Fusées de lancement (par pays)

Depuis les débuts de la conquête spatiale, les fusées de lancement -qu'on tend aujourd'hui à désigner sous le nom de "lanceurs"- sont utilisées pour la mise en orbite et autres activités spatiales. Différentes fusées de lancement ont été mises en oeuvre par les différents acteurs de la conquête spatiale. Une des caractéristiques communes cependant -à l'exception de la fusée européenne Ariane- est qu'elles tirent toutes leurs origines de missiles balllistiques issus des programmes militaires de ces pays. La capacité maximale pour la Geosynchronous Transfer Orbit ("orbite de transfert géosynchrone", ou GTO) des agences spatiales s'établit comme suit en 2018: USA (14 tonnes), Chine (13t), Europe (10.5t), Russia (6.25t), Japon (8t) et les compagnies privées américaines font de grands progrès pour améliorer leurs capacités d'emport

Les lanceurs américains Les lanceurs soviétiques et russes Les lanceurs chinois

Les lanceurs européens (ESA) Autres pays

->Les principales agences spatiales dans le monde
. Allemagne: le "Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt" (DLR)
. Argentine: la "Comisión Nacional de Actividades Espaciales"
. Bréil: la "Agencia Espacial Brasileira" (AEB)
. Canada: la "Canadian Space Agency" (CSA)
. Chine: il n'y a pas d'agence unique mais la "China National Space Administration" (CNSA) peut être une référence
. Corée du Nord: la "National Aerospace Development Administration" (NADA)
. Etats-Unis: la NASA ("National Aeronautics and Space Administration")
. Europe: l'ESA ("European Space Agency")
. France: le CNES ("Centre National d'Etudes Spatiales")
. Inde: la "Indian Space Research Organization" (ISRO)
. Iran: la "Iran Space Agency" (ISA)
. Israël: la "Israel Space Agency" (ISA)
. Italie: la "Italian Space Agency" (ISA)
. Japon: la "Japan Aerospace Exploration Agency" (JAXA)
. Russie: l'agence Roscomos (en anglais "Russian Federal Space Agency")

Les lanceurs américains

Les lanceurs américains en activité aujourd'hui sont les fusées Atlas, Delta et Titan. La navette spatiale constitue un système en soi. Les Etats-Unis utilisent aussi quelques autres types, mineurs, de fusées. Du fait que les Etats-Unis n'ont plus de sources locales fiables pour leurs moteurs de fusée, ils se sont tournés vers la firme russe NPO Energomash depuis 1997, laquelle leur fournit ces moteurs. Les Etats-Unis ont utilisé ces moteurs pour la Lockheed Martin Atlas III et l'Atlas V de ULA, qui lui a succédé. En dépit de toute considération concernant les relations entre les Etats-Unis et la Russie, les moteurs RD-180 continueraient d'être utilisés jusqu'en 2028 et les moteurs RD-181 sont également utilisés sur la fusée privée Antares

