LauncherOne
LauncherOne est un lanceur léger développé par la société américaine Virgin Orbit, filiale de Virgin Group, pouvant placer en orbite basse une charge utile d'environ 500 kg. Le lanceur est conçu pour être largué à haute altitude par un avion gros porteur Boeing 747-400. Il comporte deux étages dont la propulsion est assurée par des moteurs-fusées à ergols liquides. La conception du lanceur, entamée en 2012, a débouché, après un échec d'un vol d'essai le [1], sur un premier succès le [2].
| LauncherOne | |
 Lanceur LauncherOne | |
| Données générales | |
|---|---|
| Pays d’origine |  États-Unis
|
| Constructeur | Virgin Orbit |
| Premier vol | [1] |
| Période développement | 2012-2020 |
| Statut | En service |
| Lancements (échecs) | 4 (2) |
| Hauteur | ~16 m |
| Diamètre | 1,8 m |
| Masse au décollage | ~25 t |
| Étage(s) | 2 |
| Base(s) de lancement | Lancement aéroporté |
| Charge utile | |
| Orbite basse | 500 kg |
| Orbite héliosynchrone | 300 kg |
| Dimension coiffe | 1,36 × 2,28 m |
| Motorisation | |
| Ergols | kérosène/oxygène liquide |
| 1er étage | Newton-3 poussée 327 kN |
| 2e étage | Newton-4 poussée 16 kN |
Historique
Contexte
Les lancements aéroportés présentent plusieurs avantages comparés à un lanceur traditionnel. Ils ne nécessitent pas de construire de couteuses installations de lancement au sol, et permettent plus de flexibilité, le lanceur pouvant être envoyés depuis plusieurs endroits de la planète, selon la mission. De plus, l'avion permet à la fusée d'être lancée en ayant déjà de l'altitude et de la vitesse, permettant donc d'économiser du carburant et donc d'avoir une charge utile plus importante[3].
Le premier lanceur orbital de ce genre est Pegasus, de la société Orbital Sciences, dont le premier vol eut lieu le , et qui a réalisé actuellement plus de 45 vols[4]. Quelques autres projets de lanceurs aéroportés furent aussi envisagés, comme le MAKS soviétique, Dassault VEHRA[5] ou encore la Falcon 9 Air[6], sans jamais voir le jour cependant[3].
Le développement de LauncherOne prend place dans une période où il est compliqué d'envoyer un micro-satellite en orbite, à cause de la faible disponibilité des lanceurs de l'époque (comme Dnepr), et de leur prix[7]. La demande de lancement de satellite était cependant en augmentation[8]. Il s'agit également d'un contexte de plus en plus grande compétitivité dans l'industrie spatiale, avec l'arrivée du NewSpace[9].
L'entreprise Virgin Galactic met en avant la plus grande flexibilité de son lanceur, pouvant être lancé depuis plusieurs continents, sur plusieurs orbites, dans un délais plus court qu'avec un lanceur traditionnel[7].
Développement
Le développement d'un lanceur aéroporté par a été envisagé par Virgin Galactic dès [10], bien que les premiers détails techniques n'ont été révelés qu'en [7]. Le projet est public depuis [11]. Initialement la fusée devait être lancée depuis l'avion porteur WhiteKnightTwo développé par la même société pour des vols de tourisme spatial[7]. Plusieurs changements sont apportés par la suite au projet : la charge utile du lanceur passe de 100 à 200 kg en orbite héliosynchrone tandis que l'avion porteur White Knight Two est remplacé par un Boeing 747-400 baptisé Cosmic Girl.
A partir de , le LauncherOne est developpé et opéré par la nouvelle société Virgin Orbit[12].
Une usine est édifiée à Long Beach en Californie. Un contrat géant est signé en 2016 avec le constructeur de la constellation de satellites OneWeb pour 39 lancements[13] mais le contrat est finalement annulé par le client en , entrainant des poursuites judiciaires de la part de Virgin Orbit[14].
Échec du premier vol
Un vol de test du LauncherOne était envisagé pour fin 2019[15], puis en [1], pour un premier vol commercial au 2e semestre 2020.
