Depuis le début de l'ère spatiale, les scientifiques se sont appuyés sur des fusées à plusieurs étages pour mettre en orbite des engins spatiaux et des charges utiles. La même technologie a permis des missions plus éloignées dans l'espace, l'envoi de robots spatiaux à chaque planète du système solaire et des astronautes sur la Lune. Mais pour l'avenir, il est clair que de nouvelles idées seront nécessaires pour réduire les coûts et étendre les services de lancement.
D'où la raison pour laquelle l'ARCA Space Corporation a développé un concept de fusée à étage unique sur orbite (SSTO). Il est connu sous le nom de Haas 2CA, le dernier d'une série de fusées développées par la société aérospatiale basée au Nouveau-Mexique. Si tout se passe comme prévu, cette fusée sera la première fusée SSTO de l'histoire, ce qui signifie qu'elle pourra placer des charges utiles et des équipages sur l'orbite de la Terre en s'appuyant sur une seule étape avec un moteur.
La fusée a été dévoilée mardi 28 mars au siège de leur entreprise à Las Cruces. La fusée cherche actuellement l'approbation de la FAA, et l'ARCA travaille avec diligence pour la préparer pour son lancement d'essai en 2018 - qui aura lieu à la Wallops Flight Facility de la NASA située sur la côte est de la Virginie. En cas de succès, la société espère utiliser cette fusée pour déployer de petits satellites en orbite au cours de la prochaine décennie.
Créée en 1999 par un groupe de passionnés de fusées roumaines (dirigée par le PDG de la société Dumitru Popescu), l'ARCA se concentrait à l'origine sur les fusées lancées par ballon. Au cours de l’histoire de la société, ARCA a lancé deux fusées stratosphériques, quatre ballons stratosphériques à grande échelle et a obtenu des contrats gouvernementaux lucratifs pour tester les technologies d’exploration aérospatiale et spatiale.
En 2003, l'entreprise a rejoint le concours Ansari X Prize de 10 millions de dollars et a commencé à travailler sur sa première fusée de démonstration. Connue sous le nom de Demonstrator 2B - une fusée suborbitale à un étage - la fusée a été lancée avec succès le 9 septembre 2004 depuis la base aérienne de Cape Midia. Dans les années qui ont suivi, ils ont élargi leur répertoire pour inclure d'autres concepts - comme la fusée Helen, le véhicule avec équipage Stabilo et l'Excelsior Aerospike.
En 2013, ARCA a été mandaté par l'Agence spatiale européenne (ESA) pour créer un véhicule d'essai de chute (DTV) qui testerait les parachutes de décélération atmosphérique utilisés par le Schiaperelli atterrisseur (dans le cadre de la mission ExoMars). Avoir le même poids et utiliser les mêmes systèmes de déploiement de parachute que Schiaperelli, le DTV a mené un exercice de chute libre qui a simulé les conditions de pression dynamique d'entrée dans l'atmosphère martienne
La même année, ARCA a déménagé au Nouveau-Mexique, où ils ont continué à travailler sur leur série de fusées et autres projets aérospatiaux depuis leur siège social à l'aéroport de Las Cruces. C'est ici qu'ils ont présenté la série de fusées Haas - nommée en l'honneur du pionnier de la fusée austro-roumaine Conrad Haas - qui se compose désormais des fusées Haas 2B et 2C.
Le 2B est un concept éprouvé, conçu pour le vol suborbitaire pour le tourisme spatial. Mais depuis cette semaine, le 2C fait désormais partie de la famille de fusées ARCA. S'appuyant sur un seul étage et un seul moteur Executor, cette fusée mettra en orbite de petits satellites. La fusée est alimentée par du peroxyde d'hydrogène et du kérosène (qui se combinent pour créer un carburant non toxique), et mesure (53 pieds) de long et (5 pieds) de diamètre.
Le 2C pèse environ 550 kg (1210 livres) à vide et 16280 kg (35887 livres) lorsqu'il est complètement alimenté. Il pourra également fournir 22900 kg (50 500 lb) de poussée au niveau de la mer et environ 33 565 kg (74 000 lb) sous vide. Dans cette configuration, la fusée est capable de livrer 100 kg (220 lb) à l'orbite terrestre basse (LEO), à un coût de 1 million de dollars par lancement (ou 10 000 $ / kg; 4 545 $ / lb).
