Un lanceur super lourd est un lanceur spatial capable de placer une charge utile de masse supérieure à 50 tonnes en orbite terrestre basse.. Si le lanceur peut placer une charge utile inférieure à 50 tonnes, on parle alors de lanceur lourd.
Historique des lanceurs super lourds Les premiers lanceurs lourds ont été développés pendant la Course à la Lune, au cours de laquelle les États-Unis et l'Union soviétique se sont affrontés pour être les premiers à envoyer un Homme de leur nationalité sur la Lune. Pour transporter les astronautes dans des vaisseaux spatiaux — de taille relativement grande et massive par rapport aux sondes lunaires — de la Terre à la Lune, il était nécessaire de développer des fusées de dimensions impressionnantes et de grande puissance. Les États-Unis développent la fameuse « » de Wernher von Braun, lanceur emblématique du Programme Apollo, capable de placer jusqu’à en orbite basse (LEO en Anglais pour Low Earth Orbit). L’Union soviétique développe quant à elle dans le plus grand secret la rivale de la , la « N-1 » de Sergueï Korolev, capable de placer en LEO. Pour des raisons politiques et techniques, les lancements de N-1 de 1969 à 1972 furent tous des échecs, le tout couronné par le succès de la mission américaine Apollo 11 lancée sur une , durant lequel deux astronautes, Armstrong et Aldrin, marchèrent sur la Lune.
D'autres lanceurs super lourds, encore plus grands et plus puissants, ont été envisagés : le lanceur Nova, qui aurait pu placer en LEO, était une évolution plus puissante de et un choix potentiel de lanceur pour le Programme Apollo dans le cadre d'un scénario « Lune direct », qui fut abandonné au profit du scénario « rendez-vous orbital lunaire » (LOR) qui ne nécessitait que la fusée moins puissante . D'autres fusées de la famille Saturn ont été étudiées mais abandonnées. Robert Truax, ingénieur chez Aerojet, développa en 1962 le « Sea Dragon », un lanceur dépassant la taille et la puissance de tous ce qui a été étudié jusqu’à maintenant : il devait placer en LEO. Du côté soviétique, l'UR-700 de Vladimir Tchelomeï était un candidat de lanceur pour le programme lunaire soviétique, mais c'est la N-1 qui fut retenue. Tchelomeï a également développé l'UR-900, destinée à une mission vers Mars. À partir de 1973, avec l’envoi de Skylab par une , plus aucun lanceur super lourd n'était en service pendant 8 ans.
Le programme Apollo a pris fin pour laisser place à l'ère des navettes spatiales. La navette spatiale américaine avait pour particularité d'être réutilisable : la navette et les boosters pouvaient être réutilisés, sauf le réservoir externe. L'ensemble était capable de placer 133,5 t avec l'orbiteur, mais la charge utile réelle était de 24 t maximum en LEO. En réponse à la création de la navette spatiale, l'URSS a développé Energuia, un lanceur capable de placer 105 t en LEO. Il existe sous plusieurs configurations, dont celle avec la navette spatiale soviétique appelée Bourane, capable de placer seulement 30 t en LEO. C'est encore aujourd'hui le deuxième lanceur de l'histoire avec la plus grande capacité après la Saturn V, ainsi que celui développant la poussée la plus importante, après le N1. Energuia ne volera que 2 fois, les deux fois avec succès, dont l'un des vols avec Bourane. Energuia et Bourane ont été abandonnés, principalement à cause de la chute de l'URSS qui a bouleversé le pays. La navette spatiale américaine, quant à elle, a continué sa carrière, mais a été retirée du service en 2011, à cause des accidents de Challenger et Columbia, qui ont remis en cause sa fiabilité.
La société SpaceX est fondée en 2002 par Elon Musk, devenu multimillionnaire en revendant l'entreprise PayPal. L'objectif d'Elon Musk est de concevoir des lanceurs capables de diminuer fortement le coût de mise en orbite et ainsi de permettre l'essor du spatial civil. Leur premier lanceur léger, Falcon 1, enchaine les échecs mais parvint néanmoins à s'en sortir avec 2 lancements réussis sur les 5. La société développe par la suite la Falcon 9, un lanceur partiellement réutilisable. Il sert notamment à l'envoi de satellites et à la mise en orbite de Crew Dragon à destination de la Station spatiale internationale. Le , SpaceX réussit le lancement de son premier lanceur super-lourd Falcon Heavy, capable de placer 63 t en version consommable.
Pour le retour de l'Homme sur la Lune, la NASA met en place le programme Constellation, comprenant l'Ares I, IV et V, ces deux derniers étant des lanceurs super-lourds. Ils sont capables de placer respectivement et en LEO. Leur conception repose sur la réutilisation de développements existants, en particulier des propulseurs d'appoint à poudre de la navette spatiale américaine. Début 2011, le programme Constellation prend fin. Le programme Artemis renaît des cendres de Constellation, avec notamment le développement du Space Launch System (SLS) qui a les mêmes bases de développement que celles des Ares. Le SLS se décline en plusieurs versions, dont la plus faible (Bloc 1) est capable de placer 70 tonnes en LEO et la plus puissante (Bloc 2) est capable de placer 130 t en LEO.
