Programme spatial de la Corée du Sud

Le premier satellite sud-coréen KITSAT-1 (acronyme de Korea Institute of Technology Satellite), placé en orbite le 10 août 1992 par un lanceur européen Ariane 4, est un microsatellite scientifique de 50 kg développé par la société britannique SSTL dans le but de former les ingénieurs du pays. Un deuxième exemplaire KITSAT-2, placé en orbite en 1993, copie du premier est construit par les étudiants de SaTReC dans le cadre d'un accord de transfert de technologie passé avec SSTL. Il faut cinq ans pour développer le troisième satellite KITSAT-3 deux fois plus lourd (110 kg) dont la charge utile principale est une caméra MEIS développée avec l'aide d'une université d'Afrique du Sud. KITSAT-3 est placé en orbite en 1999 par un lanceur indien PSLV. STSAT-1 ou KAISTSat-4, un satellite de 100 kg, est le premier satellite complètement consacré au programme scientifique national. Il emporte quatre instruments astronomiques et est placé en orbite en 2003[4].

La même année (1999), la Corée du Sud se dote d'un poids lourd dans le secteur aérospatial en fusionnant les divisions spécialisées de trois grands groupes industriels : Daewoo Heavy Industries, Samsung Aerospace et Hyundai Space & Aircraft sont réunis pour former la Korea Aerospace Industries (KAI)[5].

Le succès de KITSAT-3 en 1999 débouche sur la création de la société SaTReC qui va se charger de la commercialisation de satellites et de charges utiles développés avec l'appui du pole de compétences SaTReC au sein de l'université KAIST. Ces deux entités vont jouer par la suite un rôle central dans l'implémentation du programme spatial coréen en mettant au point les techniques spatiales et en construisant les micro-satellites puis les satellites lourds du pays. Avec SaTReC, la Corée du Sud va progressivement développer une expertise dans le domaine de la miniaturisation des engins spatiaux et des satellites de télédétection. Au cours des deux décennies qui vont suivre, SaTReC développe plusieurs plates-formes de microsatellites (SI-100, SI-200) et exporte plusieurs satellites d'observation de la Terre à résolution spatiale moyenne (Razaksat pour la Malaisie, Xsat pour Singapour, Rasat pour la Turquie, DubaiSat 1 pour Dubaï)[6].

Le programme KOMPSAT (acronyme de Korea Multi-Purpose Satellite) est mis sur pied en 1995 pour permettre à la Corée du Sud de collecter depuis l'espace des données pour la réalisation d'un système d'information géographique national, le contrôle de ses ressources agricoles et le suivi des désastres naturels. Pour y parvenir, KARI crée à Daejeon un centre d'intégration et de test des satellites (SITC) d'une superficie de 11 408 m² qui est portée à 15 000 m² pour le deuxième satellite de la série. Un ensemble d'équipements comprenant des antennes paraboliques, situé sur le site du siège de KARI à Daejeon, est chargé de collecter, traiter, distribuer et archiver les données des satellites. En 2008, un bâtiment est ajouté pour réaliser l'intégration des satellites géostationnaires avec leur charge utile. Il s'écoule environ 10 ans depuis la création de KARI lorsque l'agence spatiale lance son premier satellite d'observation de la Terre en 1999. La construction de KOMPSAT-1, qui est réalisée par la société américaine TRW (avec certains composants sud-coréens), permet aux ingénieurs et techniciens de KARI d'acquérir les connaissances dans ce domaine. Ce micro-satellite de 510 kg, qui emporte une caméra fournissant des images avec une résolution spatiale de 6,6 mètres, est placé en orbite en 1999. KOMPSAT-2, placé en orbite en 2006, est par contre développé par KARI avec l'assistance des techniciens d'Astrium France. La caméra est réalisée avec l'aide des sociétés israélienne El-Op et allemande OHB-System. KOMPSAT-3, placé en orbite en 2012, et le satellite jumeau KOMPSAT-3A lancé en orbite en 2015, fournissent des images dont la résolution spatiale est inférieure au mètre. En parallèle, KARI développe des satellites d'observation de la Terre tous temps utilisant un radar. Le premier de la série est KOMPSAT-5, placé en orbite en 2013, et qui est doté d'une résolution spatiale inférieure au mètre[7].

