Utilisant une structure en matériau composite de fibre de carbone, la fusée « Neutron » deviendra le premier lanceur au monde à grande échelle fabriqué en matériau composite de fibre de carbone.
S’appuyant sur le succès de son lanceur léger « Electron », Rocket Lab USA, entreprise américaine leader dans le domaine des systèmes spatiaux et de lancement, a développé un lanceur de grande envergure baptisé « Neutron ». D’une capacité d’emport de 8 tonnes, il est destiné aux vols spatiaux habités, aux lancements de constellations de satellites et à l’exploration spatiale lointaine. Ce lanceur représente une avancée majeure en matière de conception, de matériaux et de réutilisabilité.
La fusée « Neutron » est un nouveau type de lanceur offrant une fiabilité élevée, une grande réutilisabilité et un faible coût. Contrairement aux fusées traditionnelles, la fusée « Neutron » sera développée en fonction des besoins des clients. On estime que plus de 80 % des satellites lancés au cours des dix prochaines années seront des constellations, avec des exigences de déploiement spécifiques. La fusée « Neutron » est parfaitement adaptée à ces besoins particuliers. Le lanceur « Neutron » a réalisé les avancées technologiques suivantes :
1. Le premier lanceur spatial à grande échelle au monde utilisant des matériaux composites en fibre de carbone
La fusée « Neutron » sera le premier lanceur spatial de grande envergure au monde à utiliser des matériaux composites en fibre de carbone. Ce matériau composite, nouveau et spécifique, est léger, très résistant et capable de supporter la chaleur intense et l'impact du lancement et de la rentrée atmosphérique, permettant ainsi la réutilisation du premier étage. Afin d'accélérer sa fabrication, la structure composite en fibre de carbone de la fusée « Neutron » sera réalisée grâce à un procédé de placement automatique de fibres (AFP), capable de produire une coque de fusée de plusieurs mètres de long en quelques minutes.
2. La nouvelle structure de base simplifie le processus de lancement et d'atterrissage
La réutilisabilité est essentielle pour des lancements fréquents et économiques. C'est pourquoi, dès sa conception, la fusée « Neutron » a été dotée de la capacité d'atterrir, de récupérer et de redécoller. Sa forme effilée et sa large base robuste simplifient sa structure complexe et éliminent le besoin de pieds d'atterrissage et d'infrastructures de lancement encombrantes. La fusée « Neutron » est autonome et peut effectuer ses lancements depuis sa propre base. Après sa mise en orbite et le largage du deuxième étage et de sa charge utile, le premier étage revient sur Terre et atterrit en douceur sur le site de lancement.
3. Le nouveau concept de carénage rompt avec la conception conventionnelle
La conception unique de la fusée « Neutron » se reflète également dans sa coiffe, baptisée « Hippopotame affamé ». Cette coiffe fait partie intégrante du premier étage de la fusée et s'y intègre parfaitement. Contrairement aux coiffes traditionnelles, elle ne se sépare pas de la fusée et ne retombe pas en mer ; elle s'ouvre comme la gueule d'un hippopotame, libérant ainsi le deuxième étage et sa charge utile, avant de se refermer et de retourner sur Terre avec le premier étage. La fusée atterrissant sur son pas de tir est donc un premier étage avec sa coiffe, qui peut être rapidement assemblé au deuxième étage pour un nouveau lancement. L'adoption de cette conception permet d'augmenter la fréquence des lancements et d'éliminer les coûts élevés et les problèmes de fiabilité liés au recyclage des coiffes en mer.
4. Le deuxième étage de la fusée présente des caractéristiques de haute performance.
Grâce à la conception de la coiffe « Hippo Glouton », le deuxième étage de la fusée sera entièrement enfermé dans l'étage et la coiffe lors du lancement. De ce fait, le deuxième étage de la fusée « Neutron » sera le plus léger jamais conçu. Habituellement, le deuxième étage d'une fusée fait partie de la structure externe du lanceur et est exposé aux conditions extrêmes de la basse atmosphère au décollage. L'installation de l'étage et de la coiffe « Hippo Glouton » permet de s'affranchir de la pression atmosphérique et de réduire considérablement le poids, améliorant ainsi les performances spatiales. Actuellement, le deuxième étage de la fusée est conçu pour un usage unique.
5. Moteurs de fusée conçus pour la fiabilité et une utilisation répétée
La fusée « Neutron » sera propulsée par un nouveau moteur-fusée Archimedes. Conçu et fabriqué par Rocket Lab, ce moteur à cycle générateur de gaz oxygène liquide/méthane réutilisable peut fournir une poussée de 1 méganewton et une impulsion spécifique initiale (ISP) de 320 secondes. La fusée « Neutron » utilise sept moteurs Archimedes au premier étage et un moteur Archimedes fonctionnant sous vide au deuxième étage. Grâce à l'utilisation de pièces structurelles légères en composite de fibre de carbone, la fusée « Neutron » n'a pas besoin d'un moteur Archimedes trop performant ni trop complexe. Le développement d'un moteur relativement simple aux performances modérées permet de réduire considérablement les délais de développement et d'essais.
Date de publication : 31 décembre 2021