une fusée Delta II (Boeing) au décollage. NASA

• les fusées Atlas tirent leur origine des premiers missiles ballistiques intercontinentaux américains (ou "ICBM", "Intercontinental Ballistic Missiles") qui furent utilisés par les Etats-Unis. Les fusées Atlas ont servi aux premières missions habitées et non-habitées, ainsi le premier vol habité du major John Glenn, ou le programme Mercury. Les fusées Atlas sont devenues ensuite des fusées à deux étages (telle l'Atlas-Centaur, un étage de missile Atlas, avec un deuxième étage de type "Centaur", propulsé à l'hydrogène, dont le premier exemplaire fut lancé en mai 1962). Les fusées Atlas utilisées de nos jours sont de type Atlas E (des lanceurs utilisés pour les orbites polaires et en orbite basse ("LEO"), qui lancent de la base de Vandenberg), Atlas I (orbites basses, moyennes et géosynchrones) et Atlas II (idem; ces deux derniers type lancent du "Kennedy Space Center" en Floride). Tous ces types de fusées Atlas sont des lanceurs à deux étages; le premier étage est muni d'un moteur, auquel s'ajoute deux "boosters", des fusées d'appoint, et possédant des fusées stabilisatrices à vernier, orientées à 45°. Les boosters sont largués après deux minutes de vol. Le carburant est du kérosène RP-1 (carburant) et de l'oxygène liquide (oxygénateur). Les Atlas ont une capacité de mise sur orbite de charges moyennes. La Atlas V peut comporter jusqu'à 5 boosters latéraux à carburant solide; elle est utilisée pour atteindre soit l'orbite terrestre soit des trajectoires interplanétaires; elle peut servir à des lancements militaires. L'Atlas V-551 est le plus puissant lanceur Atlas de la NASA et l'un des plus puissants du monde. A noter que la Russie, vers 2010, fournit aux Etats-Unis des moteurs de fusée, même celles utilisées pour lancer les satellites militaires, ce qui pourrait handicaper le programme américain. Ont besoin de ces moteurs russes des fusées de lancement telles l'Atlas 5 de United Launch Alliance (la Delta 4, par contre ne les utilisent pas)
• les fusées Delta (fabriquées par Boeing) ont succédé à la fusée Thor, un missile ballistique à portée intermédiaire ("IRBM", "Intermediate Range Ballistic Missiles"). Il fut modifié (plus d'étages, de nouveaux moteurs, moteurs à carburant solide). L'échec au lancement d'un missile Thor, le 25 janvier 1957, depuis le pas de tir 17 de Cap Canaveral, a fourni l'une des images les plus mémorables de ces jours où l'on mettait en oeuvre les fusées spatiales: il s'éleva d'une quinzaine de centimètres du pas de tir avant de retomber et d'exploser. La première fusée Delta -une Thor-Delta- a été lancée le 13 mai 1960, et, depuis, les Delta sont devenues une gamme très étendue de lanceurs, jusqu'aux Delta 4 qui volent depuis 2002. Les Delta 4 Heavy, 72 m de haut, sont composées de trois boosters en ligne dit "Common Booster Core" et sont construites par United Launch Alliance; elles ont fait leur premier vol en 2004 et emportent 24 tonnes en orbite basse et 11 tons sur l'orbite géosynchrone. Peu après le décollage, une Delta 4 atteint 15000 km/h. Les fusées Delta peuvent être lancées de la base de Vandenberg comme du Kennedy Space Center de Floride. Les Delta sont des lanceurs à plusieurs étages. On peut leur attacher, de plus, au niveau du premier étage, des fusées d'appoint à carburant solide ("SRB", "Solid Rocket Boosters"). Carburant: carburant liquide, oxygène liquide pour le premier étage, carburants liquides pour les étages supérieurs. Une Delta-2, par exemple, est capable d'une poussée de 100 000 t et elle atteint, dans la première phase, une vitesse de 24000 km/h. Capacité de mise sur orbite: charges lourdes
• les fusées Titan sont aussi des missiles ballistiques intercontinentaux ("ICBM"). Le type Titan I fut remplacé par le type Titan II en 1962. Les Titan ont été les fusées du programme Gemini. Les missiles Titan, eux, sont devenus les célèbres missiles intercontinentaux, stockés dans des silos, qui étaient basés sur le sol nord-américain. Les lanceurs Titan retrouvèrent de l'action -et furent améliorés- suite à l'explosion de la navette Challenger. Les Titan III (qui lancent du Kennedy Space Center), les Titan 34D (idem) et les Titan I (qui lancent de Vandenberg) ont chacunes divers types d'étages supérieurs et peuvent fixer diverses fusées d'appoint à carburant