Le lancement de la fusée-sonde KSR-3.

En 1999, le gouvernement sud-coréen fige un plan de développement de son programme spatial sur 15 ans qui doit être révisé tous les deux ans par le comité national des Sciences et des Technologies. Ce plan prévoit pour la période 1993-2002 le développement d'une famille de fusées-sondes. L'objectif est à la fois d'acquérir les compétences techniques nécessaires au développement d'un lanceur et de fournir aux scientifiques l'opportunité d'effectuer des expériences dans la haute atmosphère[8]. Trois fusées-sondes de puissance et de complexité croissante sont développées. KSR-1, une fusée mono-étage non guidée à propergol solide de 1,3 tonne, vole à deux reprises en 1993 en atteignant une altitude de 75 kilomètres avec une charge utile de 150 kg[9]. KSR-2, qui superpose deux étages KSR-1, permet d'atteindre une altitude de 160 kilomètres. La fusée-sonde vole à deux reprises en 1997 et 1998[10]. La KSR-3, dont le développement est décidé en 1997, est la première fusée de la Corée du Sud utilisant un moteur-fusée à ergols liquides. Le moteur-fusée de la KSR-3 développe une poussée de 13 tonnes, brûle un mélange de kérosène et d'oxygène et est alimenté par pressurisation des réservoirs[11].

La Corée du Sud adhère en 2001 au Régime de contrôle de la technologie des missiles visant à limiter la prolifération des armes de destruction massive en contrôlant les transferts des missiles pouvant servir de vecteur pour ces armes. Son adhésion lui permet de négocier avec d'autres pays l'importation des technologies sensibles lui permettant de développer un lanceur national[12]. En novembre 2002, elle lance pour la première fois sa fusée-sonde KSR-III. L'objectif est de disposer vers 2005 d'un lanceur opérationnel capable de placer de petits satellites en orbite. Celui-ci doit comporter trois étages développés à partir de KSR-III flanqués de deux propulseurs d'appoint également dérivés de la même fusée-sonde. Le troisième étage est à propergol solide et dérive de la fusée sonde KSR-I. Finalement cette approche est abandonnée au profit d'un nouveau projet baptisé KSLV-1 (futur Naro-1). Pour accélérer le développement de ce dernier, les responsables coréens décident d'avoir recours à une assistance étrangère[13].

La réplique du lanceur KSLV-1 au centre spatial de Naro.

En 2004, la Corée du Sud se tourne vers la Russie pour le développement d'un moteur-fusée à ergols liquides. La société russe GKNPZ Khrounitchev, constructeur du lanceur russe Angara signe un contrat initial d'une valeur d'environ 200 millions d'euros pour la conception et le développement du lanceur sud-coréen ainsi que la construction d'une base de lancement sur le territoire de la Corée du Sud. Le contrat final signé en octobre 2006 prévoit finalement que Khrounitchev développe le premier étage complet du lanceur conçu pour placer 100 kg en orbite. La société russe doit fournir les composants permettant de construire le lanceur toutefois sans transfert de technologie. Le contrat final ratifié en juin 2007 par la Douma russe autorise finalement le transfert de technologies sensibles. Cet accord de coopération est signé de manière officielle le même mois par le président russe Vladimir Poutine et le président coréen Roh Moo-hyun. Le budget du projet KSLV-1 atteint 449 millions €, dont 391 millions d'euros pour le développement du lanceur. Sur cette dernière somme, 140 millions d'euros sont reversés à la Russie qui s'engage pour deux lancements. 172 millions d'euros sont consacrés à la construction avec l'aide des russes du centre spatial de Naro qui comprend un complexe de lancement, un centre de contrôle, des installations pour permettre d'effectuer les tests et l'assemblage, un centre administratif, un quartier d'habitation[14].

