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Innovative Low-Mass Tanks for a Low-Cost, Low-Carbon European Micro-Launch Vehicle

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Envoyer de petits satellites dans l’espace de la manière la plus respectueuse de l’environnement et la plus rentable qui soit

Avec leurs réservoirs de carburant en fibre de carbone, les petits satellites acquièrent un avantage concurrentiel grâce à leur coût, poids et empreinte carbone réduits.

Espace

Le marché des petits satellites est en pleine effervescence. La demande augmente en raison de leur coût nettement inférieur et de leurs programmes de lancement beaucoup plus courts que leurs homologues de plus grandes dimensions. À l’heure actuelle, un grand nombre de petits satellites sont toutefois contraints de faire leur voyage vers l’espace sur des satellites plus grands en tant que charge utile secondaire. Les petits satellites connaissent des retards importants, et leur lancement peut même devoir être planifié des années à l’avance.

Progrès sur la voie du lancement de petits satellites

Poursuivant l’objectif de mettre en orbite une nouvelle catégorie de très petits satellites, la société britannique de services de lancement orbital Orbex a mis au point l’un des micro-lanceurs les plus avancés, sobres en carbone et de haute performance au monde. En mai 2022, Orbex a dévoilé le premier prototype grandeur nature de sa fusée orbitale sur son pas de tir dédié. Avec sa capacité de charge utile de 180 kg, le micro-lanceur élimine les problèmes liés au lancement partagé et réduit le coût d’un lancement individuel pour les opérateurs de petits satellites. Il permet également une plus grande flexibilité au niveau de la programmation.

Réservoir de carburant en matériau composite révolutionnaire

La fusée doit une grande partie de son succès aux réservoirs de pointe construits dans le cadre du projet PRIME, financé par l’UE. En utilisant un large éventail de matériaux et de techniques avancés, l’équipe a réalisé un modèle de qualification grandeur nature de ces réservoirs de carburant cryogénique en fibre de carbone. L’architecture innovante du réservoir de carburant réduit la masse sèche du lanceur de 30 % par rapport aux conceptions traditionnelles. Il s’agit d’un aspect primordial pour les petits satellites: un nombre réduit de kilogrammes se traduit par une efficacité, des performances et une résistance accrues. Qui plus est, la faible masse est un facteur déterminant dans la construction de micro-lanceurs. Le lanceur exploite les propriétés des propergols cryogéniques, des gaz refroidis à des températures inférieures au point de congélation et condensés pour produire des liquides extrêmement combustibles. Les propergols cryogéniques comme l’oxygène liquide et l’hydrogène liquide permettent de générer l’énorme poussée dont les grandes fusées ont besoin. PRIME a conçu, prototypé, fabriqué en grandeur nature, instrumenté et testé sous pression le réservoir. L’équipe du projet a ensuite validé le concept dans des conditions cryogéniques. «Nous sommes convaincus qu’il s’agit d’une innovation révolutionnaire, et peut-être du premier réservoir cryogénique en fibre de carbone sans liner fabriqué en Europe», commente Chris Larmour, fondateur et directeur général d’Orbex. La société privée de services de lancement leader en Europe a coordonné PRIME. Chris Larmour a écrit une autre page d’histoire en élaborant la première stratégie mondiale pour des propergols respectueux de l’environnement. Le micro-lanceur produit jusqu’à 96 % d’émissions en moins que les lanceurs comparables alimentés aux combustibles fossiles. Dans le cadre du développement du système de réservoirs, l’équipe du projet a également perfectionné la conception des structures de poussée du moteur de la fusée qui abritent le système moteur sous les principaux réservoirs de carburant. Ces travaux ont optimisé le conditionnement des principaux systèmes moteur.

Un micro-lanceur européen fait son entrée sur le marché mondial

Ce projet a permis à Orbex de nouer de nouveaux partenariats commerciaux et d’attirer de nouveaux clients. La société est parvenue à lever un financement supplémentaire important sous forme de capital-risque, à mettre en place de nouvelles installations de fabrication et de test et de faire passer le nombre d’employés à temps plein de 25 à 90. En outre, Orbex a obtenu un brevet pour sa technologie. Elle a gagné 13 autres territoires, dont les États-Unis. «PRIME permettra un accès à l’espace écologiquement durable et à moindre coût depuis l’Europe continentale», conclut Chris Larmour. «Il facilitera également le développement d’un secteur du lancement de petits satellites qui devrait générer des retombées économiques d’1,1 milliard d’euros au cours de la décennie actuelle.»

Mots‑clés

PRIME, satellite, petit satellite, réservoir, fusée, espace, micro-lanceur, lancement, poids

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20 Octobre 2022