vignette|Des membres de la famille Delta : Delta Heavy (en haut), (à gauche) et Thor-Delta (à droite). thumb|Le recours aux propulseurs d'appoint à poudre est une des caractéristiques de la famille Delta (ici une Delta 900 en 1972).
Les Delta sont l'une des deux principales familles de lanceurs de satellites et de sondes spatiales américains, l'autre étant les fusées Atlas.
Le lanceur est développé à l'origine par la société Douglas Aircraft à partir du missile balistique de portée intermédiaire Thor, que celle-ci a mise au point dans les années 1950. Pour répondre aux besoins de la course à l'espace, les ingénieurs américains testent à la fin des années 1950 plusieurs lanceurs à partir du missile : l'agence spatiale américaine, la NASA qui vient tout juste d'être fondée, retient pour ses besoins en 1960 la combinaison du missile avec l'étage Delta, donnant naissance à la famille des lanceurs Thor Delta, rebaptisée par la suite Delta.
Malgré ses performances modestes comparées aux fusées Titan et Atlas, le lanceur se distingue dès ses débuts en lançant plusieurs satellites qui constituent autant de premières dans les domaines des télécommunications (Echo, Telstar 1, Intelsat I) et de la météorologie (TIROS-1). Au fil du temps, des versions de plus en plus puissantes sont développées et, pour compenser la faible poussée de son premier étage, le lanceur utilise jusqu'à neuf propulseurs d'appoint à poudre. Ces évolutions permettent à la fusée de dominer le marché des lancements de satellites commerciaux dans les années 1970. Le lanceur perd sa position dominante au cours des années 1980, du fait de la concurrence de la fusée européenne Ariane, de la masse croissante des satellites de télécommunications ainsi que de l'arrêt programmé des lancements au profit de la navette spatiale américaine. Le constructeur Douglas se repositionne sur le marché des satellites des agences militaires (GPS) et civiles (NASA) par la longue série () des , dont le premier exemplaire est tiré en 1990.
En 1993, à la faveur du rachat du constructeur d'origine par Boeing, cette société élabore une version radicalement nouvelle dans laquelle le deuxième étage Delta est abandonné au profit du Delta Cryogenic Second Stage reprenant la motorisation du Centaur, beaucoup plus performant, mais la est un échec. Au début des années 2000, pour répondre aux besoins de l'Armée de l'Air américaine qui, agissant pour le compte de toutes les agences gouvernementales américaines, veut remplacer tous les anciens lanceurs par une fusée nouvelle, modulaire et unique (programme EELV), une nouvelle famille de lanceurs beaucoup plus puissante, les , est développée. La nouvelle fusée n'a plus aucun point commun avec la Thor Delta d'origine : le diamètre du corps de la fusée passe à cinq mètres et le moteur qui propulse le premier étage est une évolution du moteur SSME de la navette spatiale. La fusée Delta, qui dans ses premières versions ne pouvait placer en orbite basse que (Thor Delta de 1960), peut lancer dans sa version contemporaine la plus puissante Delta Heavy. Après d'une carrière fructueuse, la est retirée du service en 2018. En effet, après avoir tenté de revenir sur le marché des satellites commerciaux, Boeing réserve ses lanceurs trop coûteux à la mise en orbite des satellites militaires et scientifiques américains, chasse gardée des industriels nationaux. La , trop coûteuse en regard de la , est retirée du service à son tour en 2024 au profit du nouveau lanceur Vulcan, développé depuis 2015 par United Launch Alliance.
Le missile Thor
vignette|Premier lancement du missile Thor ancêtre de la famille Delta (1957).
Le lanceur Delta, comme la quasi-totalité des fusées civiles dont la conception remonte aux années 1950, est développé à l'origine à partir d'un missile balistique, dans le cas présent à partir du missile à portée intermédiaire Thor. Celui-ci résulte d'un besoin de l'Armée de l'Air américaine qui veut en 1954 disposer dans un délai très court d'un missile balistique d'une portée de pour faire face à la menace du R-5 soviétique en cours de déploiement dans les pays de l'Est. Pour réduire la durée de la mise au point, les composants les plus complexes du nouveau missile sont repris de projets existants : ainsi le moteur-fusée d'une poussée de et les moteurs-vernier ont été développés initialement pour le missile intercontinental Atlas. La société Douglas Aircraft, qui remporte l'appel d'offres, développe en un temps record le missile dont le premier lancement intervient après le début du projet. Le missile d'une longueur de a un diamètre de à la base se réduisant au sommet. Pesant , il a une portée de et peut emporter une charge nucléaire de deux mégatonnes. Une soixantaine d'exemplaires est déployée au Royaume-Uni en 1958 mais les missiles ont une carrière opérationnelle brève puisqu'ils sont retirés du service en 1963 à la suite d'un accord secret passé entre les gouvernements américain et soviétique...
Les anciennes versions du lanceur : de la Thor Delta aux Delta 6000 (1960-1980)
Pour répondre aux besoins de la NASA en attendant la mise au point de fusées plus puissantes basées sur le missile Atlas, un lanceur est mis au point par Douglas Aircraft en combinant le missile Thor auquel a été ajouté un second étage Delta. Le lanceur obtenu a des performances limitées, nettement inférieures à celles des lanceurs américains contemporains des familles Atlas et Titan. Il est régulièrement modifié pour accroître sa puissance notamment par un recours inédit aux propulseurs d'appoint à poudre. Ces évolutions lui permettent dans les années 1970 de dominer le marché des satellites de télécommunications avec la série 2000. Mais le lanceur perd sa position dominante au cours des années 1980 car la fusée européenne Ariane, plus puissante et plus souple d'emploi capte une partie du marché commercial. Le premier accident de la navette spatiale américaine, dont le rôle était normalement de remplacer les lanceurs comme la Delta, relance le marché mais les performances de la Delta 6000, dernière version produite avant la , sont insuffisantes pour répondre à la demande.
+Évolution de la capacité de lancement en orbite basse des familles de lanceurs américains entre 1959 et 1978. Famille de lanceurs 1959 1962 1966 1972 1976 Scout - Thor 90 – - - - Delta - Atlas Titan - -
Premiers lanceurs Thor thumb|Thor Able I s’apprêtant à lancer la sonde Pioneer 1 (1958).
Transformation du missile Thor en lanceur
En 1957, l'URSS lance le premier satellite artificiel, Spoutnik, déclenchant la course à l'espace entre les États-Unis et l'URSS. L'astronautique américaine ne dispose alors que de deux fusées de faible puissance : les lanceurs Vanguard et Juno. Le missile et futur lanceur Atlas, nettement plus puissant est encore en cours de mise au point. Pour pouvoir lancer des satellites plus lourds, les responsables américains décident d'utiliser le missile Thor en lui associant les deux étages supérieurs du lanceur Vanguard (Able et Altair).
Les trois premiers lancements de la Thor-Able I (premier lancement le 23/4/1958) qui doivent placer en orbite les premières sondes spatiales interplanétaires Pioneer échouent à la suite d'une défaillance du lanceur. