La prévision météorologique pour ce lundi matin à Cape Canaveral est donnée favorable à 85 % pour le vol de certification de Vulcan. Le décollage du dernier né de United Launch Alliance depuis la rampe de lancement 41 est prévu entre 07 heures 18 et 08 heures 03 UTC.
Vulcan est l'aboutissement de huit années de développement qui ont donné naissance à une nouvelle famille de lanceurs américains destinés à succéder aux Delta IV et Atlas V aujourd'hui en fin de carrière.
En 2015, la United Launch Alliance a lancé le développement du projet Vulcan, poursuivant deux objectifs majeurs. D'une part, mettre fin à la dépendance des moteurs russes présents sur les lanceurs américains, et d'autre part, réduire les coûts des lancements pour rester compétitif face à une concurrence croissante, notamment celle de SpaceX. Cette dernière ambitionne de révolutionner le domaine spatial en introduisant un véhicule de lancement partiellement réutilisable, bouleversant ainsi les standards établis.
Depuis le début des années 2000, deux opérateurs américains ont eu recours à l'utilisation de moteurs russes pour équiper leurs lanceurs. United Launch Alliance a opté pour le RD-180 pour ses lanceurs Atlas, tandis que Northrop Grumman s'est approvisionné en NK-33 et RD-181 pour les différentes itérations de son lanceur Antares.
Les tensions grandissantes entre les États-Unis et la Russie à la suite de l'annexion de la Crimée en 2014 ont contraint ULA à envisager de remplacer le RD-180 par un moteur fabriqué localement. Cette situation a été accentuée par les inquiétudes exprimées par le Congrès américain concernant la dépendance des missions stratégiques à l'égard des moteurs russes pour accéder à l'orbite. L'escalade du conflit avec l'Ukraine en mars 2022 a renforcé cette décision, notamment après que la Russie a interrompu l'exportation de ses RD-180 et RD-181.
A l'automne 2014, ULA a dévoilé son partenariat avec Blue Origin pour le développement d'un nouveau lanceur destiné à remplacer les séries Atlas V et Delta IV. La société dirigée par Jeff Bezos a été sélectionnée pour fournir le moteur BE-4, utilisant un mélange de méthane et d'oxygène liquides. Ce moteur propulsera la fusée Vulcan, dont le développement a été annoncé un an plus tard par Tory Bruno, le PDG d'ULA.
Pendant quelques années, Vulcan partagera les installations de lancement avec Atlas V pour assurer une transition progressive. Ensuite, on prévoit une augmentation significative du nombre de missions Vulcan, avec une cadence potentielle pouvant aller jusqu'à un lancement toutes les deux semaines.
Vulcan est proposé dans quatre configurations standard, qui comprennent zéro, deux, quatre et six boosters à poudre pour répondre aux exigences des missions qui lui sont confiées. Selon le modèle utilisé, la charge utile emportée sur l'orbite basse peut atteindre 27,2 tonnes. Pour l'orbite de transfert géostationnaire, sa capacité varie entre 3,5 et 15,3 tonnes. La version la plus performante a la capacité d'acheminer une charge de 12,1 tonnes sur une trajectoire de transfert lunaire.
Le premier étage présente un diamètre de 5,4 mètres et une longueur de 33,3 mètres. Il est propulsé par deux moteurs BE-4, générant individuellement une poussée de 2 400 à 2 700 kN pendant une durée de 5 minutes.
Au moment du décollage, il peut être accompagné de boosters GEM-63XL, fournissant la puissance supplémentaire requise pendant les 90 premières secondes de vol. Ces boosters mesurent 20 mètres de haut et possèdent un diamètre de 1,6 mètre, offrant chacun une poussée de 2 044 kN.
Le deuxième étage (Centaur V) affiche un diamètre de 5,4 mètres et une longueur de 11,7 mètres. Il est équipé de deux moteurs RL10C-1-1A, générant une poussée de 106 kN et fonctionnant à l'aide d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène liquide. Ces moteurs ont la capacité de s'allumer de manière répétée sur une période s'étendant sur plusieurs heures.
United Launch Alliance a choisi Beyond Gravity, leader dans la conception de coiffes, pour la réalisation de la coiffe de Vulcan. Cette société suisse, qui fabrique déjà les coiffes pour Ariane et VEGA, fournit également le constructeur américain depuis le début des années 2000. La coiffe de Vulcan présente une forme ogivale et un diamètre standard de 5,4 mètres, similaire à celles des fusées Atlas V, Ariane 5 et Ariane 6. Pour le Vulcan, deux tailles de coiffes ont été développées : 15,5 mètres et 21,3 mètres.
Pour son vol inaugural, Vulcan ne sera pas lancée à vide. Elle transportera sous sa coiffe Peregrine 1, un atterrisseur lunaire développé par Astrobotic Technology dans le cadre du programme Commercial Lunar Payload Services de la NASA.
Peregrine 1, un démonstrateur pesant 1283 kg, contient 28 charges utiles distinctes, dont 14 fournies par la NASA. Prévu pour atterrir le 23 février prochain sur le site de Lacus Mortis, une plaine basaltique située au nord-ouest de la face visible de la Lune, Peregrine 1 devrait fonctionner pendant une période de 14 jours.
Le programme Commercial Lunar Payload Services (CLPS) vise à acheminer des instruments scientifiques, du matériel et des engins spatiaux sur la surface lunaire dans le cadre d'une initiative commerciale où la NASA agit en tant que cliente.
Ce programme a été lancé en 2018 en parallèle du programme Artemis qui vise à ramener des missions sur la Lune.
Peregrine 1 ne sera pas la seule charge utile à bord. Une capsule Celestis transportant des urnes contenant chacune 7 grammes de cendres de défunts fera partie du voyage.
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