Lanceur réutilisablevignette|Première étude sur la future navette spatiale américaine réalisée par Maxime Faget : la navette est complètement réutilisable, comporte deux étages avec des ailes droites et l'orbiteur est de petite taille. Un lanceur réutilisable est un lanceur utilisé pour placer en orbite un engin spatial et qui peut être réutilisé en totalité ou en partie après son retour sur Terre. Depuis le début de l'ère spatiale, les fusées mises en œuvre pour placer en orbite des engins sont perdues après leur lancement car leur récupération pour un usage ultérieur soulève de nombreux problèmes.
Véhicule spatialUn véhicule spatial (rarement utilisé astronef ou spationef) est un véhicule conçu pour fonctionner dans l'espace. Les particularités de ce milieu déterminent la conception des véhicules spatiaux : la nécessité de sortir du puits gravitationnel terrestre qui limite la masse emportée, l'absence d'atmosphère, la nécessité d'une autonomie complète dans tous les domaines (énergie, propulsion, atmosphère et ravitaillement pour les engins emportant des équipages), les contraintes thermiques, les importantes distances à parcourir éventuellement, le bombardement par des particules énergétiques.
Avion spatialUn avion spatial est un véhicule spatial réutilisable, généralement habité, pouvant regagner la Terre par ses propres moyens dans les conditions d'un aérodyne. Il faut faire la distinction entre un avion spatial orbital et un avion suborbital : le premier est capable de se placer sur une orbite stable autour de la Terre, alors que le second ne permet que de sortir de l'atmosphère en suivant une trajectoire parabolique le ramenant sur Terre.
National Aeronautics and Space Administrationvignette|Lancement du Saturn V, lanceur du programme Apollo, projet emblématique de la NASA. La National Aeronautics and Space Administration (en français : « Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace »), plus connue sous son acronyme NASA, est l'agence fédérale responsable de la majeure partie du programme spatial civil des États-Unis. La recherche aéronautique relève également du domaine de la NASA. Depuis sa création le , la NASA joue mondialement un rôle dominant dans le domaine du vol spatial habité, de l'exploration du Système solaire et de la recherche spatiale.
Multistage rocketA multistage rocket or step rocket is a launch vehicle that uses two or more rocket stages, each of which contains its own engines and propellant. A tandem or serial stage is mounted on top of another stage; a parallel stage is attached alongside another stage. The result is effectively two or more rockets stacked on top of or attached next to each other. Two-stage rockets are quite common, but rockets with as many as five separate stages have been successfully launched.
Moteur-fuséeLe moteur-fusée est un type de moteurs à réaction, c'est-à-dire un engin qui projette un fluide (gaz ou liquide) vers l'arrière, ce qui transmet par réaction une poussée au véhicule solidaire du moteur, de force égale et de direction opposée, vers l'avant. Le moteur-fusée présente la particularité d'expulser une matière qui est entièrement stockée dans le corps du véhicule. Ce type de moteur est en particulier utilisé par les fusées car, étant autosuffisant, il peut fonctionner dans un milieu dépourvu d'atmosphère, mais également par les missiles car il permet d'atteindre des vitesses très importantes.
Hypersoniquethumb|200px|Représentation informatique de la dynamique des fluides autour du X-43 Scramjet à Mach 7 En aérodynamique, les vitesses hypersoniques sont des vitesses qui sont hautement supersoniques. En général, on considère que ce régime d'écoulement est atteint à partir de environ. Le régime hypersonique est un sous-élément du régime supersonique. Le régime d'écoulement hypersonique est atteint lorsque des réactions de dissociation moléculaire sont présentes au sein du gaz en écoulement : ce dernier peut être localement tellement chaud qu'un plasma se crée.
Falcon 9vignette|Schéma comparant les différentes versions des Falcon 9 développés par SpaceX. Le Falcon 9 est un lanceur spatial moyen/lourd partiellement réutilisable développé par la société américaine SpaceX dont la dernière version peut placer une charge utile de en orbite basse ou de en orbite de transfert géostationnaire. Le premier tir a eu lieu le . L'objectif de SpaceX est de fournir un lanceur permettant d'abaisser fortement le prix des mises en orbite grâce à des coûts de fabrication modérés, et à la récupération et la réutilisation des étages.
SuperstatoréacteurLe superstatoréacteur ou statoréacteur à combustion supersonique, aussi appelé de manière abrégée superstato (scramjet pour supersonic combustion ramjet en anglais), est une évolution du statoréacteur, système de propulsion par réaction des aéronefs, pouvant atteindre des vitesses de fonctionnement supérieures à Mach 6. thumb|Schéma du fonctionnement d'un superstatoréacteur. Le statoréacteur classique (à combustion subsonique) est limité en vitesse par l'efficacité de son divergent d'entrée.
Équation de TsiolkovskiL'équation de Tsiolkovski est l'équation fondamentale de l'astronautique, reliant l'accroissement de vitesse au cours d'une phase de propulsion d'un astronef doté d'un moteur à réaction au rapport de sa masse initiale à sa masse finale. On la doit à Constantin Tsiolkovski et, indépendamment, à Hermann Oberth. L'équation de Tsiolkovski est considérée comme l'équation fondamentale de l'astronautique. Son éponyme est Constantin Tsiolkovski (-), qui l'a déduite puis publiée en .
