Un 4ème étage pour Ariane 6

Outre le moteur Lox-méthane à bas coût Prometheus ou encore le futur étage supérieur en composite ICARUS, ArianeGroup prévoit une autre évolution pour Ariane 6 avec le « Kick-Stage » Astris dont elle vient d’officialiser le contrat avec l’ESA. Une innovation qui devrait notamment permettre d’envoyer des charges utiles plus rapidement sur leur orbite finale.

Alors qu’Ariane 6 est en train de se matérialiser en Guyane pour son premier tir attendu dans moins d’un an, les éléments qui assureront son évolution sont également en train d’être concrétisés. Le nouveau lanceur européen devrait en effet compter un étage de plus avec ASTRIS afin de lui permettre d’améliorer ses performances. Ce « kick-Stage » est réalisé dans le cadre des programmes d’amélioration de la compétitivité d’Ariane 6 (CIP-Competitiveness Improvement Programme) et FLPP (Future Launch Preparatory Programme). D’un montant total de 90 millions d’euros, le contrat sur Astris est le résultat d’une décision prise lors de la conférence ministérielle de Séville fin novembre 2019. Ce nouvel étage pour Ariane 6 vise à améliorer les performances du lanceur. ArianeGroup indique ainsi que le moteur d’ASTRIS doit, entre autres, permettre d’injecter plus rapidement les satellites électriques vers leur orbite : quelques heures au lieu de quelques mois. Il offrira aussi la possibilité d’améliorer les performances d’Ariane 6 notamment pour les missions à venir vers la Lune. « Il doit permettre par exemple des lancements doubles avec une première charge utile à placer en orbite de transfert géostationnaire (GTO) et puis d’injecter directement la seconde en orbite géostationnaire (GEO) », ajoute Pierre Godart, CEO d’ArianeGroup pour l’Allemagne.

Premier essai dans 3 ans

Ce système est prévu pour s’insérer entre l’étage supérieur cryotechnique et la charge utile, ou alors entre le système de lancement double, lorsqu’une mission l’exigera. Pour sa propulsion, ASTRIS utilise le moteur à ergols stockables, et allumage multiple, BERTA (Bi-Ergoler RaumtransporTAntrieb). Testé pour la première fois en 2019, BERTA est imprimé en 3D et s’inscrit dans la classe des moteurs de puissance de 4 à 5 Kilo-newtons. Lors de l’essai mené il y a 2 ans sur le site de Lampoldshausen en Allemagne, les ingénieurs du DLR ont fait fonctionner l’exemplaire pendant 560 s, ce qui a permis de développer une poussée de 2,45 kilo-newtons. Les premiers essais de BERTA menés dans le cadre du programme FLPP doivent permettre de développer le moteur sur le site ArianeGroup d’Ottobrunn. La mise au point du système ASTRIS mobilise trois sites : Lampoldshausen pour les canalisations et vannes à ergols, Brême (étages supérieurs) et Ottobrun pour la partie propulsion. Le constructeur mobilise également plusieurs PME dont le berlinois PTS pour le système électronique du dispositif, RST pour les équipements de servitude au sol. L’autrichien FACC fournit quant à lui la structure primaire. Une Ariane 6 devrait inaugurer le kick-stage ASTRIS d’ici 2024.

Antoine Meunier

©                                 La Chronique Spatiale (2021)