Le lanceur KSLV-1 d'une masse de 140 tonnes est haut de 33 mètres pour un diamètre de 2,9 mètres. Il comprend un premier étage directement dérivé du premier étage URM-1 du lanceur Angara de Khrunitchev long de 25,8 mètres. Toutefois le moteur-fusée utilisé n'est pas le RD-191 de l'URM mais un RD-151 développé par NPO Energomach caractérisé par une poussée plus faible (1 700 kiloNewtons). Le RD-151 brûle un mélange de kérosène et d'oxygène avec un cycle d'alimentation très performant. Cet étage doit fonctionner durant 237 secondes. Il s'agit du premier vol à la fois d'un étage URM et du moteur-fusée qui le propulse. L'institut coréen de recherche aérospatiale (KARI) a la charge de développer le deuxième étage de très petite taille, la coiffe ainsi que l'avionique du lanceur. Cet étage utilise un moteur à propergol solide d'une poussée de 42 kN, dérivé de la fusée-sonde KSR-1, qui doit fonctionner durant 66 secondes. La construction de l'infrastructure et les tests du lanceur s'achèvent en avril 2009[15].

La coopération entre Khrounitchev et ses homologues coréens est affectée par les problèmes financiers que rencontre à cette époque la société russe. Celle-ci est suspectée par son partenaire d'utiliser l'argent versée par la Corée du Sud pour financer les développements de son lanceur Angara. Le lancement de KSLV-1 prévu initialement fin 2007 est repoussé par les russes à 6 reprises. Finalement le premier vol de Naro-1 a lieu le 25 août 2009. Il emporte un petit satellite scientifique STSAT-2A de 90 kilogrammes. Le lancement est un échec : une des deux moitiés de la coiffe reste fixée au deuxième étage et celui-ci n'atteint pas une vitesse suffisante pour permettre la satellisation. Un deuxième vol est planifié 9 mois plus tard et les responsables russes s'engagent à contribuer à une troisième tentative si ce deuxième vol est un échec. L'agence spatiale coréenne (KARI) précise dans ce contexte, qu'il n'est pas prévu d'utiliser le lanceur pour des vols ultérieurs. Un nouveau lanceur baptisé KSLV-2 avec des ressources uniquement nationales est prévu. Ce nouveau lanceur a la capacité de placer 1,5 tonnes sur une orbite terrestre basse et doit effectuer son premier vol vers 2020[16].

Une deuxième tentative de lancement a lieu le 10 juin 2010, emportant le satellite STSAT-2B, mais le lanceur explose au bout de 127 secondes. Après une longue enquête, les enquêteurs russes mettent en cause un composant développé par les coréens. Le troisième et dernier vol du lanceur a lieu le 30 janvier 2013. Cette fois le lanceur qui emporte un nouveau satellite scientifique STSAT-2C d'une masse d'environ 100 kilogrammes est un succès[17].

Décollage de la fusée KSLV-II lors de son vol inaugural en octobre 2021.

La réalisation du lanceur KSLV-1 n'était qu'une étape dans le développement d'un lanceur national et il ne sera plus utilisé par la suite. L'agence spatiale de la Corée du sud, l'Institut coréen de recherche aérospatiale (KARI), lance dès 2012 le développement d'un lanceur à trois étages utilisant des technologies entièrement nationales. Le lanceur nécessite la mise au point de deux nouveaux moteurs-fusées baptisés KRE-075 et KRE-007. La construction du lanceur est planifiée en trois phases[18]. Le projet comprend trois phases[19] :

• La première phase (2012-2015) porte sur la mise au point du moteur KRE-007 de 7 tonnes de poussée destiné à propulser l'étage supérieur et la construction des bancs d'essais.
• La deuxième phase (2015-2018) comprend le développement du moteur KRE-075 de 75 tonnes de poussée destiné à propulser les deux premiers étages du lanceur et la réalisation d'un test en vol des deux derniers étages. Ce test réussi a lieu le 28 novembre 2018[20] - [21].
• Enfin la troisième phase (2018-2021) comprend le développement du lanceur complet et la réalisation de deux vols destinés à qualifier la fusée. Le test du lanceur complet, qui était prévu en décembre 2019, est repoussé à février 2021 puis en octobre de la même année[22].