Le premier tir a lieu le au large de Los Angeles après un décollage depuis l'aéroport et port spatial de Mojave, mais le résultat est un échec. La société a indiqué : « Nous avons confirmé une libération correcte par l'appareil. Mais la mission s'est terminée peu après le début du vol. Cosmic Girl et notre équipage vont bien et reviennent à la base »[16]. Quelques secondes après l'allumage du moteur-fusée, l'alimentation en oxygène liquide s'est interrompue en raison d'un bris d'équipement et ne parvient pas à maintenir la propulsion de la fusée[17].
Succès du second vol
Son second tir se déroule avec succès le et met en orbite dix CubeSats du programme Educational Launch of Nanosatellites (en) de la NASA. L'avion décolle à 10 h 38 PST (18 h 38 UTC) et le lancement a lieu à 11 h 39 PST (19 h 39 UTC), soit à un peu moins de la moitié de la fenêtre de lancement de quatre heures qui s'est ouverte à 10 h 0 PST (18 h 0 UTC)[18]. La fusée LauncherOne est dédiée à Eve Branson, la mère du fondateur du groupe Virgin, Richard Branson, décédée des complications liées à la Covid-19 le , à l’âge de 96 ans[19].
Caractéristiques techniques
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LauncherOne est un lanceur aéroporté de petite taille qui est conçu pour être largué à une altitude d'environ 10 km. Cette technique permet d'accroître les performances et d'adapter le site de lancement (mobile par définition) aux objectifs de l'engin spatial à satelliser. Le lanceur long d'environ 16 mètres et d'une masse de 25 tonnes comporte deux étages[20] :
- Le premier étage d'un diamètre de 1,8 mètre est propulsé par un moteur-fusée NewtonThree (N3) d'une poussée de 327 kN dans le vide, brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. Le moteur est alimenté par une turbopompe.
- Le deuxième étage, d'un diamètre de 1,5 mètre est propulsé par un moteur-fusée NewtonFour de 22 kN de poussée.
Performances
Le lanceur permet de placer en orbite terrestre basse jusqu'à 500 kg (altitude 200 km et inclinaison orbitale de 28,5°) et en orbite héliosynchrone jusqu'à 300 kg (altitude 500 km). Le volume interne de la coiffe comporte une partie cylindrique d'un diamètre de 1,36 m et d'une hauteur de 2,28 m. La hauteur hors tout de la coiffe est de 3,63 m[21].
Prix et comparaison avec les autres lanceurs légers
Le prix catalogue du lanceur est de 12 millions US$[22]. LauncherOne est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :
| Lanceur | Prix (millions US$) | Charge utile (kg)
(orbite basse) |
Prix au kg (US$) | Charge utile (kg)
(orbite héliosynchrone 500 km) |
Prix au kg (US$) | Statut du lanceur
(avril 2023) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Terran 1 | 12 | 1 250 | 9 600 | 900 | 13 333 | Retiré du service |
| LauncherOne | 12 | 500 | 24 000 | 300 | 40 000 | Opérationnel |
| Electron | 7,5 | 300 | 25 000 | 200 | 37 500 | Opérationnel |
| Firefly Alpha | 15 | 1 000 | 15 000 | 600 | 25 000 | Opérationnel |
| RS1 | 12 | 1 350 | 8 888 | 1000 | 12 000 | En attente d'un premier vol réussi |
| SpaceX Rideshare (Falcon 9, lanceur moyen) | 1,1 | 200 | 5 500 | Opérationnel |
Historique des lancements
En date d'avril 2023, Virgin Orbit prévoyait toujours poursuivre les vol de LauncherOne malgré s'être placé sous la protection de ses créanciers[23].
