Premier essai sur banc de test du prototype de moteur M10 qui fonctionne avec un mélange d'oxygène et de méthane liquides. Ce moteur sera utilisé pour le futur Vega-E, une évolution du Vega-C qui doit entrer en service l'année prochaine. © Avio

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Vega-E : essai d'un prototype de moteur méthane et oxygène liquides

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Avio, la société qui construit le lanceur Vega, et l'Agence spatiale européenne se mettent au « vert ». Pour propulser l'étage supérieur du futur lanceur Vega-E, une évolution du Vega-C, elles ont décidé d'utiliser un moteur fonctionnant avec un mélange d'oxygène et de méthane liquides. Un mélange bien moins polluant pour l'environnement que les moteurs actuellement utilisés par Arianespace. C'est aussi une première en Europe ! Ce moteur sera mis en service en 2025. Stefano Bianchi, responsable du développement du transport spatial à l'ESA, nous explique son intérêt et les objectifs visés par l'ESA et Avio.

Il y a quelques jours, Avio a testé avec succès un prototype de moteur à oxygène et méthane liquides que la société met au point en partenariat avec l'Agence spatiale européenne. Ce moteur, baptisé M10, est « destiné à l'étage supérieur du futur lanceur Vega-E », nous explique Stefano Bianchi, responsable du développement du transport spatial à l'ESA. Le « E » signifie que ce lanceur est une « évolution du futur lanceur Vega-C dont la mise en service est prévue dans le courant de l'année prochaine ». Quant à la mise en service de Vega-E, elle est prévue en 2025. Ce futur lanceur, comme Vega-C, complétera astucieusement l'offre de service d’Arianespace. Ces deux lanceurs se focaliseront sur les marchés des petits satellites à lancer sur des « orbites basses avec une performance de 2.200 kg à 700 kilomètres sur une orbite héliosynchrone, soit une performance améliorée de 700 kilogrammes par rapport au lanceur Vega en service aujourd'hui ».

À travers ce programme d'évolution, le but « n'est pas d'améliorer ou d'augmenter les performances de Vega-C ». En effet, Arianespace qui exploitera le lanceur depuis sa base de lancement de Kourou en Guyane et l'Agence spatiale européenne sont convaincues que les performances de Vega-C seront « suffisantes pour répondre aux besoins de son marché et ceux des marchés connus prospectés ». Avec Vega-E, le but est donc d'accroître la « flexibilité du lanceur, en terme d'orbite notamment, et de réduire les coûts de sa fabrication et son utilisation ». Cela dit, en fonction du marché et de la demande, il sera possible d'augmenter la performance de Vega-E.

Premier moteur européen à fonctionner avec un mélange d'oxygène et de méthane liquides

Le moteur M10, « avec plusieurs particularités innovantes », s'inscrit dans cette stratégie de réduction des coûts, dont une des principales est de fonctionner avec ce mélange qualifié de vert, plus respectueux de l'environnement « étant donné ses émissions réduites et ses résidus de combustion » et simple dans son utilisation. C'est aussi le premier prototype européen d'un moteur fonctionnant avec ce mélange LOX-méthane. Ce sera également la première fois qu'un lanceur exploité par Arianespace utilisera un « mélange d'oxygène et de méthane liquides pour fonctionner ». Le premier étage du Soyouz, constitué des quatre boosters, utilise également un moteur vert, le RD-107A, mais ce dernier utilise de l'oxygène liquide et du kérosène, qui cependant offre moins de performances que le méthane.

Autre particularité de ce moteur, c'est qu'à lui seul il « remplacera les deux derniers étages de Vega-C, le Zefiro 9 et l'Avum, par un nouvel étage beaucoup plus efficace et flexible ». Enfin, la fabrication additive a été utilisée pour réaliser ce prototype. D'autres innovations, notamment dans la simplification du processus industriel, permettent des économies de coûts.

Ce choix d'un moteur vert a été préféré à un moteur cryogénique. Certes, ce type de moteur est plus performant, « mais ce n'est pas le but visé avec Vega-E ». À cela, s'ajoute que bien que l'Europe maîtrise parfaitement la propulsion cryogénique, l'hydrogène utilisé doit l'être à très basse température, ce qui n'est pas simple à traiter.

  • L'ESA et Avio décident de développer un moteur spatial plus vert.
  • Pour cela, il fonctionnera avec un mélange d'oxygène et de méthane liquides.
  • Il équipera le futur Vega-E dont la mise en service est prévue en 2025.
  • Les lanceurs de la famille Vega sont destinés aux marchés des petits satellites en orbite basse.
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