solide ("SRB") sur leur premier étage. La Titan IV (qui a cessé d'être utilisée depuis 2005), avec sa capacité d'emport de 17,7 tonnes (39,000 livres) était le lanceur lourd de la NASA; elle pouvait lancer de Vandenberg ou du Kennedy Space Center. Un étage Centaur avancé devait servir à la navette spatiale mais le tragique accident de la navette Challenger en 1986 annula le programme lequel se transforma en étage supérieur avancé pour le nouveau lanceur Titan IV (c'est ce qui permis ainsi à l'étage G-Prime Centaur de continuer à être utilisé pour 16 missions). Le lancement de la mission Cassini, en 1997, fut l'apogée de près de 40 ans au cours desquels le centre Glenn de la NASA supervia les missions lancées avec des Centaur et que ce dernier devint l'étage supérieur habituel de l'agence américaine
• pour ce qui est de la navette spatiale, il s'agit d'un lanceur ré-utilisable. Elle se compose d'un "orbiter", qui participe à la propulsion au lancement par le biais de ses trois moteurs de type cryogénique, d'un réservoir extérieur, et de deux fusées d'appoint à propulsion solide (SRB). Les trois moteurs principaux de la navette -ceux qui sont situés à l'arrière de la navette même- sont de type cryogéniques; ils utilisent de l'hydrogène et de l'oxygène liquides. Deux minutes après le lancement, les deux fusées d'appoint, à une altitude d'à peu près 43 km (27 miles), sont largués et redescendent en parachute jusqu'à l'océan. Ils sont ensuite ramenés à terre où ils sont re-préparés pour un nouveau lancement. La navette continue alors sa course, propulsée par ses seuls moteurs. Le réservoir extérieur est ensuite -à peu près au-dessus de l'océan Indien- à son tour abandonné. La navette, alors, atteint l'orbite par le seul biais de ce qu'on appelle le "système de manoeuvre orbital" (en anglais: "orbital maneuvering system"), qui consiste en deux moteurs qui utilisent un carburant liquide de type hypergolique et un oxygénateur). La navette spatiale, techniquement, est l'autre lanceur lourd de la NASA. Elle permet de placer en orbite des satellites -ou de les en retirer, de réparer des satellites en orbite, ou d'ajuster des orbites. La navette lance des anciens pas de tir qui servaient au lancement des fusées Saturn V du programme lunaire Apollo, au Kennedy Space Center, en Floride. Quatre pistes d'atterrissage ont été construites pour la navette spatiale, à la base aérienne d'Edwards, à White Sands, à la base de Vandenberg et au Kennedy Space Center. C'est la piste du Kennedy Space Center qui est utilisée par priorité
• les programmes spatiaux américains utilisent également, pour les missions légères, des fusées "Scout". Les Scout sont des lanceurs pluri-étages, à carburant solide. Elles lancent de la base de Vandenberg et du site de l'île Wallops, en Virginie. On a commencé de les utiliser en juillet 1960. Les missions légères, de nos jours, sont également mises sur orbite par le biais des fusées "Pegasus". Les Pegasus, de la firme privée Orbital Sciences, lancent, de façon particulière, depuis l'aile d'un avion-porteur, depuis une altitude de 40 000 pieds. Les Pegasus sont de petites fusées, à trois étages (après une chute libre, de l'avion, d'aux environs de 5 secondes, le premier étage s'allume et accélère la fusée jusqu'à plus de 8000 km/h (5000 miles/h) puis s'éteint. La fusée plane brièvement puis allume son deuxième étage (vers 97 secondes après le largage). 10 minutes plus tard, elle a épuisé ses deuxième et troisième étage et elle a atteint une vitesse de 27300 km/h (17000 miles/h), à une altitude de 740 km (460 miles). Puis, le satellite se sépare et commence son orbite). La compagnie produit aussi un lanceur, la Taurus XL, une fusée à 4 étages, à carburant solide; il s'agit d'une fusée récente en terme d'expérience de tirs. Le "Minotaur I", lui, d'une longueur de 20 m (1,5m de diamètre) et d'un poids de 35 t, avec quatre étages peut procéder à des lancements orbitaux et il est un mélange de missile Minuteman et d'une fusée Pegasus; il utilise un mélange de technologies, de plus, qui peuvent permettre aussi bien des lancements civils que militaires
• les fusées-sondes (ou "fusées suborbitales") sont des instruments utiles (utilisés par de nombreux pays) pour pratiquer des expériences scientifiques peu coûteuses ou pour tester des technologies de vol

cliquer pour une vue comparative de tous les lanceurs non-réutilisables de la NASA, ainsi que de la navette spatiale (en anglais seulement mais utilisable facilement). NASA

Les lanceurs soviétiques et russes

L'URSS possédait une gamme impressionnante de lanceurs, tous dérivés de missiles ballistiques intercontinentaux. La Russie a succédé à l'URSS. En août 2014, la Russie a effectué avec succ`s le vol inaugural de sa nouvelle fusée de lancement, l'Angara, un lanceur de deux étages, première fusée que les Russes construisent de tout en tout depuis la chute de l'URSS. Elle fonctionne sur l'oxygène et le kérosène, deux comburants "écologiques". La série des Angara incluera une gamme modulaire de fusées légères, moyennes et lourdes. Les Angara visent également à rendre la Russie indépendante du Kazakhstan pour ce qui est de ses centres de lancement: les nouvelles fusées pourront être lancées des différents centres situés sur le territoire russe. Les organismes chargés de la constrution sont le "Khrunichev State Research" et le "Production Space Center", à Moscou, lesquels ont également en charge la fusée Proton. La série des Angara pourrait bien déterminer l'avenir du programme spatial russe

une mission de l'ESA lance depuis Baïkonour, au Kazakstan, au sommet d'une fusée Dnepr, de la compagnie "International Space Company Kosmotras". 2010. ESA

• les fusées Vostock venaient d'un missile intercontinental de type SS6 Sapwood et la fusée a été utilisée pour le premier satellite artificiel jamais lancé -le Spoutnik- et pour le premier vol habité -le vol de Gagarine. C'est une fusée à deux étages, avec, pour le premier étage, un moteur principal entouré de fusées auxiliaires (le premier étage, ainsi, porte au total 20 moteurs!). Le lanceur Vostock lance de Plésetsk et de Baïkonour. Il est encore utilisé de nos jours. Carburant (idem pour les deux étages): kérosène et oxygène liquide comme oxygénateur. Capacité de mise sur orbite: charges lourdes
• la fusée Soyouz est un Vostock amélioré, qui a fait ses débuts en 1963. Cette fusée a été -et est encore- la fusée de base des programmes spatiaux soviétiques. La Soyouz lance de Plésetsk et de Baïkonour. Elle est encore en service de nos jours et la Soyouz-2 en est une version améliorée (la fusée Soyouz-U, connue pour transporter de l'équipement et des cosmonautes dans l'espace, s'est avérée être l'une des plus fiables plates-formes de lancement russes). La fusée de lancement Soyouz-ST est une version de la Soyouz-2 (qui possède trois étages) avec un booster de type Fregat et elle est adaptée aux lancement dans des climats chauds et humides
• la fusée Molniya (le nom vient du fait que la fusée lançait les satellites de communications de type Molniya) est un Vostock encore plus amélioré. Ce lanceur a servi à lancer la sonde Vénéra 1 (et peut-être la 2) qui essayèrent d'atteindre Mars en 1960. La Molniya lance essentiellement de Plésetsk. Elle est encore en service de nos jours
• la fusée Energia est la plus grande fusée que l'URSS ait jamais utilisée. Elle est encore le lanceur lourd russe, ayant une capacité d'emport de 200 tonnes (444 000 livres). La fusée fut développée dans la dernière décennie de l'Union Soviétique et elle fut la première fusée russe à étage principal double de type cryogénique
• la fusée Cosmos (ou "SL8", utilisant de l'acide nitrique et du diméthyl-hydrazine assymétrique (UDMH)), la Proton (qui possède une variante à 4 étages), la Tsyklon (2 étages) ont été -ou sont encore- des lanceurs soviétiques et russes. La Proton sert aux lancements commerciaux et est donc la concurrente de la fusée européenne Ariane 5. La Zenit a été développée en 1985. L'Union Soviétique avait aussi construit un vaisseau de type navette spatiale, la "Bouran"; le réservoir extérieur avait été remplacé par une fusée Energia et l'orbiter n'avait pas de moteurs en propre
• la fusée Dnepr est un missile ICBM SS-18 converti. La Dnepr est une fusée à trois étages d'une longueur de 34 m (113 ft) et d'un diamètre de 3 m (10 ft). Au décollage, elle a une masse de 211 t. La Dnepr est utilisée par la compagnie "International Space Company Kosmotras"
• la famille de nouveaux lanceurs russes Angara a été conçue entièrement à l'ère de la Russie et n'a pas été héritée de l'ex-URSS. Des matériaux composites et plastiques réduisent le poids et les lanceurs utilisent des moteurs respectueux de l'environnement à oxygène et kérosène. Les Angara seront capables de placer de 2 à 40,5 tonnes en orbite terrestre basse et utiliseront le moteur RD-191 qui est considéré comme l'un des meilleurs au monde
• la Proton M, depuis, 2001, représente le plus gros lanceur de la flotte russe; elle a fait ses débuts en 2001. La Proton-M est un lanceur lourd basé sur la fusée Proton de l'ère soviétique, et construit par le Khurnichev State Research and Production Space Center. Les Protons-Mo sont habituellement lancés du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan pour emporterr des satellites et autres cargaisons

