Firefly Alpha

Firefly Alpha
Image illustrative de l’article Firefly Alpha
Données générales
Pays d’origine Drapeau des États-Unis États-Unis
Constructeur Firefly Space Systems
Premier vol prévu en 2019
Période développement 2014-2019
Statut En développement
Lancements (échecs) 0
Hauteur 29 m.
Diamètre 1,8 mètres
Masse au décollage 54 tonnes
Étage(s) 2
Charge utile
Orbite basse 1000 kg (200 km)
Orbite héliosynchrone 630 kg (500 km)
Dimension coiffe 2 m. x 5 m.
Motorisation
Ergols RP-1/oxygène liquide
1er étage 4 x Revear 1 :736 kN (vide)
2e étage 1 x Lightning 1 :70 kN(vide)
Schéma du lanceur.

Firefly Alpha est un lanceur léger américain développé par la start-up texane Firefly Aerospace en cours de développement qui doit effectuer son premier vol en 2019. Ce nouveau lanceur est conçu pour placer une tonne en orbite basse.

Historique

La société Firefly Space Systems est créée en 2014 dans la banlieue d'Austin au Texas dans le but de développer un micro-lanceur baptisé Firefly alpha. Celui-ci présente la particularité d'utiliser une tuyère de type Aerospike au niveau de son premier étage. Firefly Alpha est conçu pour placer une charge utile de plus de 400 kg sur une orbite basse pour un coût de 8 millions US$. La NASA choisit en 2015 de financer un vol d'essais avec l'objectif d'évaluer son utilisation pour la mise en orbite de nano-satellites. Un premier test sur banc d'essais d'un prototype FRE-R1 (Firefly Rocket Engine Research 1) des moteurs qui seront utilisés sur le lanceur, a été conduit avec succès en septembre 2015[1]. Le premier vol du lanceur est planifié pour 2017. En octobre 2015 la NASA a annoncé qu'elle avait décidé de financer le développement du lanceur ainsi que celui de deux autres mini-lanceurs pour disposer d'une fusée adaptée à la mise en orbite des CubeSats. Firefly Space Systems doit recevoir 5,5 millions US$ pour réaliser un vol orbital de démonstration d'ici avril 2018[2]. En juin 2016 la société ne réussit à lever que 18 millions US$ sur les 38 millions espérés. A la suite du retrait en aout d'un des investisseurs européens, la société décide fin septembre 2016 d'arrêter son activité en mettant à pied ses 150 employés dans le cadre d'une mesure annoncée comme temporaire. Par ailleurs l'un des deux fondateurs de la société, Thomas Markusic, est accusé par son ancien employeur Virgin Galactic, qui développe un lanceur concurrent LauncherOne d'avoir utilisé des concepts propriétés de cette société en violant les règles de la propriété intellectuelle[3].

Au printemps 2017 la société est réactivée grâce à son rachat par Noosphere Ventures, un de ses actionnaires d'origine. Le constructeur rebaptisé Firefly Aerospace reprend une partie de ses effectifs d'origine et décide de développer une nouvelle version de son micro lanceur Firefly Alpha. Celui-ci abandonne la tuyère de type Aerospike au profit d'une propulsion plus classique dont la charge utile est portée à 1 000 kg en orbite basse. La société a prévu d'utiliser pour ses lancements le pas de tir de la fusée Delta II sur la base de lancement de Vandenberg rendu disponible par le retrait de ce lanceur en septembre 2018. Le lanceur doit effectuer son premier vol au cours du troisième trimestre 2019. Une version beaucoup plus puissante baptisée Firefly Bêta (4 tonnes en orbite basse) est à l'étude[4].

