RS1 (fusée)

RS1 lanceur spatial léger
Données générales
Pays d’origine	États-Unis
Constructeur	ABL Space Systems
Premier vol	10 janvier 2023
Statut	En cours de qualification
Lancements (échecs)	1 (1)
Hauteur	26,8 m
Diamètre	1,83 m
Étage(s)	2
Charge utile
Orbite basse	1 350 kg (200 km)
Orbite héliosynchrone	1 000 kg (500 km)
Dimension coiffe	2,59 m x 5,2 m
Motorisation
Ergols	Kérosène Jet A ou RP-1/Oxygène liquide
1^er étage	9 x E2 : 484 kN (niveau de la mer)
2^e étage	1 x E2 Vac : 58 kN (vide)
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RS1 est un lanceur léger américain qui a effectué son vol inaugural le 10 janvier 2023.

Cette fusée est développée par la start-up ABL Space Systems, basée à El Segundo en Californie. Celle-ci a été fondée en 2017 pour développer un lanceur à faible cout et mise en œuvre rapide grâce à une conception simplifiée et un recours important aux machines à commande numérique, à l'impression 3D et à l'automatisation des opérations de lancement.

Le lanceur haut de 26,8 mètres pour un diamètre de 1,83 mètre comprend deux étages propulsés par des moteurs-fusées développés en interne utilisant comme ergols le kérosène et l'oxygène liquide. Le lanceur bénéficie d'un carnet de commandes important (plus de 70 lancements en octobre 2021) émanant principalement de Lockheed Martin, un de ses actionnaires.

Le lanceur est finalement abandonné en 2024, quand l'entreprise décide de se tourner vers les activités militaires^[1].

Historique

Le lanceur léger RS1 est développé par la société ABL Space Systems, qui a été fondée en 2017 par Harry O'Hanley (ingénieur ayant occupé une position clé à SpaceX) et Dan Piemont (financier), est basée à El Segundo en Californie. Les fondateurs veulent développer un lanceur léger peu couteux à fabriquer et à lancer. Initialement le lanceur dont le prix annoncé est de 17 millions $ est conçu pour placer 900 kilogrammes en orbite basse avec un premier vol prévu au cours du troisième trimestre 2020^[2].

Début février 2019, à l'issue d'une première phase de conception, le prix du lanceur est revu à la baisse (12 millions $) et sa capacité augmentée (1 200 kg en orbite basse) pour que la fusée reste attractive dans un marché caractérisé par une offre abondante. La fabrication des moteurs-fusées qui devant initialement être sous-traitée à Ursa Major Technologies est internalisée.

Le premier étage doit être propulsé par trois moteurs-fusées E1 d'une poussée unitaire de 191 kiloNewtons tandis que le deuxième étage est équipé avec un unique moteur E2 d'une poussée unitaire de 58 kN^[3]. Lockheed Martin, un des acteurs majeurs du spatial aux États-Unis, décide en juillet 2019 d'entrer dans le capital de ABL Space Systems^[4]. En août 2020 l'Armée de l'Air américaine investit 44,5 millions $ dans la société tandis que 49 millions $ de fonds privés sont collectés^[5].

En octobre 2020, la société commence à tester sur banc d'essais le deuxième étage du lanceur équipé de son moteur E2^[6]. En octobre 2021, la société, qui a accumulé 75 commandes, lève 200 millions $ de fonds qui viennent s'ajouter aux 170 millions collectés en mars de la même année. Pour cette levée de fonds, la valeur de la société était évaluée à 2,4 milliards $. La société prévoit un vol inaugural fin 2021, huit lancements en 2022 et le double en 2023^[7],[8]. Le 19 janvier 2022, durant un test sur banc d'essais du deuxième étage du lanceur, celui-ci est détruit à la suite d'une défaillance sans faire de victimes^[9].

Un nouveau second étage de la fusée RS1, fabriqué en trois semaines, a passé avec succès des tests de certification par la mise à feu de son moteur-fusée en mai 2022^[10]. Le premier étage conduit également avec succès un test de certification le 9 juillet 2022^[11].

Un premier vol est effectué le 10 janvier 2023 et se conclut par le crash du lanceur sur son pas de tir qui est endommagé. Un second vol est ensuite programmé pour 2024 mais le second lanceur est détruit lors d'un tir statique le 19 juillet 2024^[12].

Caractéristiques techniques

RS1 est un lanceur non réutilisable bi-étage haut de 26,8 m pour un diamètre de 1,83 m. Sa structure est réalisée en aluminium monogrid. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de kérosène (grade Jet A ou RP-1, en fonction des disponibilités^[13]) et d'oxygène liquide. La fusée peut placer une charge utile de 1 350 kg en orbite terrestre basse (200 km) et 1 000 kg sur une orbite héliosynchrone (500 km)^[14],[15] :

• Le premier étage est haut de 15,45 mètres pour un diamètre de 1,83 m. Il est propulsé par neuf moteurs-fusées à ergols liquides E2 développés en interne dont la poussée totale est de 484 kilonewtons. Ce moteur-fusée utilise un cycle générateur de gaz et est alimenté par deux turbopompes. Il brûle un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. Les deux réservoirs comportent une paroi commune. Les ergols sont pressurisés par un gaz inerte. La séparation entre les premier et deuxième étages est réalisée à l'aide d'un système non pyrotechnique.
• Le deuxième étage est long de 5,35 mètres pour un diamètre identique à celui du premier étage. Il est propulsé par un unique moteur E2 optimisé pour le vide (tuyère allongée). Sa poussée est de 58 kN.
• La coiffe est métallique. Elle est haute de 5,2 m pour un diamètre de 2,59 m.

Bases de lancement

RS1 pourra être lancé depuis les bases de Cape Canaveral, Wallops Island et Camden (dans le comté de Camden dans l'état de Géorgie) pour les orbites équatoriales ainsi que de Vandenberg (Californie) et Kodiak (Alaska) pour les orbites polaire et héliosynchrone^[14]. ABL s'est entendu avec la U.S. Space Force en mars 2023 pour pouvoir effectuer des lancements depuis le complexe de lancement LC-15 de la base de lancement de Cap Canaveral, en Floride^[16],[17].

Chronologie d'un lancement

Lors d'un lancement à destination de l'orbite héliosynchrone (600 kilomètres), le premier étage du lanceur RS1 achève sa phase propulsée 2 minutes 58 secondes après le décollage alors que l'altitude est de 98 kilomètres et la vitesse de 3,1 km/s. Le second étage est mis à feu 6 secondes plus tard. Le largage de la coiffe intervient 3 minutes et 16 secondes après le décollage à une altitude de 122 kilomètres. L'extinction du second étage se produit 7 minutes et 59 secondes après le décollage. Le lanceur qui se situe à une altitude de 600 km a alors une vitesse de 7,8 km/s. La charge utile se sépare du second étage 38 secondes plus tard^[15].

Prix et comparaison avec les autres lanceurs légers

Le prix catalogue du lanceur est de 12 millions $ (octobre 2021) soit 8 888 US$/kilogramme en orbite basse (200 km) et 12 000 US$ par kilogramme placé en orbite héliosynchrone (500 km)^[14]. RS1 est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :

Comparatif des coûts des lanceurs légers de la classe du RS1 (mars 2022)^[18]^,^[14]^,^[19]

Lanceur	Prix (millions US$)	Charge utile (kg) (orbite basse)	Prix au kg (US$)	Charge utile (kg) (orbite héliosynchrone 500 km)	Prix au kg (US$)	Statut du lanceur (mars 2023)
Terran 1	12	1 250	9 600	900	13 333	En attente d'un premier vol réussi
LauncherOne	12	500	24 000	300	40 000	Opérationnel
Electron	7,5	300	25 000	200	37 500	Opérationnel
Firefly Alpha	15	1 170	12 820	745	20 134	Opérationnel
RS1	12	1 350	8 888	1 000	12 000	En attente d'un premier vol réussi
SpaceX Rideshare (Falcon 9, lanceur moyen)	1,1[19]			200	5 500	Opérationnel

Historique de lancements

ABL a réalisé au total un lancement de démonstration (janvier 2022), qui est un échec.

