Lors d’un vol d’essai clé, la startup aérospatiale californienne Relativity Space a tenté de lancer la première fusée imprimée en 3D au monde, Terran 1. La fusée est connue sous le nom de « Good Luck, Have Fun » (GLHF).

Lors de sa troisième tentative de lancement, le propulseur Terran 1 a décollé de la station spatiale de Cap Canaveral en Floride, mais n’a pas réussi à atteindre l’orbite et s’est finalement écrasé dans l’océan Atlantique. La mission GLHF a été une réalisation importante pour Relativity Space et la technologie des vols spatiaux dans son ensemble, car la fusée Terran 1 à deux étages a été la première à être principalement construite à l’aide de l’impression 3D. Terran 1 était composé d’environ 85% de matériaux imprimés en 3D en masse, mais la société prévoit d’augmenter ce pourcentage à 95% pour les véhicules à venir.

Qu’est-ce qui a causé l’échec du lancement de la fusée ?

Pendant le vol, une anomalie a été signalée par les contrôleurs de mission avec l’étage supérieur de la fusée Terran 1, l’empêchant d’atteindre l’orbite. Le but de l’étage supérieur est d’initier des moteurs séparés en plein vol, permettant à la fusée d’atteindre la vitesse nécessaire pour entrer dans l’espace. La société visait à placer la fusée sur une orbite de 125 milles de haut pendant plusieurs jours avant de la brûler intentionnellement, y compris l’étage supérieur, lors de sa rentrée dans l’atmosphère.

Malgré le lancement infructueux, la mission a eu des résultats prometteurs. La première étape a atteint son objectif de décoller et de se séparer correctement. Cependant, l’étage supérieur a semblé s’enflammer avant de s’arrêter, indiquant que l’intégrité structurelle de la fusée est restée intacte.

Relativity Space a mené des tests complets sur ses moteurs de fusée imprimés en 3D et devait initialement lancer la fusée Terran 1 en 2022. La société visait à démontrer que le véhicule imprimé en 3D de 7,5 pieds de diamètre est suffisamment robuste pour supporter les rigueurs du lancement et voyage dans l’espace. Le lancement est la phase initiale du plan de mission de la société sur Mars. L’année dernière, la société a dévoilé son intention de collaborer avec Impulse Space d’El Segundo, en Californie, et de développer un Mars Cruise Vehicle et un Mars Lander sur une fusée Terran R, sans date fixée avant 2024.

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Impossible d’atteindre l’orbite, mais toujours un succès ?

Le 22 mars 2023, Terran 1 a réalisé un « exploit significatif » en devenant la première fusée au méthane du monde occidental à atteindre l’espace, dépassant les 100 km de la ligne Karman. De plus, Terran 1 s’est également imposé comme la première fusée presque entièrement imprimée en 3D à voler avec succès et à franchir des étapes cruciales, telles que Max-Q, la coupure du moteur principal (MECO) et la séparation du deuxième étage. Cette réalisation est une « étape remarquable non seulement pour l’industrie aérospatiale mais aussi pour l’humanité dans son ensemble », selon Relativity Space.

D’une hauteur de 110 pieds et d’une largeur de 7,5 pieds, cette fusée extensible à deux étages dispose de neuf moteurs Aeon dans son premier étage et d’un Aeon Vac dans son deuxième étage. Tous les moteurs, ainsi que la structure de la fusée, ont été créés à l’aide de la technologie d’impression 3D. Les moteurs reposent sur une combinaison d’oxygène liquide (LOX) et de gaz naturel liquide (GNL), ce qui les rend non seulement adaptés à la propulsion de fusées, mais également à la réutilisation. De plus, cette technologie représente une étape cruciale vers la transition vers une propulsion au méthane, particulièrement importante pour les missions vers Mars.

Fusée imprimée en 3D Terran 1 (GLHF). Image via l’espace de relativité.

Terran R – La prochaine mission de Relativity Space

Relativity Space dit avoir développé une fusée nommée Terran R dans son usine du futur. Conçu pour une réutilisabilité totale, le Terran R dispose d’une gamme de composants réutilisables, notamment des moteurs, un premier étage, un deuxième étage et un carénage de charge utile. La fusée devrait décoller du site de lancement historique de Cap Canaveral, le lancement inaugural étant prévu pour 2024.

Terran R possède des caractéristiques aérodynamiques uniques avec des structures générées et optimisées par algorithme. Le processus d’impression 3D exclusif de Relativity Space a permis la création de structures générées et optimisées de manière algorithmique. Le processus de fabrication, piloté par des logiciels et des données, repose sur des matériaux étrangers imprimés en 3D et sur de nouvelles géométries de conception qui étaient auparavant impossibles avec les techniques de fabrication traditionnelles, explique la société. En conséquence, l’industrie connaît désormais un rythme de progression et d’itération plus rapide, grâce à l’approche avancée de Relativity Space en matière de fabrication.

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Terran R est sur le point de fournir aux clients commerciaux et gouvernementaux un accès inégalé à l’espace, en orbite terrestre basse (LEO) et au-delà. La fusée est conçue pour répondre à la demande croissante de voyages spatiaux abordables et pour accueillir le pipeline d’intérêt commercial en pleine expansion de la société. De plus, le Terran R devrait offrir aux clients un cargo spatial point à point capable d’effectuer des missions entre la Terre, la Lune et Mars.

Relativity Space a annoncé une étape majeure dans le développement de sa fusée Terran R, en obtenant un contrat de lancement multiple avec OneWeb, ce qui a porté le carnet de commandes total des contrats de lancement à un impressionnant 1,2 milliard de dollars. Relativity Space a levé 650 millions de dollars en juin 2021, une décision destinée à accélérer la production du Terran R.

« Nous sommes ravis de cet accord avec Relativity, que nous admirons depuis longtemps comme un véritable perturbateur dans l’industrie de la fabrication aérospatiale », a déclaré Massimiliano Ladovaz, CTO de OneWeb. « La relativité ajoutera une nouvelle capacité à notre programme de lancement dans le futur. »

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L’image en vedette montre le lancement de Terran 1. Image via l’espace de relativité.