New Glenn

New Glenn est un lanceur lourd (45 tonnes en orbite basse) américain qui devrait effectuer son premier vol fin 2022. La fusée, qui pourra placer 13 tonnes en orbite géostationnaire, est développée par la société américaine Blue Origin créée en 2000 par le milliardaire Jeff Bezos qui y a injecté une partie de sa fortune personnelle. La version de base du lanceur comprend deux étages propulsés par des moteurs-fusées BE-4 et BE-3U développés par le même constructeur. Elle dispose d'une coiffe d'un diamètre de 7 mètres. Le premier étage est réutilisable et revient se poser à la verticale sur une barge. La poussée au décollage est de 1 700 tonnes. Blue Origin vise à la fois le marché des satellites militaires américains et celui des satellites commerciaux.

New Glenn
Lanceur spatial lourd
Données générales
Pays d’origine États-Unis
Constructeur Blue Origin
Premier vol fin 2022
Statut En développement
Hauteur 82,3 / 95,4 m
Diamètre 7 m
Étage(s) 2 ou 3
Poussée au décollage 16 800 kN
Base(s) de lancement Cape Canaveral
Charge utile
Orbite basse 45 tonnes
Transfert géostationnaire (GTO) 13 tonnes
Motorisation
Ergols LOX + Méthane (1er étage)
LOX + LH2 (2e étage)
1er étage 7 BE-4
2e étage 2 BE-3U
3e étage 1 BE-3U
Vue d'artiste du lanceur.

Historique

Blue Origin nouvel acteur majeur du domaine spatial

New Glenn est un lanceur superlourd développé par la société américaine Blue Origin. Cette société ne dispose dans le domaine des lanceurs que d'une expérience limitée à la petite fusée suborbitale réutilisable New Shepard. La société a été créée par Jeff Bezos fondateur et propriétaire d'Amazon, plus grosse fortune mondiale. Bezos est un des trois milliardaires avec Elon Musk (SpaceX) et Richard Branson (Virgin Galactic), fascinés par le spatial et qui ont décidé de devenir des acteurs industriels majeurs dans le domaine. Bezos a ainsi investi dans sa société au cours des années 2010 environ 1 milliard par an.

Initialement Blue Origin, créée en 2000, se consacre au développement du vol suborbital avec le vaisseau New Shepard dont le premier vol a lieu en 2015. Pour propulser cet engin la société, qui reprend le modèle d'intégration verticale de SpaceX, développe son propre moteur-fusée, le BE-3, de 50 tonnes de poussée brûlant un mélange d'oxygène et d'hydrogène liquide. En 2014 la société United Launch Alliance (ULA) sélectionne le moteur-fusée BE-4 de 270 tonnes de poussée proposé par Blue Origin pour propulser la fusée Vulcan, successeur de son lanceur Atlas V[1],[2].

Lancement du projet

Le développement du lanceur partiellement réutilisable New Glenn est annoncé le par Bezos. Le projet capitalise sur les autres développements en cours au sein de la société : la fusée suborbitale réutilisable New Shepard et les moteurs-fusées BE-4 et BE-3. Le nom du lanceur fait référence à John Glenn, premier astronaute américain ayant effectué un vol orbital[3]. A l'époque Bezos annonce que le premier vol aura lieu en 2020.

Prises de commandes

Blue Origin propose en 2017 New Glenn en réponse à l'appel d'offres de l'Armée de l'air américaine. Celle-ci doit remplacer les fusées Atlas V (propulsée par des moteurs russes) et la Delta IV (obsolète et coûteuse) qui sont jusqu'alors utilisées pour placer en orbite ses satellites militaires. En , l'armée pré‑sélectionne New Glenn ainsi que les lanceurs en cours de développement OmegA de Northrop Grumman et Vulcan de United Launch Alliance. A terme, l'armée prévoit de verser en tout 2 milliards US$ aux constructeurs sélectionnés pour les aider à développer leur lanceur dont 500 millions pour Blue Origin[4]. En , l'opérateur de satellites Eutelsat est la première société à sélectionner le lanceur de Blue Origin pour placer en orbite un de ses satellites géostationnaires[5]. Au cours des deux années suivantes, des contrats de lancement sont signés pour le lancement de satellites individuels (Sky Perfect, JSAT et mu Space) ou de constellation de satellites (OneWeb et Telesat)[6].