Caractéristiques techniques

Version en cours de développement

Firefly Alpha est un lanceur non réutilisable bi-étages long de 29 mètres pour un diamètre de 1,8 mètres dont la structure est réalisée majoritairement en matériau composite à base de fibre de carbone pour alléger sa masse qui est de 54 tonnes. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de RP-1 et d'oxygène liquide. La fusée peut placer une charge utile de 1 tonne en orbite terrestre basse (200 km) et de 630 kg sur une orbite héliosynchrone (500 km)[5] :

  • Le 1er étage est propulsé par quatre moteurs-fusées Revear 1 dont la poussée totale est 736 kilonewtons. Chaque moteur est alimenté par une turbopompe et sa poussée est orientable avec un degré de liberté. Les ergols sont maintenus sous pression dans les réservoirs à l'aide d'hélium réchauffé par un échangeur de température. La poussée peut être modulée jusqu'à 20%. La masse à vide de l'étage est de 2 895 kg.
  • Le 2ème étage est propulsé par un moteur-fusée Lightning 1 d'une poussée de 70 kN. Il est alimenté par une turbopompe. Les ergols sont maintenus sous pression dans les réservoirs à l'aide d'hélium réchauffé par un échangeur de température. La poussée peut être modulée jusqu'à 20%. La masse à vide de l'étage est de 910 kg.
  • La coiffe haute de 5 mètres a une diamètre de deux mètres et un volume interne de 12,5 m³.

Première version (abandonnée)

La première version Firefly Alpha est un lanceur bi-étages de 23 mètres de haut dont la structure est réalisée majoritairement en matériau composite à base de fibre de carbone pour alléger sa masse. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brulant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. Les moteurs sont alimentés par pressurisation des réservoirs solution non conventionnelle pour le premier étage d'un lanceur[6].

  • La propulsion du premier étage, dont le diamètre est de 1,8 mètres pour une hauteur de 16,7 mètres[7], est réalisée à l'aide de 12 moteurs-fusées utilisant une tuyère à corps central tronqué, de type Aerospike. Le refroidissement de la partie fixe de cette tuyère, la rampe, nécessite d'évacuer une très grande quantité d'énergie thermique, raison pour laquelle ce type de tuyère mis au point et testé dès le début de l'ère spatiale n'a jamais été utilisé de manière opérationnelle. Dans le cas présent la rampe est refroidie par le kérosène qui y circule avant d'être réinjecté dans le réservoir. La pressurisation du réservoir est ainsi assurée sans avoir recours à de l'hélium ce qui allège la masse globale de l'étage. Les 12 moteurs-fusées FRE-2 fournissent une poussée totale de 45 tonnes avec une impulsion spécifique de 299 secondes[6],[8].
  • Le deuxième étage, d'un diamètre de 1,5 m. et d'une hauteur de 4,6 m[7], est propulsé par un moteur-fusée FRE-1. Cette variante du FRE-2 utilise une tuyère traditionnelle et fournit une poussée de 2,8 tonnes avec une impulsion spécifique de 325 secondes[6].
  • La coiffe a un diamètre interne de 1,47 mètres et une hauteur interne de 1,75 mètres[9].

Notes et références

  1. (en) Mike Wall, « New Firefly Rocket Engine Passes Big Test, Will Launch Small Satellites », sur space.com, , p. 14
  2. (en) Jason Davis, « NASA-sponsored SmallSats Get Dedicated Rides to Space », The Planetary Society,
  3. Stefan Barensky, « Extinction prématurée pour Firefly », Aerospatium,
  4. (en) Stephen Clark, « Firefly’s commercial satellite launcher to use Delta 2 pad at Vandenberg », sur spaceflightnow.com,
  5. (en) « Firefly alpha payload user guide », FIREFLY aerospace, , p. 6
  6. a b et c (en) « Firefly α », sur Firefly Space Systems, Firefly Space Systems  (consulté le 8 novembre 2015)
  7. a et b (en) « FIREFLY ALPHA PAYLOAD USER GUIDE », Rocket Labs USA, , p. 9
  8. (en) Lee Hutchinson, « Firefly Space Systems charges full-speed toward low Earth orbit », sur Ars technica, Ars Technica,
  9. (en) « FIREFLY ALPHA PAYLOAD USER GUIDE », Rocket Labs USA, , p. 14

Voir aussi

Articles connexes

Lien externe