Cela fait plusieurs fois moins ce que SpaceX peut faire avec son Falcon 9 fusée, qui peut livrer 22 800 km de charges utiles en orbite pour 62 millions de dollars par lancement - ce qui représente environ 2719 $ / kg ou 1233 $ / lb. Cependant, il faut tenir compte du fait que Falcon 9 est un lanceur plus lourd, et qu'il existe des problèmes supplémentaires qui entrent en jeu lorsque des lanceurs plus gros sont concernés. Comme Dumitru Popescu l'a déclaré à Space Magazine par e-mail:
«Avec le Haas 2C, le client peut se lancer sur le paramètre d'orbite souhaité, quand il le souhaite. Fondamentalement, le lancement sera adapté aux besoins des clients. Une comparaison plus juste sera faite entre le Haas 2CA et le Falcon 1 et Electron. Falcon 1 avait un coût de lancement de 6,7 millions de dollars pour une charge utile proposée de 670 kg, ou une démonstration de 180 kg. Dans le meilleur des cas, cela nous conduit au même prix de 10 000 $ / kg. Dans le cas de la fusée Electron, le coût par lancement est de 4,9 millions de dollars pour une charge utile de 150 kg. Cela nous amène à un prix de 32,600 $ / kg. Falcon 1, Electron, Haas 2CA ont leur marché et une comparaison avec un gros lanceur n'est pas juste à mon avis. Dans l'ensemble, si nous pouvons maintenir ce prix, le Haas 2CA, à 1 million de dollars / lancement, deviendra le lanceur le moins cher de l'histoire. »
De plus, la fusée Haas 2C bénéficie du fait qu'elle est moins chère et plus facile à fabriquer, et que sa configuration SSTO offre une plus grande flexibilité et fiabilité.
"Dans le cas des roquettes montées, nous parlons littéralement de plusieurs roquettes combinées dans un seul véhicule pour atteindre l'orbite", a déclaré Popsecu. «Il est nettement plus rentable d'utiliser une fusée qu'un véhicule composé de plusieurs fusées, car cela nécessite moins de temps, moins de main-d'œuvre qualifiée et des opérations de transport et de lancement moins exigeantes. Le SSTO peut également offrir la possibilité de décoller à partir d'un port spatial intérieur, car il n'y a pas de premières étapes qui tomberont au sol après l'épuisement professionnel.
Pour préparer la fusée à son lancement en 2018, l'ARCA collabore actuellement avec la NASA dans le cadre de son programme coopératif d'opportunités et avec l'aide des centres spatiaux Ames, Kennedy, Marshall, Stennis et Johnson. Popescu entame également des discussions avec la New Mexico Spaceport Authority pour effectuer des lancements à partir de Spaceport America et cherche à conclure un partenariat avec une agence de défense américaine.
Si tout se passe bien, cette petite entreprise aérospatiale entrera dans l'histoire des vols spatiaux. Comme Popescu l'a dit dans un communiqué de presse de l'entreprise:
«Lorsque la fusée Haas 2CA sera lancée, ce sera la première fusée de l'histoire à se placer entièrement en orbite. Cela ouvre de nouvelles frontières pour l'exploration du système solaire car la fusée peut être ravitaillée en orbite et réutiliser son moteur aérospike, éliminant ainsi le besoin d'étages supérieurs supplémentaires. Après la qualification complète, le véhicule pourrait être exploité à partir de ports spatiaux intérieurs car il n'y a pas d'étapes qui tombent sur le sol lors de l'épuisement professionnel. Les fusées par étapes, même si elles offrent plus de performances de charge utile pour la même masse au décollage, sont moins fiables en raison d'un nombre accru de pièces en raison des événements de vol requis par la mise en scène et l'allumage du moteur de l'étage supérieur. En outre, les roquettes mises en scène sont réputées être plus chères car elles sont littéralement composées de plusieurs roquettes. La fabrication et l'assemblage de plus de fusées dans un seul lanceur nécessitent plus de temps, d'argent et de personnel. La technologie SSTO, une fois mise en œuvre, augmentera la réactivité des vols spatiaux et réduira le coût par rapport aux valeurs attendues par l'industrie depuis des décennies. Cette fusée sera également le véhicule le plus rapide pour atteindre l'orbite, en moins de 5 minutes. »
De plus, l'industrie aérospatiale disposera d'une autre entreprise qui cherche à réduire les coûts de lancement et à étendre sa capacité de lancement domestique. N'oubliez pas de regarder la vidéo de l'entreprise détaillant le Haas 2C et ses caractéristiques uniques:
