Molnia (lanceur)

Le lanceur Molnia joue un rôle central dans l'histoire de l'exploration du système solaire puisqu'il place en orbite toutes les sondes spatiales soviétiques vers Mars et Vénus jusqu'au début des années 1970. C'est ainsi que le 12 février 1961 un lanceur Molnia lance Venera 1 la première sonde spatiale qui réussit à se diriger vers une autre planète. Les Molnia lancent les sondes spatiales lunaires Luna 4 à 14, les sondes martiennes Mars 1 à 3 et les sondes vénusiennes Venera 1 à 8. Par la suite le lanceur est remplacé dans cet usage par la fusée Proton plus puissante. Sa capacité à placer des charges utiles sur des orbites hautes est utilisée quasi exclusivement pour mettre en orbite les satellites d'alerte précoce US-K et ldes satellites de télécommunications Molnia qui circulent sur une orbite elliptique haute dite orbite de Molnia et qui lui donnent son nom[3] - [4].

Le bloc I remplace le bloc E du lanceur Vostok. Avec une masse de 24,8 tonnes (masse à vide de 1 976 kg), il est chargé de placer le quatrième étage ainsi que la charge utile sur une orbite basse (200 × 500 km). Il est propulsé par un nouveau moteur, le RD-0110, premier moteur-fusée à usage spatial développé par le bureau d'études KB Khimautomatiki dirigé par Sémion Kosberg. Ce moteur reprend une architecture commune sur les lanceurs Semiorka avec une turbopompe unique alimentant 4 chambres de combustion et leur tuyère. La turbopompe est mise en mouvement par les gaz d'un générateur à gaz qui sont également utilisés par quatre petits moteurs-verniers pour maintenir l'orientation du lanceur dans les trois axes. Sa poussée est de 298 kN. il fonctionne durant 200 secondes. Contrairement au bloc E qu'il remplace, les réservoirs d'ergols sont de forme cylindrique et non toroïdale. Le bloc I est long de 8,1 mètres pour un diamètre de 2,66 m[2] - [5].

Bloc L

Bloc L du lanceur Molnia avec une sonde spatiale de la série 2MV mise en œuvre sans succès au début des programmes Mars et Venera.

L'étage supérieur Bloc L est un nouvel étage qui est utilisé pour fournir la vitesse nécessaire à la charge utile circulant en orbite basse (200 × 500 km) )à la suite de l'extinction du Bloc I pour la placer selon le cas sur une orbite haute (satellites de télécommunications) ou une orbite interplanétaire (sondes spatiales). Pour viser ces orbites, l'étage est allumé après une période de vol libre au cours duquel son orientation est maintenue fixe à l'aide du système de contrôle d'attitude SOIS. L'étage donne lieu à plusieurs innovations technologiques. Le moteur-fusée à ergols liquides S1.5400 qui le propulse et brûle le mélange d'ergols Kérosène / Oxygène liquide est le premier moteur à mettre en œuvre un cycle à combustion étagée permettant des gains significatifs au niveau de son impulsion spécifique (7 à 10 %) qui monte à 342 secondes. Pour la mise à feu du Bloc L les ingénieurs soviétiques ont recours à une deuxième innovation : un petit propulseur à propergol solide (BOZ) est utilisé avec deux objectifs. La poussée produite plaque les ergols, qui étaient dispersés dans les réservoirs par l'absence de gravité, contre le fond et garantit l'alimentation initiale du moteur. Par ailleurs les gaz produits par le bloc de poudre entrainent une petite turbine qui met en rotation la turbopompe. Celle-ci est entrainée par la suite par les gaz produits par une pré-chambre de combustion. Les gaz utilisés pour entrainer la turbopompe comme ceux accélérés par celle-ci sont injectés dans la chambre de combustion (principes du cycle à combustion étagée). La pression dans cette dernière est de 54 bars. L'orientation du moteur peut être modifiée de 3° ce qui permet de contrôler l'attitude du lanceur en lacet et en tangage. Le contrôle en roulis est pris en charge par deux moteurs auxiliaires de 100 newtons de poussée. Une fois que le moteur est démarré, le propulseur BOZ est largué. Le moteur S1.5400 une fois éteint ne peut pas être remis en marche. Il fonctionne durant 285 secondes dans la deuxième version déployée[2].

La première version du bloc L, dont la structure dérive du bloc E, utilise deux réservoirs toroïdaux de 60 cm de diamètre pour stocker les ergols. Il a une masse à vide de 1,08 tonnes et avec les ergols de 5,1 tonnes. Le propulseur BOZ représente 700 kg et le moteur à sec pèse environ 150 kg. L'étage est long de 5,1 mètres et son diamètre est de 2,8 mètres. La deuxième version de l'étage utilise un moteur-fusée amélioré mais surtout transporte une quantité nettement plus importante d'ergols : sa masse au lancement passe à 6,66 tonnes pour une masse à vide de 1,16 tonne. Les dimensions extérieures restent inchangées[2].

• Christian Lardier (Air et Cosmos) et Stefan Barensky (préf. Jean-Yves Le Gall), Les deux vies de Soyouz, Paris, Editions Edite, coll. « Histoire des sciences », 2010, 415 p. (ISBN 978-2-846-08266-2 et 2-846-08266-9, OCLC 758791376, BNF 42293729, LCCN 2010540421)

• R-7 (famille de lanceurs) Vue d'ensemble des lanceurs dérivés de la R7 Semiorka
• Molnia

• (de) « Die Semjorka Trägerrakete » (consulté le 11 avril 2010)