Nombre annuel de lancements réalisés par ABL et leur réussite

1

2

3

4

5

6

7

2023

2024

•   Succès
•   Succès partiels
•   Échecs
•   Prévu

Lancements effectués ou programmés

Vol n°	Nom	Date	Pas de tir	Charge utile	Orbite	Résultat
1	DEMO-1	10 janvier 2023[20]	Kodiak, LP-3C	VariSat 1A & 1B ( OmniTeq)[21]	Orbite polaire (inclinaison 87°) 200 x 350 km	Échec
	Lancement inaugural de la fusée RS1. Initialement planifié pour un décollage depuis Vandenberg, mais finalement effectué depuis Kodiak[22]. Les moteurs du premier étage se sont éteint environ 11 secondes après le décollage et la fusée s'est écrasée près de son pas de tir[23].
Lancements programmés
2	DEMO-2	2023[24]	Kodiak, LP-3C	2 CubeSats	Orbite polaire (inclinaison 87°) 200 x 350 km	Prévu
	Second lancement de RS1.
-		2023[25]	Cap Canaveral, LC-48	2 x KuiperSat (Amazon)	Orbite basse circulaire de 590 km	Prévu
	Lancement de deux satellites pour la future mégaconstellation de télécommunication Kuiper. Premier vol depuis Cap Canaveral.
-		2023[26]	Inconnu	Plusieurs charges utiles (Lockheed Martin)	Inconnu	Prévu
	Premier vol d'un contrat pour 58 lancements, dont 26 d'ici 2025, pour le compte de Lockheed Martin.
-	UK Pathfinder	2023[27]	SaxaVord	6 Cubesats 6U (Lockheed Martin)	Orbite héliosynchrone	Prévu
	Lancement orbital inaugural de la base de lancement de SaxaVord et premier lancement de RS1 depuis les Iles Shetland[28]. Le vol devait initialement décoller depuis Sutherland mais Lockheed Martin, avec l'accord de l'agence spatiale du Royaume-Uni, change le site de lancement en raison de prérequis techniques conflictuels avec Orbex, l'autre entreprise prévoyant effectuer des vols depuis la base de lancement[29].
-	NASA Cryogenic Demonstration Mission	2023[22]	Inconnu	Démonstrateur technologique (Lockheed Martin)	Orbite basse	Prévu
	Contrat de 89,7 millions US$ pour lancer un démonstrateur technologique de transfert d'ergol cryogéniques en orbite. Le contrat avait d'abord été accordé à l'entreprise Momentus pour un lancement sur la fusée Terran 1, mais a été modifié en avril 2021 pour ne plus inclure Momentus et effectuer le lancement avec RS1[22].
-		Inconnu	Inconnu	charge utile militaire (U.S. Air Force)	Orbite basse	Prévu
	Accord signé avec la Defense Innovation Unit en mai 2021 pour le déploiement d'un satellite expérimental[30]

