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Le moteur Prometheus, couteau suisse d'une future fusée européenne

Moins coûteux, polyvalent et réutilisable, le futur moteur de fusée Prometheus, qui bénéficie d'un nouveau financement de l'Agence spatiale européenne, est au coeur de la stratégie européenne pour rester dans la course à l'espace face à une compétition internationale exacerbée.

L'ESA a attribué à ArianeGroup un contrat de 135 millions d'euros pour cet ensemble de démonstrateurs technologiques, après un premier financement de 75 millions d'euros fin 2017, ont annoncé lundi l'agence et l'industriel.

Lancé en 2015 par le CNES et Arianegroup avec le soutien de l'agence spatiale allemande DLR, le moteur Prometheus prépare déjà l'après Ariane 6 et Vega C, deux lanceurs européens qui n'ont pas encore effectué leur premier vol.

"Compte tenu des délais de développement, ensuite de production, c'est tout à fait normal qu'on développe dès maintenant le moteur de la génération d'après", explique à l'AFP Franck Huiban, directeur des programmes civils d'ArianeGroup.

Les Européens sont bousculés par le succès de l'américain SpaceX. Son pari technologique réussi de recourir à des fusées réutilisables, l'achat par le gouvernement américain de ses services de lancement lui permettent d'offrir des coûts très bas sur le marché commercial, dont les Européens sont très dépendants.

Face à cet épouvantail et à l'obligation de baisser les coûts, Prometheus se veut une partie de la réponse européenne.

Réalisé à 70% en impression 3D, Prometheus vise un coût de fabrication dix fois inférieur à celui du moteur Vulcain propulsant Ariane 5 et un temps de fabrication passant de 18 mois à six semaines.

Il sera doté d'un système de contrôle numérique afin de réguler la combustion, "permettant au moteur de s'adapter aux conditions de vol du lanceur pendant les différentes phases de la mission", explique ArianeGroup. Et potentiellement son atterrissage dans l'optique d'une réutilisation du lanceur.

Il est prévu pour fonctionner avec un mélange oxygène-méthane quand les moteurs européens actuels tournent avec un couple oxygène-hydrogène.

- "Brique technologique fondamentale"-

C'est "une filière de propulsion qu'on ne maîtrisait pas encore en Europe et qui est beaucoup plus facile à mettre en oeuvre que l'oxygène-hydrogène", selon Franck Huiban. Elle permet de s'affranchir des contraintes liées à la cryogénisation de l'hydrogène et facilite la réutilisation du moteur.

Avec cette "brique technologie fondamentale", "on peut imaginer l'avoir sur l'étage principal d'un lanceur avec plusieurs moteurs ensemble, on peut l'imaginer aussi sur un étage supérieur", résume-t-il.

Alors qu'un moteur d'étage principal de fusée doit être très puissant pour l'arracher à l'attraction terrestre, une fois en orbite le moteur d'étage supérieur doit être "manoeuvrant", pouvoir se rallumer et changer de trajectoire afin d'offrir une palette de mission plus large au lanceur.

Le contrat de l'ESA prévoit le développement d'une version du moteur de 120 tonnes de poussée, en plus de la version 100 tonnes et une pré-industrialisation avec la production de six moteurs de tests, selon l'ESA.

Il prévoit également le développement en parallèle d'une version à hydrogène liquide qui "pourra être utilisée dès 2025 sur une évolution d'Ariane 6", selon l'industriel.

Si l'hydrogène est plus complexe à mettre en oeuvre que le méthane, il offre davantage de puissance, utile par exemple pour des missions d'exploration lointaine, explique Franck Huiban.

Le contrat comprend enfin les moyens de finaliser la phase de démonstration avec les essais à feu des deux premiers prototypes sur le site du DLR à Lampoldshausen (Allemagne) en 2022.

Le président français Emmanuel Macron a annoncé en janvier un financement de 15 millions d'euros dans le cadre du volet spatial du plan de relance afin de "gagner un an" dans la mise au point de Prometheus.

Une première mise à feu du moteur est donc prévue "en fin d'année sur le site de Vernon" d'ArianeGroup en Normandie, selon Franck Huiban.

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