Lanceur (astronautique)Dans le domaine astronautique, un lanceur est une fusée capable de placer une charge utile en orbite autour de la Terre ou de l'envoyer dans l'espace interplanétaire. La charge utile peut être un satellite artificiel, placé en orbite terrestre basse ou en orbite géostationnaire, ou une sonde spatiale qui quitte l’attraction terrestre pour explorer le système solaire. Pour y parvenir un lanceur doit pouvoir imprimer à sa charge utile une vitesse horizontale d'environ et l'élever au-dessus des couches denses de l'atmosphère terrestre (environ 200 km).
Saturn (fusée)vignette|Saturn V (en haut), Saturn IB (à gauche) et Saturn I (à droite) Saturn est une famille de lanceurs américains développée par la NASA dans les années 1960 pour le programme Apollo. Elle comprend le lanceur Saturn V développé pour permettre le lancement de l'expédition lunaire et capable de placer en orbite basse et les fusées Saturn I et Saturn IB qui ont permis la mise au point par étapes de la fusée géante.
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.
SpaceXvignette|Photo d'entreprise de quelques employés de SpaceX (23 février 2015). SpaceX, officiellement Space Exploration Technologies Corporation, est une entreprise américaine spécialisée dans le domaine de l'astronautique et du vol spatial. Fondée le 6 mai 2002 par Elon Musk, SpaceX est l'un des deux prestataires privés à qui la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a confié un contrat de transport de fret vers la Station spatiale internationale (ISS) dans le cadre du programme COTS.
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.
Propulsion à propergol solideLa propulsion à propergol solide désigne une technique de propulsion de fusée qui utilise un propergol solide (ou poudre). Un propulseur à propergol solide est principalement composé d'une enveloppe contenant le propergol, d'un allumeur et d'une tuyère. Le bloc de poudre est percé par un canal longitudinal qui sert de chambre de combustion. Lorsque le propulseur est allumé, la surface du bloc de poudre côté canal se met à brûler en produisant des gaz de combustion sous haute pression qui sont expulsés par la tuyère.
Lanceur orbital monoétageUn lanceur orbital monoétage (en single-stage-to-orbit, ou SSTO) est un véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation sans avoir à larguer un ou des étages propulsifs au cours de son ascension. Plusieurs projets de ce type ont été étudiés (HOTOL, Skylon, McDonnell Douglas DC-X, le Lockheed-Martin X-33, le Roton SSTO...), mais aucun n'a jusqu'à présent abouti, car le concept nécessite d'effectuer plusieurs percées technologiques.
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.
Vol orbitalvignette|Soyouz en vol orbital lors de la Apollo-Soyouz en 1975. Un vol orbital est un vol spatial où l'engin est placé en orbite autour d'un astre, ce qui signifie qu'il décrit une trajectoire circulaire autour de celui-ci sous l'effet de la gravitation. Pour mettre en orbite un satellite, il faut lui faire atteindre une vitesse et une altitude suffisante. Pour atteindre une orbite terrestre basse, le satellite doit atteindre la première vitesse cosmique qui représente la vitesse de satellisation minimale autour de la Terre.
Saturn V, dit Saturn 5, est un lanceur spatial super lourd de la famille Saturn, développé dans les années 1960 par l'agence spatiale américaine, la NASA, pour le programme lunaire Apollo. Utilisé entre 1967 et 1973, il a placé en orbite terrestre, sans aucun échec, les vaisseaux qui ont déposé les astronautes américains sur le sol lunaire. Cette énorme fusée d'un peu plus de est capable de placer jusqu'à en orbite basse terrestre pour les dernières missions Apollo.
Fusée-sondevignette|upright=1.2|La fusée-sonde Black Brant canadienne. Une fusée-sonde, dans le domaine de l'astronautique, est une fusée décrivant une trajectoire suborbitale permettant d'effectuer des mesures et des expériences dans la haute atmosphère. Elle est utilisée principalement pour étudier celle-ci in situ, faire des observations astronomiques dans des bandes d'ondes bloquées par l'atmosphère terrestre, effectuer des expériences de microgravité et mettre au point des instruments spatiaux.
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.
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.
Fusée (astronautique)En astronautique, une fusée est un véhicule mû par un moteur-fusée de grande puissance qui lui permet de se déplacer dans l'espace proche, et notamment de placer en orbite une (satellite artificiel), voire d'échapper à l'attraction terrestre pour visiter différents corps célestes. Les fusées de l'astronautique sont généralement dotées de plusieurs étages mis à feu successivement. Les plus grosses fusées construites, comme Saturn V, permettent de placer jusqu'à en orbite basse.
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.
Space Launch SystemLe Space Launch System ( « système de lancement spatial »), abrégé SLS, est un lanceur spatial super-lourd américain développé par la NASA depuis 2011 et dont le premier vol a lieu le . Le SLS joue un rôle central dans le programme Artemis dont l'objectif est, après le programme Apollo, d'envoyer de nouveau des équipages à la surface de la Lune, puis de préparer les futures missions habitées vers Mars. Cette fusée sera chargée de placer le vaisseau Orion transportant l'équipage sur une trajectoire à destination de la Lune.
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 .
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.
HypergoliqueLes ergols hypergoliques sont des couples de composés chimiques qui, lorsqu'ils entrent en contact mutuel, autocatalysent leur oxydoréduction (combustion). Le mélange s'enflamme spontanément. Des ergols tels que l'hydrazine , la MMH (monométhylhydrazine ) et l'UDMH (diméthylhydrazine asymétrique ) sont hypergoliques avec le NTO (peroxyde d'azote ), l'IRFNA (acide nitrique fumant rouge inhibé) ou encore le pentafluorure de chlore . Les carburants hypergoliques sont utilisés dans la propulsion spatiale car ils n'ont pas besoin de dispositif d'allumage.
PropergolUn propergol est un produit de propulsion, constitué d'un mélange de comburant et de combustible, les ergols. La réaction chimique, entre cet oxydant et ce réducteur, fournira l'énergie au moteur-fusée. Les constituants peuvent se présenter à l'état de gaz, de liquide, de solide ou de plasma. Un monergol est un ergol de formation souvent endothermique, qui a la propriété de se suffire à lui-même pour assurer la réaction chimique, comme l'hydrazine. Lorsque la présence d'un catalyseur est nécessaire, il porte alors le nom de catergol.