Les lanceurs chinois

Tous les lanceurs chinois sont dérivés de missiles IRBM ou ICBM (missiles à portée intermédiaire ou intercontinentaux). Toute la série des fusées chinoises fonctionnent avec les mêmes premier et second étages (tous les étages fonctionnent avec des carburants hypergoliques et des oxygénateurs de type diméthyl-hydrazine assymétrique ou tétroxyde d'azote). Un étage supplémentaire varie selon les utilisations. Tous les lanceurs chinois portent le nom de "Longue Marche" ("Chang Zehn" en chinois), la notation "CZ" indiquant la variante. La charge maximale que les Chinois peuvent placer en orbite est 4,5 tonnes (9900 livres) en orbite de transfert géostationnaire ("GTO"). A la fin de 2008, 113 fusées de la série des Longue Marche avaient été lancées; La Chine poursuit le développement d'une nouvelle fusée de lancement avec le Brésil

• la fusée Longue Marche 1 (Changzheng, ou CZ-1) a placé, en 1970, le premier satellite chinois en orbite
• la fusée Longue Marche 2 (CZ-2) a remplacé la version précédente et elle existe dans de nombreuses configurations. Une version dite Longue Marche II-F a été développée depuis 1992 et une Longue Marche 2D existe aussi
• la fusée Longue Marche 3 (CZ-3) est une version améliorée de la précédente, et la Longue Marche 4 (CZ-4) est une version encore plus améliorée
• la fusée Longue Marche 3B est du même type que la Longue Marche 3A et est le lanceur chinois le plus puissant, capable de placer 5,1 tonnes en orbite géosynchrone. La Longue Marche 5 est la fusée de prochaine génération; elle utilise des carburants non-polluants. La première Longue Marche 5 a été lancée en novembre 2016, ayant une capacité d'emport de 14-25 tonnes en orbite géosynchrone
• en juin 2016, la Chine a lancé la nouvelle Longue Marche 7. La Longue Marche 7 va devenir le nouveau principal lanceur de la Chine; il s'agit d'une fusée de moyenne catégorie, 53m de long, 597 tonnes, deux étages qui peut emporter en orbite basse (LEO) jusqu'à 27 tonnes; elle consomme du kérosène et de l'oxygène liquide plutôt que les comburants plus toxiques habituels

La Chine, d'une façon générale, prévoit d'augmenter la capacité de la série des Longue Marche, la faisant passer de 9,5 tonnes à 25 tonnes, dans la perspective de son programme lunaire. La Chine utilise une Longue Marche 3C pour lancer les orbiters lunaires Chang'e. La fusée Kuaizhou 1A, un lanceur à carburant solide, a un poids au lancement de 30 tonnes et peut mettre 200kg en orbite synchrone solaire ou 300kg en orbite basse. A la différence des autres fusées de lancement chinoises, elle décolle depuis un véhicule transporteur et non depuis un pas de tir fixe

Les lanceurs européens (ESA)

une Ariane 5 de l'ESA transferrée au pas de tir à Kourou, en Guyane française. ESA/Stephane Corvaja

