Vue d'artiste de Themis, démonstrateur d'étage réutilisable de lanceur spatial, en développement dans le cadre de la préparation des futures générations de lanceurs européens qui succéderont à l'actuelle famille Ariane 6. Ce démonstrateur sera propulsé par le moteur Prometheus. © ArianeGroup
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Themis : qu'est-ce que c'est ?

DéfinitionClassé sous :accès à l'espace , lanceur réutilisable , étage réutilisable

Themis est un démonstrateur d'étage réutilisable qui doit permettre à l'Europe de se doter pour les lanceurs du futur des technologies à bas coût et réutilisables. Concrètement, avec Themis, le but est de faire progresser des technologies existantes et essentielles à la réutilisation, acquérir de nouvelles compétences dans ce domaine de vol si nécessaire et enfin démontrer des capacités de réutilisation en Europe. Cet étage est développé et réalisé par ArianeWorks, une structure mise en place par le Cnes et ArianeGroup pour préparer la génération des lanceurs qui succéderont à la famille Ariane 6 en accélérant les étapes technologiques pour y répondre.

Haut de 30 mètres pour un diamètre de 3,5 mètres, il sera propulsé par le moteur réutilisable Prometheus, un moteur à oxygène et méthane liquides, développé par ArianeGroup depuis juin 2017. Il utilisera jusqu'à trois moteurs Prometheus.

Un étage qui ne volera pas dans l'espace

Avec Themis, l'ambition est de réaliser d'ici 2025 un étage à bas coût réutilisable, utilisant le mode « toss back ». Cette manœuvre, qu'utilise SpaceX pour récupérer l'étage principal du Falcon 9, consiste à réaliser un demi-tour, une marche arrière et un rallumage du moteur. Dans cette configuration, l'étage utilise la propulsion fusée pour fournir les impulsions permettant le retour au sol, le freinage en phase atmosphérique et l'atterrissage à la verticale. Plusieurs autres modes de récupération existent, et si ArianeWorks parie sur le « toss back », ce n'est évidemment pas pour copier SpaceX mais simplement parce que c'est ce qui est apparu, après analyses, le mieux adapté pour nos futurs lanceurs.

Réservoirs de test Themis durant les opérations cryogéniques de remplissage et de vidange. © ArianeGroup

Les premiers essais de vols suborbitaux sont prévus à Kourou (Guyane) entre 2023 et 2025. Ces vols auront pour but de tester tout le domaine de vol. C'est-à-dire la montée, le retournement, la redescente et l'atterrissage moteurs en avant et à la verticale (le mode « toss-back »), nécessitant de nombreuses manœuvres de gestion d'attitude et de vitesse.

En parallèle, les équipes du Centre spatial guyanais ont débuté la réhabilitation du site de lancement Diamant de façon à l'adapter à Themis, Callisto ainsi qu'à de futurs petits et micro lanceurs qui n'existent pas encore sur le marché.

Themis pourrait aussi donner naissance à de nouveaux boosters pour augmenter la performance d'Ariane 6. À la différence des actuels boosters, les P120 qui fonctionnent avec un carburant solide, le booster Themis utiliserait du carburant  liquide. Autre voie à l'étude, « adapter Themis pour remplacer l'étage principal d'Ariane 6 » avec l'objectif de rester dans une gamme de performances similaires mais avec une compétitivité renforcée. Enfin, Themis pourrait donner naissance à une nouvelle architecture de lanceurs simples et sobres, couvrant un spectre large de missions avec seulement deux étages et une seule filière technologique de propulsion.

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