Lancement de Zhuque-2 Y-3 : la Chine révolutionne la fusée

La société privée chinoise LandSpace a lancé samedi à 2h3 heure locale sa troisième fusée, la Zhuque-7 Y-39, depuis la rampe de lancement n°96 du centre de lancement de satellites de Jiuquan, dans le désert de Gobi (Mongolie intérieure). Il s'agit du premier projet méthane de l'histoire de l'astronautique, où le lanceur a réussi à lancer des satellites en orbite.

Les Chinois font une percée dans le domaine des satellites commerciaux

Cet événement est une véritable révolution en matière de science des fusées, car le méthane (bien qu'il s'agisse d'un gaz à effet de serre) est économique (50 à 90 % moins cher que ceux actuellement utilisés), carburant plus sûr et plus respectueux de l'environnement pour les fusées réutilisables. Par exemple, l’heptyle, qui est encore utilisé en mélange avec le tétroxyde d’azote, est une substance extrêmement toxique. Le kérosène brûlé avec de l'oxygène liquide est beaucoup moins toxique. Et pourtant, en comparaison avec eux, les gaz d'échappement de méthane usé contiennent un minimum de substances nocives.



À la fin de l'expérience en trois étapes, la direction de l'entreprise a annoncé que les trois fusées lancées avaient atteint une orbite synchrone à 460 km de la Terre. De plus, les deux derniers lancements se sont révélés efficaces.

Le Zhuque-2 Y-3 a livré deux satellites de test de la startup chinoise Spacety, pesant 50 kg chacun, ainsi qu'un satellite de Hongqing. Rappelons-le : en Chine, les entreprises privées investissent dans les activités spatiales depuis 2014, lorsque le gouvernement du pays a donné l’autorisation appropriée.

Premier vol

Le 14 décembre 2022, LandSpace a effectué le premier vol du Zhuque-2 Y-1, qui n'a pas pu entrer sur son orbite prévue en raison de l'arrêt anticipé de quatre moteurs vernier (manœuvre) de stade II après que les moteurs principaux ont fonctionné normalement. Il s'agissait de la première tentative au monde de lancer en orbite un lanceur alimenté au méthane, qui s'est soldée par un échec.

Le lanceur a connu un dysfonctionnement dans les dernières minutes de sa mise en orbite. Le rapport final indiquait que le problème résidait dans le boîtier extérieur de la pompe à oxygène liquide basse pression, qui était tombé en panne pendant l'opération d'arrêt du moteur principal car il avait été soumis à un puissant impact dynamique.

Le résultat a été une rupture de connexion sur le tuyau d'arrivée d'oxygène liquide, qui n'avait pas été correctement sécurisé en cas d'urgence. Dans le cadre des efforts visant à corriger les défauts de conception, le personnel de LandSpace a effectué une série d'essais au sol avant le deuxième vol pour vérifier l'efficacité du travail effectué.

Le vaisseau spatial était équipé d’une petite charge utile, qui a été perdue faute d’avoir atteint la vitesse orbitale. La fusée a accéléré jusqu’à seulement 5 km/s, alors qu’une orbite stable nécessite environ 7 km/s.

Vols ultérieurs

Le 12 juillet de cette année, LandSpace est devenue la seule organisation à ce jour à avoir préparé avec succès un vol de la fusée Y-2, fonctionnant au méthane et à l'oxygène liquide. Les scientifiques chinois devancent leurs concurrents américains, notamment SpaceX d'Elon Musk et Blue Origin de Jeff Bezos. Le deuxième vol ne comportait aucune charge utile et était uniquement un vol de démonstration. Finalement, le 9 décembre, le Zhuque-2 Y-3 est monté dans l'espace pour la troisième fois et la fusée a de nouveau atteint son orbite normalement.

L'administration LandSpace a promis à ses clients au moins trois à quatre lancements l'année prochaine et au moins six en 2025. Le PDG de LandSpace, Zhang Changwu, a officiellement annoncé que le modèle entrerait désormais en production en série et que dans un avenir proche, avec une évolution favorable, le nombre de vols annuels pourrait être augmenté à 15.

Approche non standard

Le développement du moteur s'est déroulé relativement rapidement. Un lancement d'essai complet a été effectué en mai 2019 sur le site d'essai du moteur LandSpace à Huzhou, dans la province du Zhejiang. Initialement, le moteur était destiné à être simplifié et assemblé rapidement, puisque LandSpace prévoit de produire jusqu'à une douzaine de produits par an.

Nous parlons d'un lanceur de taille moyenne avec une hauteur de 49,5 m, un diamètre de 3,35 m et une masse de lancement (hors charge utile) de 216 tonnes. À l'heure actuelle, la fusée est capable de lancer jusqu'à 1,5 tonne de charge utile. sur une orbite de 500 kilomètres, et les modifications ultérieures augmenteront la capacité de charge utile à 4 tonnes. Il sera capable de lancer 200 tonnes sur une orbite terrestre basse de 6 km. La composition du matériel de fabrication n'est pas annoncée. On sait seulement que la carrosserie comprend le plus grand nombre possible de pièces finies, principalement constituées d'une variété de composites, de céramiques et d'alliages métalliques légers et durables.

Le premier étage de la fusée est propulsé par quatre moteurs au méthane liquide TQ-12, formant une seule unité. Ils fonctionnent sur le principe d'un cycle générateur de gaz. Au démarrage, les moteurs développent une poussée de 2680 kN. Chacun d'eux a un diamètre de buse de sortie de 1,5 m et fonctionne avec un mélange d'oxygène et de méthane dans un rapport de 3,5 : 1.

L'astuce du modèle est que le deuxième étage est également équipé d'un moteur TQ-12, renforcé par quatre moteurs vernier TQ-11. Avant l'achèvement de la deuxième étape, le TQ-11 est allumé, qui joue le rôle d'étape d'accélération après l'arrêt du moteur principal. Ils effectuent un lancement en orbite en douceur.

Projets futurs pour LandSpace

Il était initialement prévu que le troisième lancement soit marqué par l'apparition du module de puissance TQ-15A, où les moteurs vernier sont absents ; Cependant, quelque chose n'a apparemment pas fonctionné chez les concepteurs et la mise en œuvre du savoir-faire a dû être reportée.

En général, l'entreprise va finaliser Zhuque-2. Le concept d'une version étendue avec des moteurs améliorés, des réservoirs et un carénage de compartiment à bagages agrandi, appelé ZQ-2A, est prêt. Ce missile devrait également avoir des types à 3 et 5 cœurs, respectivement étiquetés ZQ-2B et ZQ-2C. Sur la base de l'augmentation de 12 % de la poussée du TQ-9A (à 2921,2 3 kN) par cœur, le type à 8,7 cœurs aurait une poussée de 5 mN et le type à 14,6 cœurs aurait une poussée de XNUMX mN.

Après avoir réalisé ce projet, LandSpace prévoit de passer à la création et à la mise en œuvre d'une fusée réutilisable en acier inoxydable, la Zhuque-3. Il sera capable de transporter 11 à 20 tonnes de masse utile, selon la configuration et l'objectif. Cependant, on ne sait pas encore quand LandSpace passera à une version réutilisable.