De nouveaux contrats de l’ESA pour accélérer les projets Prometheus et Phoebus

Daniel Neuenschwander, directeur du transport spatial à l’ESA, André-Hubert Roussel, président exécutif d’Arianegroup, et Pierre Godart, CEO d’Arianegroup en Allemagne, ont signé pendant une cérémonie virtuelle en ligne des contrats d’un montant de 135 millions d’euros pour Prometheus et 14,6 millions d’euros pour Phoebus.

La signature de ces contrats est une étape importante du développement de ces deux projets qui vont maintenant pouvoir concentrer leurs efforts sur les technologies et processus clés définis jusqu’à présent en vue d’effectuer de précieuses démonstrations

« L’ESA s’engage résolument dans le développement de nouvelles technologies requises pour des futures solutions de transport spatial qui permettront de garantir l’accès autonome de l’Europe à l’espace, et ce à un coût abordable. Le moteur réutilisable Prometheus et l’étage supérieur Phoebus en sont d’excellents exemples, » observe Daniel Neuenschwander.

Prometheus est un moteur à très bas coût et réutilisable qui fonctionne au méthane liquide. Très polyvalent, il pourra être utilisé à la fois pour l’étage principal et supérieur des futurs lanceurs européens, ainsi que pour les propulseurs d’appoint.

Prometheus propose une combustion régulée, la possibilité de multiples allumages ainsi que des systèmes de contrôle embarqués intelligents en vue de sa réutilisation. Grâce à sa fabrication additive, qui représente 70% de la masse du moteur, Prometheus comporte un nombre faible de composants, ce qui accélère la production et réduit les déchets. Son coût de fabrication sera 10 fois inférieur à celui de l’actuel moteur Vulcain 2 d’Ariane 5. L’usage du méthane liquide devrait également réduire les coûts opérationnels au sol avant et après le vol.

Pour finaliser la phase initiale actuelle, deux démonstrateurs Prometheus à l’échelle 1 vont effectuer des essais à feu statiques sur le site du Centre aérospatial allemand (DLR) situé à Lampoldshausen en Allemagne. Les données récoltées pendant ces tests fourniront des informations importantes qui permettront de valider et démontrer le concept du moteur. Elles permettront également de modifier les plans afin d’augmenter la poussée actuelle du moteur de 1000 kN à 1200 kN.

André-Hubert Roussel, président exécutif d’Arianegroup, déclare : « Les connaissances acquises vont nous permettre de développer des moteurs plus légers et beaucoup moins chers, rendant les lanceurs européens toujours plus compétitifs et plus respectueux de l’environnement. »

Six démonstrateurs du moteur Prometheus seront fabriqués en vue de tests et permettront par la même occasion de prouver que le moteur peut être fabriqué au coût récurrent ciblé.

Le projet préparera également un concept Prometheus en version hydrogène liquide ; celle-ci fournira des options alternatives au méthane et pourrait être disponible dès 2025 pour une utilisation sur Ariane 6.

Phoebus est un étage supérieur hautement optimisé qui pourra être utilisé sur de futures versions d’Ariane 6 ainsi que sur d’autres lanceurs. Phoebus pourrait accroître de plus de deux tonnes métriques la capacité d’emport de charge utile d’Ariane 6 vers l’orbite de transfert géostationnaire ainsi que réduire les coûts de production.

Arianegroup collaborera avec MT Aerospace afin de valider les technologies clés de Phoebus développées depuis mai 2019 avec le soutien de l’ESA.

Cela permettra d’achever la phase finale avec la conception détaillée, la construction, et le test d’un démonstrateur presque à l’échelle 1, qui consistera en un réservoir d’oxygène, un réservoir d’hydrogène, l’interface structurelle entre les deux réservoirs et le cylindre extérieur qui tiendra lieu de revêtement extérieur de l’étage supérieur. Toutes ces structures seront réalisées avec un matériau composite à base de fibre de carbone. Une multitude de fonctionnalités supplémentaires feront de ce démonstrateur un banc d'essai représentatif de plusieurs technologies prometteuses.

Les premiers prototypes permettront d’identifier les risques liés à la production du démonstrateur complet et détermineront l'industrialisation du processus de production en série des étages supérieurs.

Des technologies supplémentaires dans les domaines des matériaux, des structures, de la propulsion et de l’avionique pourraient utiliser Phoebus comme « banc d’essai » pour augmenter leur niveau de maturité technologique.

Ces activités sont menées dans le cadre du programme Future Space Transportation de l'ESA.