| Vol n° | Nom | Site de lancement | Date | Charge utile | Orbite | Résultat |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Launch Demo | Mojave | [24] | Starshine 4 et INTERNSAT | Orbite basse | Échec |
| Extinction prématurée du premier étage juste après l'allumage. La cause de l'échec du premier étage provient du bris d'une conduite hydraulique empêchant l'oxygène liquide de se rendre au moteur-fusée[25]. | ||||||
| 2 | Launch Demo 2 | Mojave | [26] | ELaNa 20: CACTUS-1, CAPE-3, EXOCUBE-2, MiTEE, PICS 1, PICS 2, PolarCube, Q-PACE, RadFXSat-2, TechEdSat-7 | Orbite basse | Succès |
| Premier vol réussi et premier lancement aéroporté d'une fusée à ergol liquide. Lancement de 10 satellites pour la NASA | ||||||
| 3 | Tubular Bells, Part One | Mojave | [27] | STP-27VPA (Gunsmoke-J 3, HALO-Net Free Flyer, CNCE Blk 1 x 2), BRIK-II, STORK-4, STORK-5 (MARTA) | Orbite basse | Succès |
| Mission comprenant 4 satellites du Département de la Défense Américaine, 2 satellites de SatRevolution et 1 satellite de Spire[28]. | ||||||
| 4 | Above the Clouds | Mojave | [29] | STP-27VPB (PAN-A & B, GEARRS-3, TechEdSat-13), SteamSat-2, STORK-3, ADLER-1 (Lemur-2 Krywe) | Orbite basse | Succès |
| Mission incluant 4 satellites du Département de la Défense Américaine, 2 satellite de SatRevolution et 1 satellite de Spire[30]. | ||||||
| 5 | Straight Up | Mojave | 2 juillet 2022[31] | CTIM-FD, GPX-2, Gunsmoke-L (Lonestar) × 2, MISR-B, NACHOS-2, Recurve, Slingshot-1 | Orbite basse | Succès |
| Mission STP-S28A pour la Force Spatiale des États-Unis, comptant 7 satellites[32]. Premier vol nocturne. | ||||||
| 6 | Start Me Up | Cornouailles | 9 janvier 2023[33] | Prometheus 2A et 2B, Amber-1, ForgeStar-0, Kernow Sat 1, Aman | Orbite basse | Échec |
| Premier lancement depuis le Spatioport Cornouailles et premier lancement à partir du Royaume-Uni pour Virgin Orbit. Une anomalie cause un échec du second étage et le lanceur ne réussit pas à se placer en orbite. | ||||||
| Lancements programmés | ||||||
| - | Mojave | 2023[34] - [35] | HYPERSAT-1 | Orbite basse | Prévu | |
| Premier de 6 lancements pour la constellation de satellites d'imagerie hyperspectrale de l'entreprise HyperSat | ||||||
| - | Mojave | 2023[36] | QPS-SAR-5 | Orbite basse | Prévu | |
| Satellite d'observation de la Terre | ||||||
| - | Mojave | 2023[37] | Plusieurs satellites | Orbite basse | Prévu | |
| Satellites d'observation de NorthStar et Spire Global | ||||||
| - | Mojave | 2023[38] | STP-S28C | Orbite basse | Prévu | |
Statistiques de lancement
Notes et références
- (en-US) « Launch Schedule – Spaceflight Now » (consulté le )
- (en) Christian Davenport, « Virgin Orbit rocket reaches Earth orbit, adding an entrant to the commercial space race », Washington Post, (ISSN 0190-8286, lire en ligne, consulté le ).
