SpaceX

Lancement inaugural du Falcon 9

SpaceX (ou Space Exploration Technologies Corporation) est une entreprise américaine travaillant dans le domaine de l'astronautique fondée en 2002. Elle est l'un des deux prestataires privés à qui la NASA a confié un contrat de transport de fret vers la station spatiale internationale dans le cadre du programme COTS^[1].

La société SpaceX conçoit, construit et commercialise les lanceurs léger Falcon 1 et moyen Falcon 9, les moteurs Kestrel et Merlin qui les propulsent ainsi que le cargo spatial SpaceX Dragon. Début 2010 le lanceur Falcon 1 a réussi un unique vol commercial en 2009 après 3 échecs. Le lanceur Falcon 9 a effectué un premier vol réussi en juin 2010. Le cargo spatial SpaceX Dragon a été lancé par une fusée Falcon 9 le 8 décembre 2010 dans le cadre du premier essai de qualification du programme COTS de la NASA.. SpaceX qui emploie environ 1 000 personnes essentiellement en Californie, dispose par ailleurs d'installations de lancement sur l'île d'Omelek dans l'Océan Pacifique et sur la base de Cape Canaveral ainsi que d'un banc d'essais pour ses moteurs dans le Texas.

Historique

La société SpaceX est fondée en 2002 par Elon Musk, devenu millionnaire en revendant l'entreprise PayPal. L'objectif d'Elon Musk est de concevoir des lanceurs capables de diminuer fortement le cout de mise en orbite et ainsi de permettre l'essor du spatial civil.

Installations

Le site de lancement à Cape Canaveral

Le siège, les bureaux d'études et les installations industrielles de SpaceX sont situés à Hawthorne en Californie, près de l'aéroport de Los Angeles. SpaceX y dispose d'une surface couverte de 5,1 hectares permettant d'assembler en parallèle 3 lanceurs Falcon 9 ainsi que 2 douzaines de moteurs Merlin et trois lanceurs Falcon 1^[2]. Les moteurs sont testés sur un banc d'essais situé à McGregor au Texas. La société dispose d'une installation de lancement sur l'île d'Omelek dans l'Océan Pacifique qui est utilisée pour tirer la fusée Falcon 1. La fusée Falcon 9 est tirée depuis un pas de tir que la société détient sur la base de lancement de Cape Canaveral en Floride^[3].

Le lanceur moyen Falcon 9

La baie de propulsion du premier étage du lanceur Falcon 9 est assemblée avec les réservoirs

Le lanceur moyen Falcon 9, qui doit pouvoir placer 10,5 tonnes en orbite basse, a été annoncé en 2005. Il est en cours de développement et le premier vol doit avoir lieu en juin 2010. C'est une fusée à deux étages haute de 55 mètres, a un diamètre de 3,6 mètres (hors coiffe) et pèse 333 tonnes. Elle utilise comme le Falcon 1 des moteurs Merlin brûlant un mélange d'oxygène liquide et de RP-1: le premier étage de la fusée est propulsé par 9 moteurs Merlin 1C qui développent en tout 448,9 t de poussée. Le second étage, dont la structure est similaire à celle du premier étage, est propulsé par un unique Merlin-C qui est une version optimisée pour le fonctionnement dans le vide et qui développe 52,3 t de poussée^[4],[5].

Le lanceur ainsi que le cargo spatial Dragon ont été sélectionnés par la NASA dans le cadre du programme COTS ce programme a pour objectif d'assurer une partie du ravitaillement de la station spatiale internationale pour compenser le retrait de la navette spatiale américaine fin 2010. SpaceX doit transporter, dans le cadre de ce contrat, 20 tonnes de fret d'ici 2015 : trois vols de qualification doivent être effectués suivis par 12 vols opérationnels s'étalant En décembre 2008 la NASA a passé commande de 12 lancements pour une capacité cargo totale de 20 tonnes au minimum et pour un montant de 1,6 milliard de $. Les clauses du contrat prévoient qu'il peut être étendu jusqu'à concurrence d'un montant de 3,1 milliards de $^[6]