Le premier vol du lanceur complet a lieu le 21 octobre 2021. Les deux premiers étages fonctionnent de manière nominale mais le troisième étage s'éteint au bout de 47 secondes soit 46 secondes trop tôt. La charge utile, qui s'est séparée comme prévu du dernier étage à une altitude de 700 kilomètres, n'a toutefois pas une vitesse suffisante pour se maintenir en orbite et retombe sur Terre en se désintégrant dans l'atmosphère. Une commission doit déterminer l'origine de l'anomalie et la corriger avant le deuxième vol de qualification programmé[23]. Le deuxième vol, qui a lieu le 21 juin 2022, est cette fois couronné de succès[24]. Le projet a couté en tout 1,43 milliard € en incluant deux vols de qualification. Courant 2021 la fabrication et le lancement de quatre autres lanceurs sont budgétés pour un montant de 440 millions €.

Pour répondre à ses projets spatiaux ambitieux, la Corée du Sud prévoit en 2023 de développer un lanceur de nouvelle génération, baptisé KSLV-3, capable de placer 7 tonnes sur une orbite héliosynchrone, 3,7 tonnes sur une orbite géostationnaire et 1,8 tonnes sur une orbite de transit vers la Lune. À cet effet, l'institut KARI prévoit de développer en 5 ans un nouveau moteur-fusée à ergols liquides de 100 tonnes de poussée brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide.

Au milieu des années 2010 la Corée du sud décide de lancer un programme d'exploration spatiale de la Lune. L'objectif est à la fois de donner une image moderne du pays, d'acquérir des compétences techniques dans le domaine spatial et de faire progresser la science lunaire. Le programme lunaire prévoit dans une première phase (2015-2018) le développement d'un orbiteur de 680 kg placé autour de la Lune qui doit être lancé fin 2020 et qui est baptisé Korea Pathfinder Lunar Orbiter (Danuri). Le projet dispose d'un budget de 198 milliards de wons (environ 156 millions d'euros en 2016)[25]. La sonde spatiale rebaptisée Danuri est placée sur une orbite de transit vers la Lune le 4 août 2022 par une fusée Falcon 9 et se place en orbite autour de la Lune après une manœuvre effectuée le 16 décembre 2022[26]. Une deuxième mission lunaire, de type atterrisseur, doit être lancée par la suite. Le programme lunaire comprend également le développement d'un centre de contrôle dédié et d'une station de réception équipée d'une antenne parabolique de grande taille (26 à 34 mètres)[25].

Fin 2022, les dirigeants coréens décident d'accélérer la croissance de l'industrie spatiale nationale. Le budget voté pour l'année 2023 est en forte croissance (+20%) et le ministre des sciences s'engage à doubler le budet annuel consacrée au programme spatial au cours des cinq prochaines années le faisant passer à 1,5 trillions de wons d'ici 2027. Il prévoit de consacrer au minimum 100 trillions de wons (67,5 milliards €) au secteur spatial d'ici 2045. Le gros du budget (586 milliards de wons sur 874,2) est consacré à l'expansion de l'industrie spatiale. Il est prévu le développement d'un programme de navigation par satellite national, le développement de satellites d'applications. 148 milliards de wons sont affectés au développement aux évolutions du lanceur KSLV-2 et au développement de son successeur KSLV-3. 95,4 milliars wibs sont alloués aux satellites militaires. D'ici 2030 1,42 trillions de wons doivent être consacrés ce poste[27].