- Eric Bottlaender, « Les lancements de fusées orbitales portées par avion, un délicat compromis », sur Clubic.com, (consulté le )
- (en-US) « Pegasus Rocket », sur Northrop Grumman (consulté le )
- « VEHRA et MLA : la France a les vecteurs, mais pas les budgets », Défense et Sécurité internationale Hors-série no 28,
- (en) Zach Rosenberg2012-11-27T18:38:00+00:00, « Stratolaunch and SpaceX part ways », sur Flight Global (consulté le )
- (en) Jonathan Amos, « BBC - Spaceman: LauncherOne: Virgin Galactic's other project », sur www.bbc.co.uk (consulté le )
- « Croissance record en vue pour le marché des satellites », sur Les Echos, (consulté le )
- (en) Ed Browne last updated, « Virgin Orbit: The Private Space Company That Aims to Launch Small Satellites », sur Space.com, (consulté le )
- « https://twitter.com/virgingalactic/status/837274024635850753 », sur Twitter (consulté le )
- Yannick Smaldore, « Virgin Orbit atteint l'espace pour la première fois avec sa fusée LauncherOne », sur Clubic.com, (consulté le )
- (en) Irene Klotz published, « Virgin Galactic Unveils Spin-Off Virgin Orbit for Small-Satellite Launches », sur Space.com, (consulté le )
- (en) Caleb Henry, « LauncherOne to Start Test Missions in 2017 », sur satellitetoday.com,
- (en-US) Brian Berger, « Virgin Orbit takes OneWeb to court over canceled launch contract », sur SpaceNews, (consulté le )
- Antoine Meunier, « LAUNCHER ONE : Possible premier vol en fin d'année », sur http://www.lachroniquespatiale.com, (consulté le )
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- (en-US) Jeff Foust, « Virgin Orbit identifies cause of engine shutdown on first LauncherOne flight », sur SpaceNews, (consulté le )
- (en) « LauncherOne reaches orbit on second attempt with NASA CubeSats - NASASpaceFlight.com », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le ).
- « NETCOST - Actualité high-tech, hardware, OS, jeux-vidéo, mobilité, crypto, science et tests produits. », sur NETCOST (consulté le ).
- (en) « Technology - A New Approach To Proven Technology », sur Virgin Orbit (consulté le ).
- (en) « LoauncherOne Service Guide version 0.2 », sur Virgin Galactic, .
- (en-US) Daniel Oberhaus, « Virgin Orbit Just Launched a Rocket From a 747 », Wired, (ISSN 1059-1028, lire en ligne, consulté le )
- (en-US) Virgin Orbit, « Virgin Orbit completes key failure investigation test, confirms Cornwall failure root cause and path forward for return to flight », sur virginorbit.com, (consulté le )
- (en-US) Jeff Foust, « Virgin Orbit first launch attempt fails », sur spacenews.com, (consulté le )
- (en-US) Stephen Clark, « Virgin Orbit traces cause of LauncherOne engine failure to propellant line – Spaceflight Now » (consulté le )
- (en-US) Stephen Clark, « Virgin’s satellite launcher reaches orbit for first time », sur spaceflightnow.com, (consulté le )
- (en-US) Tobias Corbett, « LauncherOne lofts defense and commercial satellites on first operational flight », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le )
- (en-US) « Tubular Bells: Part One | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le )
- (en) Mike Wall published, « Virgin Orbit sends 7 satellites to orbit in fourth mid-air launch », sur Space.com, (consulté le )
- (en-US) « Above the Clouds | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le )
- (en-US) « Virgin Orbit launches Space Force mission », sur SpaceNews, (consulté le )
- (en-US) « Straight Up | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le )
- (en) Lauren Grush, « Virgin Orbit Rocket Suffers Failure During First UK Flight », sur BNN Bloomberg, (consulté le )
- « QinetiQ to lead development of Hypersat’s next generation hyperspectral satellites, due for launch by Virgin Orbit in 2023 », sur www.qinetiq.com (consulté le )
- (en) Virgin Orbit, « virgin orbit to launch hyperspectral constellation for qinetiq hypersat », (consulté le )
- (en) « Japanese Radar Constellation iQPS Selects Virgin Orbit for 2023 Orbital Launch », sur www.businesswire.com, (consulté le )
- (en-CA) « NorthStar's Space Situational Awareness Services to be launched by Virgin Orbit in 2023 », sur ca.finance.yahoo.com (consulté le )
- (en-US) Jeff Foust, « Virgin Orbit reduces launch forecast while increasing per-launch revenue », sur SpaceNews, (consulté le ) : « After the Cornwall launch, Virgin Orbit expects to perform one more launch in the fourth quarter from Mojave, the site of its previous launches. »
Documentation
Voir aussi
Articles connexes
- Lanceur aéroporté
- Virgin Orbit
- Virgin Galactic
- Pegasus, un autre lanceur aéroporté