Spectrum (fusée)

Spectrum (en français spectre) est un lanceur léger développé par la start-up allemande Isar Aerospace capable de placer 1 000 kg en orbite basse et 700 kg en orbite héliosynchrone. Il comporte deux étages propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de propane et d'oxygène liquide. Son premier vol est prévu dans la seconde moitié de 2023.

Données générales
Spectrum lanceur spatial

Pays d’origine	Allemagne
Constructeur	Isar Aerospace
Premier vol	2023 (prévision)
Statut	En développement
Lancements (échecs)	0
Hauteur	27 m
Diamètre	2 m
Étage(s)	2
Base(s) de lancement	Base de lancement d'Andøya, Norvège Centre Spatial Guyanais, Guyane Française
Charge utile
Orbite basse	1 000 kg
Orbite héliosynchrone	700 kg (700 km)
Dimension coiffe	4,9 x 1,8 m ou 5,3 x 2,5 m
Motorisation
1^er étage	9 x Aquila : 675 kN
2^e étage	1 x Aquila : 94 kN

Création de Isar Aerospace

Isar Aerospace est une start-up créée à Munich en mars 2018 par trois ingénieurs de l'aérospatiale dirigés par Daniel Metzler pour développer un micro-lanceur et les moteurs-fusées à ergols liquides nécessaires en s'appuyant sur l'expertise acquise par l'université technique de Munich dans le domaine des fusées-sondes et des moteurs-fusées. Elle dispose d'un soutien financier de l'Agence spatiale européenne et de fonds allemands. En décembre 2019, elle réussit à lever 17 millions d'euros sur le marché financier. La société propose en 2019 de développer le lanceur Spectrum pouvant placer une tonne en orbite basse. Elle vise un coût de lancement du kilogramme en orbite de 15 000 € et espère atteindre un rythme de quinze tirs par an[1]. En septembre 2020, la société dont les effectifs ont atteint cent personnes, a entamé la construction du lanceur[2].

Financement des micro-lanceurs par l'agence spatiale allemande

L'agence spatiale allemande DLR décide en juillet 2020 de financer à hauteur de 0,5 million d'euros trois sociétés allemandes développant des micro-lanceurs. Celles-ci devront réaliser deux vols entre 2022 et 2023 pour bénéficier des 25 millions d'euros que la DLR compte investir finalement dans ces sociétés. La DLR compte sélectionner un gagnant en 2021 et un deuxième gagnant en 2022. Trois entreprises ont été sélectionnées : RFA filiale du géant de l'aérospatiale bavarois OHB qui développe la fusée RFA One capable de placer 300 kg en orbite basse et 200 kg en orbite héliosynchrone, HyImpulse Technologies, une société résultant d'un essaimage de l'institut de propulsion spatiale de la DLR, qui développe un lanceur utilisant une propulsion hybride capable de placer 500 kg en orbite basse, et Isar Aerospace qui développe le lanceur Spectrum. Les trois lanceurs doivent utiliser les installations scandinaves d'Andoya et d'Esrange pour la mise au point de leurs lanceurs mais le site de lancement des vols orbitaux reste à définir[3]. En janvier 2022, l'Union Européenne qui a décidé d'encourager le développement des micro-lanceurs, décide d'accorder un financement de 10 millions euros à la société Isar Aerospace à l'issue d'un processus de sélection où se confrontaient une quinzaine de propositions de lanceurs européens. Les trois finalistes étaient outre Isar Aerospace, la société allemande Rocket Factory Augsburg (lanceur RFA One) et la société espagnole Payload Aerospace (Miura 5)[4].

En juillet 2022, l'entreprise annonce être la première à avoir été sélectionné par le CNES pour être lancé depuis le Centre Spatial Guyanais[5].

Caractéristiques techniques

Le lanceur Spectrum comprend deux étages propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides identiques brûlant un mélange d'oxygène liquide et de propane. La fusée mesure 27 m de haut pour un diamètre de 2 m. Le premier étage est propulsé par neuf moteurs-fusées Aquila fournissant une poussée totale au décollage de 675 kN. L'étage peut remplir sa tâche même si un des moteurs est victime d'une défaillance. Le deuxième étage est propulsé par un unique moteur-fusée Aquila dont la tuyère est adaptée au fonctionnement dans le vide et qui fournit 94 kN de poussée. Ce moteur peut être rallumé cinq fois pour placer les différents satellites transportés sur des orbites différentes. Deux types de coiffe sont proposées : 4,9 × 1,8 m ou 5,3 × 2,5 m[6].