En 2022 le budget alloué au programme spatial du pays est de 743 milliards wons (495 millions euros). En 2023 la Corée du Sud devrait lui consacrer 874,2 milliards wons (582 millions € soit une augmentation de +19,5%)[29] - [27].

• Le centre spatial de Naro est le principal établissement de Corée du Sud consacré aux tests, à l'assemblage et au lancement d'engins spatiaux. Il est rattaché à l'Institut coréen de recherche aérospatiale (KARI). Le centre, qui est inauguré en 2009, a utilisé pour le lancement des lanceurs Naro-1 et doit servir de base de lancement du lanceur nationale KSLV-2. Le centre comprend notamment un complexe de lancement, un centre de contrôle, la station de poursuite de Jeju et des bancs d'essais pour les moteurs-fusées. Le centre se trouve sur l'île Narodo (district de Goheung) à l'extrémité sud de la péninsule de Corée et à environ 485 kilomètres de la capitale Séoul[30].
• SaTReC (acronyme de Satellite Technology Research Center) est une entité créée en 1999 au sein de l'université KAIST qui met au point des plates-formes et des équipements pour microsatellites. Cette société a développé la série des STSAT et NEXTSat 1 ainsi que des composants pour des satellites d'observation de la Terre coréens et d'autres pays.

Dans le cadre de son projet 425 dont l'objectif est la mise en place d'une constellation de satellites d'observation militaires vers 2023, l'Agence pour le développement de la défense sud-coréenne (ADD acronyme de Agency for Defense Development) commande 4 satellites de reconnaissance radar à Thales Alenia Space (TAS). Ces satellites d'une masse de 700 à 800 kg utilisent la plate-forme HER1000 de TAS. Celle-ci se caractérise par sa grande agilité grâce à l'utilisation d'actionneur gyroscopique plus puissant que les roues de réaction. L'antenne radar de forme parabolique a un diamètre de 5 mètres et formé de 24 pétales qui se déploient en orbite. Les satellites conçus par Thales Alenia Space sont assemblés en Corée du Sud par les sociétés aérospatiales coréennes Korea Aerospace Industries et Hanwha[32] - [33].

L'agence spatiale de la Corée du Sud initie en 2016 un programme d'exploration spatiale de la Lune. Dans une première phase, un orbiteur de 680 kg, baptisé Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), doit être placé en 2022 en orbite autour de la Lune. Celui-ci emporte quatre instruments scientifiques de conception nationale et une caméra fournie par la NASA. Dans une deuxième phase, l'agence spatiale prévoit le développement d'un astromobile qui sera déposé à la surface de la Lune[34].

Les dirigeants coréens planifient le développement d'une sonde spatiale qui se poserait sur la Lune vers 2032. Un atterrissage sur Mars est également prévu vers 2045[35].

L'astéroïde géocroiseur Apophis doit passer à 40 000 kilomètres de la Terre en 2029. A cette distance, les forces de marée exercées par la Terre ont un effet non négligeable sur la dynamique, la vitesse de rotation et la surface de l'astéroîde. La Corée du Sud étudie une mission qui serait lancée en 2026 et qui, après s'être placée en orbite autour d'Apophis, étudierait in situ les caractéristiques de l'astéroïde et les effets du survol de la Terre[36] .

• (en) Brian Harvey, Henk H. F. Smid et Theo Pirard, Emerging space powers : The new space programs of Asia, the Middle East ans South America, Springer Praxis, 2010 (ISBN 978-1-4419-0873-5)
• (en) Daniel A. Pinkston, « Joining the Asia Space Race : South Korea’s Space Program », Korea Economic Institue of America : Academic paper series,‎ 10 septembre 2014, p. 1-16 (lire en ligne)

• Institut coréen de recherche aérospatiale (KARI) agence spatiale nationale
• KSLV-2 premier lanceur construit entièrement par le pays
• Korean Pathfinder Lunar Orbiter première sonde spatiale sud-coréenne.