Ariane 6

Ariane 6 est une fusée développée et produite par l'Agence spatiale européenne. Son premier vol est prévu pour 2024, depuis la base spatiale de Kourou, en Guyane. Elle remplace Ariane 5.

Raisons de la création d'Ariane 6

Après un premier lancement raté en 1996 (ce qui est très fréquent pour une nouvelle fusée) et des défauts sur le vol suivant en 1997, Ariane 5 s'est révélé être un lanceur d'une grande fiabilité.

Sur 115 vols effectués entre 1998 et 2023, il y a eu :

• 112 lancements réussis,
• 2 échecs partiels (mauvaise orbite ou l'un des deux satellites ne fonctionne pas) en 2001 et 2018,
• 1 échec (destruction de la fusée) en 2002.

L'échec est intervenu lors du premier vol d'une version plus puissante d'Ariane 5 en 2002.

Ariane 5 était surtout utilisée pour lancer des satellites de télécommunications placés sur une Orbite géostationnaire. Le centre spatial guyanais d'où les fusées Ariane sont lancées étant proche de l'équateur terrestre, ça facilite ce type de lancement. Le plus souvent, Ariane 5 lançait 2 satellites à la fois.

Toutefois, au fil des années, les satellites de télécommunications sont devenus de plus en plus gros et lourds. Ariane 5 permettait de lancer 10,5 tonnes de charge utile en orbite de transfert géostationnaire. Le plus souvent, 2 satellites d'environ 5 tonnes étaient lancés en même temps et les fabricants des satellites partageaient les frais du lancement. Mais si un satellite plus lourd devait être lancé, soit ils en trouvaient un léger, soit son fabricant payait la totalité du coût du lancement, et dans ce cas, d'autres fusées étaient la plupart du temps moins coûteuses.

L'idée d'un successeur à Ariane 5 date de 2009, mais les caractéristiques d'Ariane 6 ont été adoptées fin 2014.

Un des souhaits a été de réduire le coût de fabrication du lanceur et d'avoir 2 version, une avec 2 boosters à poudre fixés au 1^er étage prévue pour envoyer 5 tonnes en orbite de transfert géostationnaire et l'autre avec 4 boosters à poudre pour envoyer 11,5 tonnes. Contrairement à Ariane 5, Ariane 6 est prévue pour lancer un seul satellite à la fois.

Configuration du lanceur

Les 2 modèles d'Ariane 6

Premier étage

Le premier étage d'Ariane 6, comme celui d'Ariane 5 mesure 5,4 m de diamètre. C'est une version raccourcie du premier étage d'Ariane 5 dans sa version qui a été la plus utilisée. Il pourrait faire entre 25 à 28 mètres de long contre 31 mètres pour le premier étage d'Ariane 5 et peser un peu plus de 12 tonnes à vide.

On le remplit d'oxygène et d'hydrogène liquides. L'ensemble de ces 2 gaz atteint 140 tonnes.

		Le savais-tu ?
	Combustion de l'hydrogène
La combustion de 2 atomes d'hydrogène avec un atome d'oxygène produit une molécule d'eau. C'est une réaction chimique non polluante. Toutefois, on a besoin de beaucoup d'électricité pour récupérer de l'hydrogène et de l'oxygène à partir de l'eau. La pollution pour l'obtenir dépend de la manière dont est fabriquée cette électricité.

Ce premier étage est prévu pour fonctionner pendant 8 minutes. Il fournit une poussée de 137 tonnes.

Propulseurs d'appoint

Pour rajouter de la puissance au moment du décollage, c'est à dire lorsque la fusée est la plus lourde, 2 ou 4 propulseurs d'appoint sont fixés au premier étage :

• La version Ariane 62 possède 2 propulseurs d'appoint,
• La version Ariane 64 en possède 4.

Les propulseurs d'appoint mesurent 3,4 m de diamètre chacun et 22 m de haut, mais le produit de propulsion (propergol) n'occupe que la moitié de cette hauteur.

Chacun des propulseurs d'appoint pèse 154,6 tonnes (143,6 tonnes de propergol et 11 tonnes pour le propulseur vide).

