L'Europe spatiale cherche à se doter d’un étage réutilisable pour lanceur. Un prototype est en train d'être conçu. Il s'agit de Themis. Arrive-t-il trop tard ?

La Cour des comptes le disait dans un rapport de 2019 sur la politique des lanceurs spatiaux. Le succès insolent de SpaceX est en partie dû à son pari technologique de se servir de fusées réutilisables. À chaque mission, l’entreprise américaine récupère le premier étage de sa fusée Falcon 9, qui atterrit automatiquement sur Terre grâce à son système de bord, et peut ainsi le redéployer pour un autre vol.

Forcément, cette stratégie n’est pas passée inaperçue de ce côté-ci de l’Atlantique. Elle a d’ailleurs aujourd’hui une influence évidente sur les programmes à moyen et long terme de l’Europe spatiale dans le domaine des fusées. La preuve : des démonstrateurs d’un nouveau genre, Themis et Callisto, sont en train d’être conçus pour aboutir aussi, un jour, à des lanceurs réutilisables.

Themis
Si cela vous rappelle SpaceX, c’est normal. // Source : ArianeGroup

Quel calendrier pour Themis ?

Et justement, le calendrier concernant Themis a été fixé. L’Agence spatiale européenne a fait savoir le 15 décembre qu’un vol de démonstration de cet engin est prévu en 2023. Themis, dont le nom est inspiré de la déesse grecque de la justice, est un prototype de premier étage réutilisable de fusée. Pour cela, un contrat de 33 millions d’euros a été signé avec ArianeGroup, qui en sera le maître d’œuvre.

Le développement de Themis s’étalera sur cinq ans, avec des étapes qui l’amèneront au nord-ouest de Paris, à Vernon, puis à Kiruna, tout au nord de la Suède, et enfin au centre spatial guyanais, en Amérique du sud. Ces étapes, au nombre de cinq, doivent permettre de progressivement aboutir à un prototype de premier étage capable d’assurer un vol dans son intégralité. Ces étapes sont :

  • 2020 : préparation des technologies du véhicule de vol et mise en place du banc de test (Vernon) ;
  • 2021 : tests des moteurs et essais de mise à feu statique (Vernon) ;
  • 2022 : vols à faible altitude, sous la forme de « bonds » et mises à jour matérielles (Kiruna) ;
  • 2023-2024 : vols de test suborbitaux à des altitudes plus élevées (Kourou) ;
  • 2025  : vols intégraux, tests de l’intégrité de la structure, essais en mer (Kourou) ;

Un prototype bâti sur le moteur Prometheus

En ce qui concerne les caractéristiques de Themis, il s’agit d’un engin mesurant 30 mètres de haut et 3,5 mètres de diamètre. Composé d’un unique étage (car il a vocation à être la base technologique d’un futur premier étage qui s’intégrera dans un lanceur opérationnel), il s’appuie sur trois moteurs Prometheus et un réservoir capable d’accueillir 130 tonnes d’un mélange d’oxygène liquide et méthane.

Prometheus, dont le nom est là aussi inspiré de la mythologie grecque — Prométhée s’est emparé du feu sacré sur l’Olympe pour en faire don à l’humanité, ce qui a une certaine valeur symbolique pour des moteurs à combustion — , est le futur des moteurs de l’Europe spatiale. Il doit en effet être déployé vers 2030 dans Ariane 6. La future fusée européenne va au départ s’appuyer sur une mise à jour du moteur Vulcain.

Le moteur Prometheus se veut polyvalent, ré-allumable et automatisé. « Fonctionnalité cruciale pour la réutilisation, la gestion et la surveillance du moteur sont effectuées en temps réel par un ordinateur de bord », précise l’Agence spatiale européenne. Prometheus doit d’ailleurs aussi servir pour Ariane Next, qui succédera à Ariane 6, à la fois en tant que moteur de l’étage principal, mais aussi pour l’étage supérieur.

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