Propulsion captiveLa propulsion captive utilise de longs câbles très résistants (connus sous le nom de longes) pour changer l'orbite de vaisseaux spatiaux. Ce système a un fort potentiel de réduction des coûts des voyages spatiaux. Certains designs de longes utilisent des plastiques crystallins comme le Dyneema. Un futur matériau possible serait le nanotube de carbone, qui a une résistance théorique d'au moins . Câble électrodynamique Un câble électrodynamique est un long câble conducteur électrique fixé à un engin spatial, fonctionnant selon les principes de l'électromagnétisme.
Falcon Heavyvignette|upright=2.0|La famille de lanceurs Falcon : de gauche à droite ; avec capsule Dragon ; (récupérable) avec capsule Dragon et avec un satellite, ; (récupérable) avec capsule Dragon et avec un satellite, ; (récupérable) avec capsule Dragon et avec un satellite ; ; Falcon Heavy (récupérable) ; Falcon Heavy Block 5 (récupérable). Falcon Heavy est un lanceur spatial super lourd développé par la société SpaceX.
Propulsion nucléaire thermiqueLa propulsion nucléaire thermique ou nucléo-thermique est un mode de propulsion des fusées qui utilise un réacteur nucléaire pour chauffer un fluide propulsif. Celui-ci, comme dans le cas d'un moteur-fusée classique, est expulsé via une tuyère pour fournir la poussée qui propulse la fusée. Ce type de propulsion permet d'atteindre en théorie des vitesses d'éjection de gaz nettement plus élevées et donc un meilleur rendement que la propulsion chimique utilisée sur les lanceurs actuels.
Expendable launch systemAn expendable launch system (or expendable launch vehicle/ELV) is a launch vehicle that can be launched only once, after which its components are either destroyed during reentry or discarded in space. ELVs typically consist of several rocket stages that are discarded sequentially as their fuel is exhausted and the vehicle gains altitude and speed. As of 2022, most satellites and human spacecraft are currently launched on ELVs. ELVs are simpler in design than reusable launch systems and therefore may have a lower production cost.
VentureStarVentureStar est un projet de système de lancement réutilisable monoétage (single-stage-to-orbit) proposé par Lockheed Martin. Cet avion spatial automatique, sans pilote et entièrement réutilisable doit permettre de lancer des satellites en orbite à une fraction du coût des autres systèmes de lancement notamment de la navette spatiale américaine. Bien que le cahier des charges porte sur un avion destiné à transporter du fret en orbite, il peut éventuellement transporter des passagers à la place du fret.
Agence d'exploration aérospatiale japonaiseL'Agence d'exploration aérospatiale japonaise (en japonais : 宇宙航空研究開発機構, uchū kōkū kenkyū kaihatsu kikō, « agence de recherche et développement aérospatiale »), souvent dénommée par sa traduction anglaise Japan Aerospace Exploration Agency, abrégée en JAXA, est l'agence spatiale nationale du Japon. Elle est créée le par la fusion des trois organisations japonaises intervenant dans le domaine spatial : l'ISAS, la NASDA et la NAL. La JAXA est l'organisation chargée du développement programme spatial japonais.
Propulsion spatialethumb|alt=La propulsion spatiale est un champ continuel, des tests de fonctionnement des moteurs, comme ici celui du moteur principal de la navette spatiale, sont nécessaire avant chaque lancement.|Prise de vue en détail du Space Shuttle Main Engine durant un test au banc au John C. Stennis Space Center dans le comté de Hancock (Mississippi). La propulsion spatiale comprend tout système permettant d’accélérer un objet dans l'espace. Cela inclut les moyens de propulsion des véhicules spatiaux (fusées, satellites, sondes) ou les systèmes de commande d'attitude et d'orbite.
Bouclier thermiqueUn bouclier thermique, dans le domaine de l'astronautique, est destiné à protéger un véhicule spatial lors de son entrée dans l'atmosphère d'une planète. La mécanique spatiale entraîne en effet une vitesse d'arrivée très élevée qui est, par exemple, comprise entre 7 et 12 kilomètres par seconde pour les engins pénétrant dans l'atmosphère terrestre et provenant d'une orbite terrestre ou lunaire. Dès que l'atmosphère devient plus dense, l'énorme énergie cinétique du véhicule est dissipée en énergie thermique, portant la température de sa surface à plusieurs milliers de degrés.
ErgolUn ergol, dans le domaine de l'astronautique, est une substance homogène employée seule ou en association avec d'autres substances et destinée à fournir de l'énergie à un lanceur spatial, un satellite, ou tout autre objet propulsé astronautique. Les ergols sont les produits initiaux, séparés, utilisés dans un système propulsif à réaction, de manière générale utilisés dans des moteurs-fusées. Ils sont constitués d'éléments oxydants (comburant) et réducteurs (carburant ou combustible), c'est-à-dire d'un élément capable de recevoir un ou plusieurs électrons durant une réaction, et un capable d'en fournir.
Propellant mass fractionIn aerospace engineering, the propellant mass fraction is the portion of a vehicle's mass which does not reach the destination, usually used as a measure of the vehicle's performance. In other words, the propellant mass fraction is the ratio between the propellant mass and the initial mass of the vehicle. In a spacecraft, the destination is usually an orbit, while for aircraft it is their landing location. A higher mass fraction represents less weight in a design.