Au moment du décollage, chacun des propulseurs d'appoint fournit 3,2 fois plus de poussée que le moteur à hydrogène du premier étage. La poussée baisse pendant la combustion du propergol, mais en moyenne, elle est 2,5 fois plus forte que celle moteur à hydrogène du premier étage.

Ces propulseurs d'appoint sont vides et se détachent du premier étage 135 secondes (soit 2 minutes et 15 secondes) après le décollage.

Deuxième étage

Comme le premier étage, le second étage de la fusée Ariane 6 mesure 5,4 m de diamètre. Sa hauteur est de 8,7 m.

Il est rempli d'oxygène et d'hydrogène liquides. L'ensemble de ces 2 gaz pèse 31 tonnes. C'est un peu plus du double que ce que contenait le 2ème étage d'Ariane 5. À vide, le deuxième étage pourrait peser autour de 6 tonnes (calcul très approximatif).

La poussée du 2^e étage est environ 7 fois plus faible que celle du moteur à hydrogène du premier étage. Mais lorsque le 2^e étage fonctionne, la fusée est beaucoup plus légère.

Alors que le 2^e étage d'Ariane 5 ne pouvait être allumé qu'une fois, celui d'Ariane 6 est prévu pour pouvoir être allumé plusieurs fois, ce qui peut permettre des corrections d'orbite.

Vols déjà prévus avec Ariane 6

Bien que le premier vol d'Ariane 6 prévu fin 2023 a été repoussé au début 2024, un certain nombre de vols ont déjà été commercialisés. Au 27 octobre 2027, on a :

• En 2024 : premier vol non payant pour plusieurs petits satellites puis 8 vols payants
• En 2024 ou 2025 : 3 vols
• En 2025 : 3 vols
• En 2026 : 4 vols
• En 2027 : 1 vol
• En 2027 ou 2028 : 1 vol
• En 2028 : 1 vol
• En 2029 : 2 vols
• En 2035 : 1 vol (télescope spatial aux rayons X)
• Date inconnue : 35 à 40 satellites en orbite basse pour Internet et un atterrisseur envoyé en orbite lunaire.

Sur les vols prévus, il y a :

• les 35 à 40 satellites en orbite basse pour Internet,
• 2 lancements en orbite héliosynchrone (presque vers les pôles),
• 6 lancements en orbite à plus de 2000 km d'altitude,
• 12 lancements en orbite de transfert géostationnaire,
• 2 lancements vers le lune,
• 3 lancements de télescopes spatiaux à 1 million de kilomètres de la terre,
• 1 lancement vers la planète Mars.

Successeur prévu d'Ariane 6

Avant même le premier lancement d'Ariane 6, l'Agence spatiale européenne prévoit déjà la fusée qui la remplacera vers 2035 appelée pour l'instant Ariane Next. L'un des buts est de réduire encore les coûts de fabrication de la fusée.

En effet, à l'origine de l'astronautique, les étages de fusées brûlaient dans l'atmosphère en retombant après avoir servi.

Toutefois, la société SpaceX a créé avec la fusée Falcon 9 une fusée partiellement réutilisable. Du carburant est conservé dans le premier étage qui le plus gros des deux et celui qui monte le moins haut. Ce carburant permet de le ralentir dans sa chute et de le récupérer. Ainsi, on pourra le réutiliser une bonne dizaine de fois plutôt que de construire un étage neuf pour chaque lancement.

Le premier étage de la Falcon 9 revient vers la base de lancement où il atterrit. Dans le cas de la Falcon Heavy, ce sont les propulseurs d'appoint (lâchés en premier) qui reviennent à la base de lancement alors que le premier étage atterrit sur une barge en mer à quelques 900 km du lieu de lancement.

D'autres constructeurs de fusée cherchent à mettre au point des fusées partiellement réutilisables. L'idée est est de faire pareil avec Ariane Next pour baisser son coût de fabrication.

Ariane Next est prévue pour fonctionner avec du méthane à la place de l'hydrogène. Le rendement énergétique est moins bon, mais on n'a pas besoin de refroidir le méthane autant pour le garder liquide et ce changement devrait permettre d'alléger la fusée.

La version de base d'Ariane Next est prévue avec 2 étages dont le premier sera réutilisable. Mais deux versions plus puissantes sont envisagées :

1. en rajoutant deux propulseurs d'appoint,
2. en rajoutant aussi un 3^e étage.

Références

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