LauncherOne

lanceur américain destiné à placer en orbite des satellites légers

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
Lanceur LauncherOne
Données générales
Pays d’origine Drapeau des États-Unis 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

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Contexte

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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

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Le développement d'un lanceur aéroporté par a été envisagé par Virgin Galactic dès [10], bien que les premiers détails techniques n'ont été révélés 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.

À 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

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Le B-747 Cosmic Girl aménagé pour le tir de LauncherOne.

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

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Son second tir se déroule avec succès le et met en orbite dix CubeSats du programme Educational Launch of Nanosatellites 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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La fusée LauncherOne accrochée au Boeing 747 Cosmic Girl avant son premier lancement réussi le .

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] :

Performances

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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

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Le prix catalogue du lanceur est de 12 millions US$[22]. LauncherOne est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :

Comparatif des coûts des lanceurs légers de la classe du LauncherOne (mars 2022)
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

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En avril 2023, Virgin Orbit prévoyait toujours de poursuivre les vols de LauncherOne malgré s'être placé sous la protection de ses créanciers[23]. La société est cependant vendue aux enchères peu après et cesse définitivement son activité.

Lancements effectués ou programmés
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 des États-Unis, 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 des États-Unis, 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 annulés
- 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 QPS-SAR-5 Orbite basse Prévu
Satellite d'observation de la Terre
- Mojave 2023[36] Plusieurs satellites Orbite basse Prévu
Satellites d'observation de NorthStar et Spire Global
- Mojave 2023[37] STP-S28C Orbite basse Prévu

Statistiques de lancement

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Résultat de lancement

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1
2
3
4
5
6
  •   Échec
  •   Échec partiel
  •   Succès
  •   Prévu

Sites de lancement

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0,5
1
1,5
2
2,5
3
  •   Mojave
  •   Cornouailles

Notes et références

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  1. a b et c (en-US) « Launch Schedule – Spaceflight Now » (consulté le ).
  2. (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 ).
  3. a et b Eric Bottlaender, « Les lancements de fusées orbitales portées par avion, un délicat compromis », sur Clubic.com, (consulté le ).
  4. (en-US) « Pegasus Rocket », sur Northrop Grumman (consulté le ).
  5. « VEHRA et MLA : la France a les vecteurs, mais pas les budgets », Défense et Sécurité internationale Hors-série no 28,‎
  6. (en) Zach Rosenberg2012-11-27T18:38:00+00:00, « Stratolaunch and SpaceX part ways », sur Flight Global (consulté le ).
  7. a b c et d (en) Jonathan Amos, « BBC - Spaceman: LauncherOne: Virgin Galactic's other project », sur bbc.co.uk (consulté le ).
  8. « Croissance record en vue pour le marché des satellites », sur Les Echos, (consulté le ).
  9. (en) Ed Browne last updated, « Virgin Orbit: The Private Space Company That Aims to Launch Small Satellites », sur Space.com, (consulté le ).
  10. « https://twitter.com/virgingalactic/status/837274024635850753 », sur Twitter (consulté le ).
  11. Yannick Smaldore, « Virgin Orbit atteint l'espace pour la première fois avec sa fusée LauncherOne », sur Clubic.com, (consulté le ).
  12. (en) Irene Klotz published, « Virgin Galactic Unveils Spin-Off Virgin Orbit for Small-Satellite Launches », sur Space.com, (consulté le ).
  13. (en) Caleb Henry, « LauncherOne to Start Test Missions in 2017 », sur satellitetoday.com, .
  14. (en-US) Brian Berger, « Virgin Orbit takes OneWeb to court over canceled launch contract », sur SpaceNews, (consulté le ).
  15. Antoine Meunier, « LAUNCHER ONE : Possible premier vol en fin d'année »(Archive.orgWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), sur lachroniquespatiale.com, (consulté le ).
  16. « Spatial : le premier lancement aéroporté de Virgin Orbit est un échec », sur La Tribune, (consulté le ).
  17. (en-US) Jeff Foust, « Virgin Orbit identifies cause of engine shutdown on first LauncherOne flight », sur SpaceNews, (consulté le ).
  18. (en) « LauncherOne reaches orbit on second attempt with NASA CubeSats - NASASpaceFlight.com », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le ).
  19. « NETCOST - Actualité high-tech, hardware, OS, jeux-vidéo, mobilité, crypto, science et tests produits. », sur NETCOST (consulté le ).
  20. (en) « Technology - A New Approach To Proven Technology », sur Virgin Orbit (consulté le ).
  21. (en) « LoauncherOne Service Guide version 0.2 », sur Virgin Galactic, .
  22. (en-US) Daniel Oberhaus, « Virgin Orbit Just Launched a Rocket From a 747 », Wired,‎ (ISSN 1059-1028, lire en ligne, consulté le )
  23. (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 ).
  24. (en-US) Jeff Foust, « Virgin Orbit first launch attempt fails », sur SpaceNews, (consulté le ).
  25. (en-US) Stephen Clark, « Virgin Orbit traces cause of LauncherOne engine failure to propellant line – Spaceflight Now » (consulté le ).
  26. (en-US) Stephen Clark, « Virgin’s satellite launcher reaches orbit for first time », sur spaceflightnow.com, (consulté le ).
  27. (en-US) Tobias Corbett, « LauncherOne lofts defense and commercial satellites on first operational flight », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le ).
  28. (en-US) « Tubular Bells: Part One | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le ).
  29. (en) Mike Wall published, « Virgin Orbit sends 7 satellites to orbit in fourth mid-air launch », sur Space.com, (consulté le ).
  30. (en-US) « Above the Clouds | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le ).
  31. (en-US) « Virgin Orbit launches Space Force mission », sur SpaceNews, (consulté le ).
  32. (en-US) « Straight Up | Virgin Orbit », sur virginorbit.com (consulté le ).
  33. (en) Lauren Grush, « Virgin Orbit Rocket Suffers Failure During First UK Flight », sur BNN Bloomberg, (consulté le ).
  34. « QinetiQ to lead development of Hypersat’s next generation hyperspectral satellites, due for launch by Virgin Orbit in 2023 », sur qinetiq.com (consulté le ).
  35. (en) Virgin Orbit, « virgin orbit to launch hyperspectral constellation for qinetiq hypersat », (consulté le ).
  36. (en-CA) « NorthStar's Space Situational Awareness Services to be launched by Virgin Orbit in 2023 »(Archive.orgWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), sur ca.finance.yahoo.com (consulté le ).
  37. (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

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Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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