Notes et références

1. (en-US) Sandra Erwin, « ABL Space exits commercial launch market, shifts focus to missile defense », sur SpaceNews, 15 novembre 2024 (consulté le 15 novembre 2024)
2. (en) Jeff Foust, « Georgia spaceport attracts small launch vehicle developer », sur SpaceNews, 19 septembre 2018
3. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems increases performance and cuts price of its small launch vehicle », sur SpaceNews, 1^er février 2019
4. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin invests in small launch vehicle startup ABL Space Systems », sur SpaceNews, 23 juillet 2019
5. (en) Jeff Foust, « Small launch startup ABL secures over $90 million in new funding and Air Force contracts », sur SpaceNews, 3 aout 2020
6. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems tests launch vehicle stage », sur SpaceNews, 22 octobre 2020
7. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems raises $200 million », sur SpaceNews, 25 octobre 2020
8. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems raises $170 million », sur SpaceNews, 25 mars 2021
9. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems rocket stage destroyed in test accident », sur SpaceNews, 19 janvier 2022
10. (en-US) Jeff Foust, « ABL Space Systems completes acceptance testing of RS1 upper stage », sur SpaceNews, 17 mai 2022 (consulté le 11 août 2022)
11. (en-US) Jeff Foust, « ABL static fires rocket for first orbital launch attempt », sur SpaceNews, 12 juillet 2022 (consulté le 11 août 2022)
12. (en) Jeff Foust, « ABL loses rocket after static-fire test », sur SpaceNews, 23 juillet 2024 (consulté le 20 août 2024).
13. (en) ABL Space Systems, « RS1 » , sur ABL Space Systems (consulté le 13 septembre 2022)
14. (en) ABL Space Systems, Rocket (lire en ligne)
15. (en) Norbert Brugge, RS-1 (lire en ligne)
16. (en) Space Launch Delta 45, « Space Launch Delta 45 will allocate several launch pads at Cape Canaveral Space Force Station as a part of the new Launch Pad Allocation Strategy (LPAS). », sur Twitter, 7 mars 2023
17. (en-US) Doug Messier, « Four Startups Allocated Launch Pads at Cape Canaveral », sur Parabolic Arc, 8 mars 2023 (consulté le 8 mars 2023)
18. (en) T.J. Tarazevits, « The 5 Small Space Launchers to Watch in 2021 », sur SPEXcast, 8 février 2021
19. (en-US) « Blaming inflation, SpaceX raises Starlink and launch prices », sur SpaceNews, 23 mars 2022 (consulté le 28 mars 2022).
20. (en) Jackie Wattles, « Start-up fails first launch as rocket explodes off Alaska's coast », sur CNN, 11 janvier 2023 (consulté le 11 janvier 2023)
21. (en) « RS1 », sur Gunter's Space Page (consulté le 7 octobre 2022)
22. (en) Jeff Foust, « ABL Space Systems to launch NASA technology demonstration mission », sur SpaceNews, 16 septembre 2021
23. (en) Mike Wall, « 'Unwanted fire' may have caused ABL Space Systems' launch failure », sur Space.com, 18 janvier 2023 (consulté le 23 mars 2023)
24. « OET Special Temporary Authority Report », sur FCC, 21 septembre 2022 (consulté le 7 octobre 2022)
25. (en-US) Sandra Erwin, « Amazon to launch two Project Kuiper satellites on Vulcan’s first flight », sur SpaceNews, 12 octobre 2022 (consulté le 11 janvier 2023) : « The company plans to retain its agreement with ABL Space Systems to launch two satellites. »
26. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin makes block buy of launches from ABL Space Systems », sur SpaceNews, 5 avril 2021
27. (en-US) Jeff Foust, « Lockheed and ABL’s first UK vertical launch slips into 2023 », sur SpaceNews, 2 juin 2022 (consulté le 11 août 2022)
28. (en) Jeff Foust, « Lockheed Martin selects ABL Space Systems for UK launch », sur SpaceNews, 7 février 2021
29. (en-US) « Lockheed Martin shifts U.K. launch site », sur SpaceNews, 22 octobre 2020 (consulté le 26 juillet 2022)
30. (en) Sandra Erwin, « Defense Innovation Unit selects ABL Space to launch DoD mission », sur SpaceNews, 17 mai 2021

Bibliographie / sources

• (en) PLD Space, RS1 Lunche Véhicle – Payload User’s guide V2, 2020, 42 p. (lire en ligne) — Guide destiné aux clients du lanceur détaillant les caractéristiques du lanceur, ses performances, les installations de lancement et le déroulement d'un tir.

Voir aussi

Articles connexes

• Firefly Alpha : Lanceur léger de la même catégorie

Liens externes

• (en) ABL Space Systems, Rocket (lire en ligne) — Site officiel