En 2011, la Chine qui prend de plus en plus de place dans le secteur spatial, annonce le développement de la Longue Marche 9, capable de placer 150 tonnes en LEO. Également, une version plus légère (Longue Marche 10) est envisagée, capable de placer 70 tonnes en orbite basse, similaire au Bloc 1 du lanceur américain Space Launch System. Côté Russie, un nouveau lanceur spatial super-lourd prend naissance, appelé Yenisei. Il est capable de placer 103 tonnes en LEO. Le développement de Yenisei est toutefois interrompu en 2021 au profit du lanceur moins puissant Angara.
SpaceX développe à partir de 2017 le Starship, le lanceur super-lourd qui devient, lors de son premier vol le , la fusée la plus grande et la plus puissante à jamais avoir décollé et la première entièrement réutilisable. Le Starship est basé sur des travaux plus anciens de SpaceX sur un lanceur super-lourd.
Comparaison de quelques lanceurs super lourds Les masses indiquées dans les tableaux ci-dessous sont mesurées sur trois types d'orbites : LEO : orbite terrestre basse (Low Earth Orbit) ; GTO : orbite de transfert géostationnaire (Geostationary Transfer Orbit); TLI : injection trans-lunaire (Trans-Lunar Injection).
Lanceurs opérationnels +LanceurConfigurationPays ou Agence multinationale ConstructeurMasse surLEO(t) Masse surGTO(t)Masse sur TLI(t) Coût(millions US$) Coût/kg(LEO) Coût/kg(GTO) Vols réussis/Nbre de vols total Statut Falcon HeavyConsommable SpaceX.Version consommable : sans récupération des propulseurs d'appoint et des étages.150.Version réutilisable : avec récupération des propulseurs d'appoint et du premier étage par rétrofusées.1 5203 63312/12OpérationnelSemi-réutilisableVersion semi-réutilisable : avec la récupération uniquement des propulseurs d'appoint latéraux par rétrofusées et sans récupération des étages.95SLSBloc 1NASA>2/2OpérationnelStarshipBloc 3SpaceX à Opérationnel
Lanceurs en développement LanceurConfigurationPays ou Agence multinationale ConstructeurMasse surLEO(t) Masse surGTO(t)Masse sur TLI(t)Vol inaugural planifié Nbre de vols d'essais StatutStarshipBloc 1SpaceX2023RetiréBloc 22025RetiréBloc 3 à 2026Opérationnel Tanker (avec ravitaillement)200100 à 1501000DéveloppementCargo100 à 1501500DéveloppementSLSBloc 1BNASA 20270DéveloppementBloc 2 >20300À l'étudeNew Glenn9x4Blue Origin20270DéveloppementLongue Marche 10CZ-10Académie chinoise de technologie des lanceurs (CALT)2720270Développement Longue Marche 9Consommable Académie chinoise de technologie des lanceurs (CALT) à 2028à2030 0DéveloppementSemi-réutilisable50 à 532028à2030À l'étude 20px RussieRKK Energuia20280Développement reportéEnergia.3KRKK Energuia5020270Développement6K202806KV10820330 vignette|centre|700px|Comparaison des capacités des principaux lanceurs lourds avec le SLS pour des missions d'exploration du système solaire.
Lanceurs retirés du service LanceurPays ou Agence multinationale ConstructeurMasse surLEO(t) Masse surGTO(t) Masse sur TLI(t) Coût(millions US$) Coût/kg(LEO) Coût/kg(GTO) Vols réussis/Nbre de vols total Statut Saturn V Boeing (S-IC)North American (S-II)Douglas (S-IVB) à . .12/12Retiré Navette spatiale américaine Thiokol (SRBs)Martin Marietta (ET)Rockwell International (Orbiter)24,5 (133,5 avec orbiteur)300.10 41650 874132/135Space Launch Report - Active Launch Vehicle Reliability StatisticsRetiré Saturn INT-21 Boeing (S-IC)North American (S-II)..1/1RetiréStarship Bloc 1SpaceX (avec atterrissage des 2 étages)RetiréStarship Bloc 2 (avec atterrissage des 2 étages)Retiré Energuia RKK Energia.2/2..Retiré N1 23,50/4RetiréN1F0/0Annulé
Projets abandonnés LanceurPays ou Agence multinationale ConstructeurMasse surLEO(t) Masse surGTO(t) Masse surTLI(t) Coût(millions US$) Coût/t(LEO) Coût/t(GTO) Vols réussis/Nbre de vols total Statut UR-700M. URSS0/0Projet abandonné Sea Dragon Aerojet0/0Projet abandonné Nova. NASA0/0Projet abandonné UR-900. URSS0/0Projet abandonné Saturn C-8. NASA0/0Projet abandonné Vulkan. RKK Energuia0/0Projet abandonné Ares V Alliant TechsystemsTBD0/0Projet abandonné UR-700. URSS0/0Projet abandonné
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes Lanceur lourd Comparaison des lanceurs spatiaux Liste des systèmes de lancement orbitaux
Liens externes