La qualification pour le programme COTS, qui constitue aujourd'hui le gros du carnet de commande du lanceur, est un enjeu majeur pour SpaceX. Pour qualifier le lanceur et le vaisseau SpaceX Dragon pour le ravitaillement de la Station spatiale internationale, trois vols de difficulté croissante doivent être réalisés avec succès. Fin mai 2010, SpaceX, qui a reçu 350 millions de $ d'avances de la part de la NASA, a annoncé à l'agence spatiale américaine qu'elle ne prévoyait plus qu'un seul vol de démonstration en juillet 2010. Le deuxième vol, nécessitant des développements complémentaires, est désormais prévu pour mars 2011 tandis que le troisième vol serait réalisé en mai 2011^[7].

Le lanceur léger Falcon 1

Quatrième tir de la fusée Falcon 1 le 28 septembre 2008

Le lanceur léger Falcon 1 est la première fusée développée par SpaceX. Le premier tir remonte à 2006. Ce lanceur léger de 27 tonnes haut de 21 mètres peut selon son constructeur placer 650 kg en orbite basse. Il comporte deux étages : le premier étage est propulsé par un moteur Merlin tandis que le second étage est propulsé par un moteur Kestrel également développé par SpaceX. Après trois échecs et un tir réussi, le premier lancement commercial a eu le 14 juillet 2009. Le lanceur est en cours de refonte car il n'a pas pu atteindre les performances annoncée. La nouvelle version dite Falcon 1E utilise notamment une version plus puissante du moteur Merlin. Le premier lancement est planifié pour 2010.

Le vaisseau Dragon

SpaceX Dragon est un cargo spatial développé pour desservir la Station spatiale internationale dans le cadre du programme COTS. Le premier exemplaire en version cargo a été lancé le 8 décembre 2010 par une fusée Falcon 9. Le vaisseau est capable de transporter 6 tonnes en orbite basse et plus de 2 tonnes jusqu'à la station spatiale. Il comporte deux sous-ensembles : la partie pressurisée d'une contenance de 10 m³ et la partie non pressurisée qui dispose également d'une capacité cargo de 14 m³. Le cône de la capsule est amovible et comporte une écoutille lui permettant de s'amarrer à la station spatiale internationale. La partie pressurisée de forme classique en tronc de cône dispose d'un bouclier thermique et de parachutes lui permettant de revenir sur Terre en emportant du fret. Le vaisseau est conçu pour pouvoir transporter dans une version ultérieure un équipage. Le premier vol opération du vaisseau est planifié pour 2011.

La famille de moteurs Merlin

Un moteur Merlin

Le moteur-fusée Merlin est le propulseur utilisé par les lanceurs Falcon 1 (1^er étage) et Falcon 9 (1^er et second étage) développé par SpaceX. Ce moteur-fusée à ergols liquides brûle de l'oxygène liquide et du RP-1 (une variante du kérosène) qui constitue le mélange le plus utilisé par les moteurs développés récemment. Le Merlin comporte une turbopompe unique mise en mouvement par un générateur de gaz. Plusieurs versions ont été développées dont la poussée au niveau de la mer est comprise entre 32 et 55,6 tonnes. Les premières versions du moteur utilisaient un revêtement ablatif peu coûteux ; pour des raisons de performance le refroidissement est réalisé à partir du modèle 1C par un système de refroidissement utilisant le RP-1 qui circule dans la paroi de la chambre de combustion et de la tuyère.

Le moteur Kestrel

Notes et références

Annexe

Articles connexes

• Falcon 1
• Falcon 9
• SpaceX Dragon
• Merlin

Liens externes

• (en) Site officiel de SpaceX
• (de)Die Falcon Trägerraketen Page dédiée aux lanceurs de SpaceX

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