Glissement de la date du premier vol

La date de premier vol annoncée par Bezos (2020) est considérée dès le départ comme trop ambitieuse par les responsables opérationnels du projet. Le choix de développer immédiatement un lanceur aussi puissant sans avoir expérimenté sur une fusée de puissance intermédiaire (New Shepard, la seule réalisation de Blue Origin, a une poussée 40 fois inférieure) rallonge les délais de conception et de mise au point. Par ailleurs Blue Origin est devenu un acteur majeur du programme Artemis en devenant chef de file du vaisseau proposé pour amener des hommes sur la Lune. Ce projet ainsi que le développement du moteur-fusée BE-4 qui rencontre des difficultés de mise au point de sa turbopompe ont la priorité. Blue Origin annonce en février 2021 que le premier vol est repoussé fin 2022[7]. La construction de l'usine de fabrication et d'assemblage du lanceur ainsi que celle du complexe de lancement de Cape Canaveral (LC36) sont par contre pratiquement achevées début 2021[8].

Architecture du lanceur

Le lanceur est conçu pour permettre un abaissement important des coûts de lancement. Pour y parvenir, il reprend la solution adoptée par SpaceX pour sa fusée Falcon 9, c'est-à-dire la réutilisation du premier étage qui atterrit après utilisation sur un navire situé en aval de la base de lancement. Les moteurs BE-4 du premier étage, tout en adoptant un système d'alimentation performant (combustion étagée), a des caractéristiques (pression dans la chambre de combustion réduite) garantissant sa fiabilité et limitant sa complexité. Il brule du méthane, un ergol qui présente l'avantage par rapport au kérosène de réduire la détérioration des moteurs toutefois au prix d'une augmentation sensible du volume du réservoir. Ces caractéristiques visent à abaisser le cout de remise en état opérationnel de l'étage entre deux lancements. Le premier étage devrait être réutilisable au moins 25 fois. Au début, Blue Origin ne construira que deux exemplaires du premier étage[9].

Caractéristiques techniques

Deux versions du New Glenn sont prévues. La version de base comprend deux étages et est optimisée pour le lancement de charges utiles en orbite basse. La deuxième version, qui comprend trois étages, est conçue pour desservir les orbites hautes dont l'orbite géostationnaire. Selon la version la hauteur du lanceur est de 82,3 ou 95,4 m. Dans les deux versions le diamètre à la base est de 7 mètres[10].

Premier étage

Le premier étage est propulsé par 7 moteurs-fusées à ergols liquides BE-4 d'une poussée unitaire de 250 tonnes brulant un mélange d'oxygène liquide et de méthane. La poussée totale au décollage est de 16 809 kiloNewtons. Le premier étage emporte 906 tonnes d'ergols et ses moteurs fonctionnent durant 166 secondes. L'étage est conçu pour être réutilisé. Après son largage il utilise sa propulsion pour revenir se poser à la verticale sur un navire en mouvement (et non une barge stabilisée comme dans le cas du Falcon 9) au large des côtes. Il dispose dans sa partie supérieure d'ailerons mobiles qui sont utilisées pour contrôler son attitude durant la descente. Deux virures fixées sur le bas de l'étage fournissent une portance supplémentaire lors du retour sur Terre. L'étage revient se poser sur une plateforme mobile en mer. Il dispose à cette fin d'un train d'atterrissage déployable comprenant pas moins de 6 pieds pour pallier une défaillance éventuelle de l'un d'entre eux[11],[5],[12].

Deuxième étage

Initialement le deuxième étage devait être propulsé par un unique moteur-fusée BE-4U version du moteur-fusée utilisé sur le premier étage adaptée au fonctionnement dans le vide (tuyère allongée). Blue Origin a choisi finalement d'équiper l'étage de deux moteurs BE-3U brûlant un mélange d'oxygène liquide et d'hydrogène d'une poussée totale de 1100 kiloNewtons. Ce moteur-fusée dérive d'une version utilisée par la fusée surborbitale New Shepard adaptée au fonctionnement dans le vide. La durée de combustion est de 700 secondes. Ses réservoirs emportent 471 tonnes d'ergols[11],[3].

Deuxième étage reutilisable - Projet Jarvis

À la suite de la décision par SpaceX de développer le Starship, Blue Origin développe un deuxième étage entièrement réutilisable en acier dans le cadre du projet Jarvis. Un premier exemplaire de réservoir en acier est amené à LC-36 pour des tests en août 2021[13].

Troisième étage

Le troisième étage optionnel est utilisé pour desservir les orbites hautes et lancer des missions interplanétaires. Il est propulsé par un unique moteur-fusée BE-3U ayant une poussée de 534 kiloNewtons qui fonctionne durant 300 secondes. Ses réservoirs emportent 40,25 tonnes d'ergols[11].

Charge utile

Le lanceur peut placer une charge utile de 45 tonnes en orbite basse et de 13 tonnes en orbite géostationnaire. Blue Origin veut privilégier le lancement de charge utile unique mais pourra à partir du cinquième vol effectuer des lancements double[14]. La coiffe du lanceur a un diamètre de 7 mètres et est haute de 21,9 mètres. La coiffe a un diamètre largement supérieur à celle des lanceurs concurrents (5 mètres) et est un des atouts du lanceur.

Caractéristiques et performances des lanceurs lourds développés durant la décennie 2010[15],[16],[17],[18] ,[19] ,[20] ,[21],[10],[22].
Charge utile
Lanceur Premier vol Masse Hauteur Poussée Orbite basse Orbite GTO Autre caractéristique
New Glenn202282,3 m16 800 kN45 t13 tPremier étage réutilisable
Vulcan (441)2023566 t57,2 m10 500 kN27,5 t13,3 t
Falcon Heavy (sans récupération)20181 421 t70 m22 819 kN64 t27 tPremier étage réutilisable
Space Launch System (Bloc I)20212 660 t98 m39 840 kN70 t
Ariane 6 (64)2022860 t63 m10 775 kN21,6 t11,5 t
H3 (24L)2021609 t63 m9 683 kN6,5 t
OmegA (Heavy)2021 (annulé)60 m10,1 tProjet abandonné
Falcon 9 (bloc 5 sans récupération)2018549 t70 m7 607 kN22,8 t8,3 tPremier étage réutilisable
Longue Marche 52016867 t57 m10 460 kN23 t13 t

Site de fabrication

Pour construire, intégrer et maintenir son lanceur, Blue Origin, qui a son siège à Kent, banlieue de Seattle dans l'État de Washington, construit un nouvel établissement en Floride à environ 15 kilomètres du pas de tir que la fusée utilisera. Cet établissement dispose d'une surface couverte de 180 000 m2[23]. Les moteurs BE-3 et BE-4 sont eux construits dans un nouvel établissement édifié à Huntsville dans l'Alabama[24].

Installations de lancement

Le lanceur doit décoller depuis le complexe de lancement SLC-36 de la base de Cape Canaveral en Floride. Cet ancien site de lancement des fusées Atlas, est situé à proximité immédiate de l'usine de fabrication du lanceur. Un deuxième pas de tir est prévu dans la base de lancement de Vandenberg sur la côte ouest en Californie pour les tirs visant l'orbite polaire[23].

Notes et références
  1. (en) Warren Ferster, « ULA To Invest in Blue Origin Engine as RD-180 Replacement », sur spacenews.com,
  2. (en) Mike Gruss, « Evolution of a Plan : ULA Execs Spell Out Logic Behind Vulcan Design Choices », sur spacenews.com,
  3. (en) Stephen Clark, « Blue Origin’s orbital rocket in the running to receive U.S. military investment », sur https://spaceflightnow.com/,
  4. (en) Sandra Erwin, « Air Force awards launch vehicle development contracts to Blue Origin, Northrop Grumman, ULA », sur spacenews.com,
  5. Stefan Barensky, « Eutelsat sera le premier client de Blue Origin », Aerospatium,
  6. (en) Caleb Henry, « Telesat signs New Glenn multi-launch agreement with Blue Origin for LEO missions », sur spacenews.com,
  7. (en) Eric Berger, « Blue Origin’s massive New Glenn rocket is delayed for years. What went wrong? », sur arstechnica.com,
  8. (es) Daniel Marin, « Blue Origin y su cohete New Glenn: el gigante dormido », sur Eureka,
  9. Stefan Barensky, « Blue Origin exploitera une flotte de deux New Glenn », Aerospatium,
  10. Stefan Barensky, « Bezos et Musk : Course au gigantisme », Aerospatium,
  11. (en) Norbert Brügge, « B.O. New Glenn », sur Spacerockets (consulté le )
  12. (en) Chris Bergin et William Graham, « Blue Origin introduce the New Glenn orbital LV », sur nasaspaceflight.com,
  13. First images of Blue Origin’s “Project Jarvis” test tank
  14. (en) Caleb Henry, « Blue Origin to offer dual launch with New Glenn after fifth mission », sur spacenews.com,
  15. (en) Patric Blau, « Long March 5 Launch Vehicle », sur Spaceflight101.com (consulté le ).
  16. (en) Norbert Brügge, « SLS », sur Spacerockets (consulté le )
  17. (en) Norbert Brügge, « NGLS Vulcan », sur Spacerockets (consulté le )
  18. (en) Norbert Brügge, « Falcon-9 Heavy », sur Spacerockets (consulté le )
  19. (en) Norbert Brügge, « H-3 NGLV », sur Spacerockets (consulté le )
  20. (en) Norbert Brügge, « Ariane NGL », sur Spacerockets (consulté le )
  21. (en) Norbert Brügge, « B.O. New Glenn », sur Spacerockets (consulté le )
  22. (en) Ed Kyle, « Orbital ATK Next Generation Launch », sur Space Launch Report,
  23. (en) « New Glenn », Blue Origin (consulté le )
  24. (en) « Blue Origin Breaks Ground on Huntsville Engine Production Facility », Blue Origin,

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
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