisant largement appel aux technologies de matériaux composite carbone, permettra d’augmenter les performances du lanceur en orbite de transfert géostationnaire (GTO) de près de 2 tonnes. Les travaux de recherche et de développement technologique ont déjà commencé, par exemple pour étudier des réservoirs d’hydrogène liquide en composte carbone. C’est l’objet du contrat Phoebus attribué par l’ESA à ArianeGroup en mai 2021.

P120C+, pour un booster « boosté »

Une autre évolution majeure sera le moteur à propergol solide P120C+, plus long d’un mètre que l’actuel P120C, et dont le chargement sera augmenté de 10% pour atteindre 156 tonnes. Le nouveau booster améliorera encore les capacités et la compétitivité d’Ariane 6 : le temps de propulsion allongé augmentera de plus de 2 tonnes les performances du lanceur en orbite basse, pour la mise à poste de méga-constellations, et offrira des gains de performance significatifs pour les missions géostationnaires, scientifiques et d’exploration. L’ESA a prévu d’intégrer le développement du P120C+ dans les propositions de programmes présentées lors de la réunion du Conseil au niveau ministériel de novembre 2022.

Prometheus, un nouveau moteur puissant à bas coût

Le moteur Prometheus, en cours de développement pour les futures générations de lanceurs, pourrait également être utilisé sur Ariane 6 en avant-première. Le contrat attribué à ArianeGroup par l’ESA, en mai 2021, pour une nouvelle phase de développement d’une série de démonstrateurs Prometheus, prévoit également le développement d’une version du moteur fonctionnant à hydrogène liquide (au lieu du méthane). Cette version de 120 tonnes de poussée pourrait remplacer le moteur Vulcain 2.1 de l’étage principal. Deux Prometheus fourniraient 240 tonnes de poussée, ce qui permettrait à Ariane 62 d’augmenter ses capacités de lancement géostationnaire et d’accomplir des missions supplémentaires, avec des coûts réduits.

La réutilisation, dès Ariane 6 ?

Une version ultime d’Ariane 6 pourrait voir ses boosters à propergols solides remplacés par des boosters réutilisables à ergols liquides, ou LRB (Liquid Reusable Booster). De dimensions identiques à celles du démonstrateur d’étage réutilisable Themis (dont l’ESA a confié à ArianeGroup en 2020 la maîtrise d’œuvre du développement), un tel booster utilisant 3 Prometheus fonctionnant à l’oxygène liquide et au méthane, offrirait une alternative « plug and play » au P120C+, permettant de réduire les coûts d’exploitation avec une cadence de lancement élevée. Cela contribuerait aussi à préparer la prochaine génération de lanceurs en introduisant les technologies de réutilisation dès Ariane 6.

Enfin, Ariane 64 pourra être équipé de l’étage supérieur réutilisable « intelligent » Susie proposé par ArianeGroup. Cet étage, qui pourra également voler sur les futures générations de lanceurs, permettrait aussi bien de réaliser des missions cargo automatiques que des missions habitées dans l’espace, avec un équipage comportant jusqu’à 5 astronautes, puis revenir se poser sur Terre en toute sécurité.

@ArianeGroup