La série des fusées Ariane est sans doute l'une des rares séries de fusées qui n'a pas d'origine militaire. Dès les origines, les Ariane n'ont été conçues que comme des lanceurs civils. La série des Ariane a été développée en moins de 5 ans, passant d'Ariane 1 à Ariane 3. L'Ariane 4 est un lanceur de trois étages, avec capacité d'adjonction de fusées d'appoint à carburant solide; l'Ariane 4 est un lanceur pluri-valent, capable de placer jusqu'à 10 tonnes (22 000 livres) en orbite. L'Ariane 5, elle, est la fusée européenne la plus récente; il s'agit d'un lanceur lourd. C'est un lanceur de classe Titan IV, capable de se voir ajouter des fusées d'appoint à carburant solide; elle peut lancer jusqu'à 23 tonnes (50 600 livres). L'aménagement du site de Kourou pour accueillir des fusées russes, par ailleurs, fait que l'ESA, depuis 2011, dispose désormais de trois types de lanceurs: les Ariane pour les lancements lourds, les Soyouz ST-B pour les charges moyennes et les Vega pour les lancements légers. La société Arianespace peut présenter une forme de rivalité par rapport à l'ESA proprement dit, la Banque centrale européenne jouant un rôle. Prévus pour la mi-2019, de nouveaux éléments accroîtront les performances de la Vega puis une Vega évoluée, la Vega-C est prévue pour voler fin 2019 (elle emportera des charges plus grandes et plus lourdes -jusqu'à 2300kg); elle sera pourvue de nouveaux moteurs, le P120C et le Zefiro-40, qui équiperont, respectivement le premier et le second étage. Un quatrième étage amélioré, mû par du comburant liquide, possèdera une avionique améliorée, une capacité plus grande et une possibilité de ré-allumage du moteur ce qui donnera plus de flexibilité pour des missions multi-charges

. voyez plus de données sur la série des lanceurs Ariane!

Autres pays

Le Japon a commencé par utiliser des fusées américaines "N1" et "N2", de classe Delta. Ce pays a ensuite transformé la N2 en une "H1", laquelle emporte un étage supérieur "LE5" de fabrication japonaise, avec système de guidage inertiel. Elle peut se voir adjoindre 6 ou 9 fusées d'appoint à carburant solide. La série suivante est celle des H2, un lanceur de classe Titan III, sûr, entièrement de fabrication japonaise, à carburant liquide. Une version H2-B du lanceur a été utilisée en 2009 pour le lancement du premier vol du HTV-1, le cargo-ravitailleur japonais pour l'ISS. Le Japon utilise également la M-3SII; c'est une fusée de fabrication japonaise, capable de lancer des missions planétaires; c'est un lanceur à carburant solide, à quatre étages, capable de se voir adjoindre des fusées d'appoint à carburant solide. Le Japon, en septembre 2013, a lancé une nouvelle fusée de 3 étages, l'Epsilon, d'une hauteur de 24m. Elle a été lancée du centre de Uchimoura et est un lanceur moins cher et plus efficace pour le lancement des satellites (un tiers le coût d'une H2A, la moitié de la taille de celle-ci). Le nouveau lanceur peut être préparé en une semaine et elle fonctionne avec un carburant solide. L'emploi important de nouvelles technologies, dont un ordinateur de bord avancé, permet de contrôler le lancement via un simple ordinateur portable (au lieu de l'habituelle salle de contrôle)

Israël utilise son lanceur "Shavit". On pense qu'il s'agit d'un lanceur dérivé du missile Jericho 2. C'est un lanceur de classe "Scout", à carburant solide. Israël vise à atteindre l'orbite géosynchrone

L'Inde, elle, vise à disposer des ses propres lanceurs. Elle développe l'"Augmented Satellite Launch Vehicle" (ASLV), une fusée de 5 étages, à carburant solide et le "Polar Satellite Launch Vehicle" (PSLV), un lanceur, capable de se voir adjoindre des fusées d'appoint à carburant solide, conçu pour placer des satellites en orbite héliosynchrone. La mission lunaire indienne, Chandrayaan-1, lancée en octobre 2008, l'a été par une fusée PSLV-C11, d'un poids de 316 t. Pour ce qui est de l'accè aux vols habités que l'Inde vise pour 2015, elle développe une version modifiée du lanceur de satelllite géosynchrones, le Mark 2 (ou "GSLV Mark 2", qui sera propulsé, pour l'étage supérieur, par un moteur cryogénique de fabrication locale (le Mark 1 qui est utilisé actuellement, utilise pour l'étage supérieur un moteur russe). Le nouveau lanceur doit être testé en 2009. D'une façon générale, la fusée de lancement de base de l'agence indienne est le Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), de puissance faible, qui est conçu pour placer des satellites en orbite terrestre basse; l'ISRO, pendant plus d'une décennie et demi, a travaillé sur le lanceur plus puissant Geosynchronous Launch Vehicle mais celui-ci a connu une série de pannes et n'a pas réussi un seul décollage jusqu'à début 2014