Comparaison avec les autres lanceurs légers européens développés durant la décennie 2020

Principales caractéristiques des lanceurs légers européens en cours de développement (maj 11 janvier 2023)
Lanceur	Prime[7]	RFA One[8]	Spectrum[9]	Skyrora XL[10]	SL1 [11]	Miura 5[12]	Zéphyr[13]
Constructeur	Orbex	RFA	Isar Aerospace	Skyrora	HyImpulse	PLD Space	Latitude
Dimensions Hauteur x diamètre	19 x 1,3 m	30 x 2 m	27 x 2 m	22,7 x 2,2 m	27 x 2,2 m	34 x 1,8 m	15 x 1,2 m
Étages	2	3	2	3	3	2	2
Masse	18 t			55,8 t	48 t
Propulsion (1^erétage) Poussée unitaire	6 ? ? kN	9 Helix 100 kN	9 Aquila 75 kN	9 Skyforce 80 kN	8 x 75 kN	5 Terrel-C 105 kN	6 Navier ? kN
Ergols	propane x oxygène liquide	kérosène x oxygène liquide	propane x oxygène liquide	kérosène x peroxyde d'hydrogène	oxygène liquide x paraffine	kérosène x oxygène liquide	kérosène x oxygène liquide
Charge utile orbite héliosynchrone	150 kg (500 km)	1 200 kg (700 km)	1 000 kg (700 km)	315 kg (500 km)	400 kg (500 km) 500 kg	300 kg (? km)	70 kg (600 km)
Autre caractéristique	Structure allégée de 30 % /ratio standard	Moteur à combustion étagée			Propulsion hybride	1^er étage récupérable
Base de lancement principale	Sutherland	SaxaVord	Andoya	SaxaVord	Kourou	Kourou	SaxaVord
Premier vol (prévision)	2023	2023	2023	2023	2023	2024	2025

Lancements planifiés

Le premier tir est planifié pour 2023 et s'effectuera depuis la base de lancement d'Andøya en Norvège sur un pas de tir construit à cet effet par la société qui gère la base. Isar Aerospace effectuera également des lancements depuis l'ancien Ensemble de Lancement Diamant du Centre Spatial Guyanais[5] - [14]. Quatre lancements sont prévus en 2024, avec une possibilité de construire jusqu'à 8 lanceurs par an dans un première usine et à terme, une production de 1 lanceur par semaine dans une future usine en planification[15].

Lancements effectués ou programmés
Vol n°	Date	Pas de tir	Charge utile	Masse	Orbite	Résultat
1	Seconde moité de 2023[16]	Andøya	MSAE-OTTERS ( DLR Responsive Space Competence Center) CyBEEsat ( Université technique de Berlin) TOM 1, 2, 3 ( ZfT – Center for Telematics e.V.) FRAMSat 1 ( Université norvégienne de sciences et de technologie) TRISAT-S ( Université de Maribor) uD3PP ( DCUBED)	150 kg	Orbite polaire	Prévu
1	Lancement inaugural de la fusée Spectrum. Premier vol orbital depuis Andoya. Premier de 2 lancements accordés par l'agence spatiale allemande DLR à la suite de la compétition de microlanceur DLR[17].
2	2023[18]	Andøya	1 ou plusieurs satellites ( Université technique de Berlin, ) 1 ou plusieurs satellites ( Centre Aérospatial Allemand) 1 ou plusieurs satellites ( TU Vienna Space Team) 1 ou plusieurs satellites ( Université de Vaasa) 1 ou plusieurs satellites ( Université norvégienne de sciences et de technologie) 1 ou plusieurs satellites ( Université polytechnique de Madrid 1 ou plusieurs satellites ( EnduroSat) 1 ou plusieurs satellites ( ReOrbit Oy) 1 ou plusieurs satellites (EMXYS) 1 ou plusieurs satellites ( UARX Space)	150 kg	Orbite héliosynchrone	Prévu
	Second lancement dédié de 19 satellites provenant d'institutions et de sociétés aérospatiales européennes. Lancement accordé par l'agence spatiale allemande DLR à la suite de la compétition de microlanceur DLR[17] - [19].
-	2023[20]	Andøya	ION Satellite Carrier ( D-Orbit)		Orbite héliosynchrone	Prévu
-	Véhicule de transfert orbital transportant plusieurs Cubesats et microsatellites
-	2023[21]		1 satellite ( Airbus Defence and Space)			Prévu
-	Satellite d'observation de la Terre, avec option pour d'autres vols
-	2023-2026		10 CubeSats OroraTech ( OroraTech)		Orbite héliosynchrone	Prévu
-	Contrat de plusieurs lancements avec la startup munichoise OroraTech devant permettre de lancer au moins 10 CubeSats entre 2023 et 2026 destinés à la détection des incendies, avec l'option de lancements additionnels[22]
-	2023-2025[23]		Plusieurs NanoSats ( EnduroSat)			Prévu
-	Entente avec l'entreprise EnduroSat de plusieurs vols de type "rideshare"
-	2024[24]	Andøya	1 satellite ( Astrocast) et autres		Orbite héliosynchrone	Prévu
-	Lancement de type "rideshare" incluant 1 satellite du réseau IoT d'Astrocast, avec l'option de lancements supplémentaires.
-	2024-2029[25]	Andøya Kourou	plusieurs charges utiles ( Exotrail)			Prévu
-	Plusieurs lancements de véhicules de transfert orbital avec charges utiles.
-	2026[26]	Andøya	Sherpa OTV ( Spaceflight Inc.)		Orbite héliosynchrone	Prévu
-	Véhicule de transfert orbital avec plusieurs charges utiles. Le contrat inclut l'option d'un second lancement en 2025 depuis le Centre spatial guyanais[27]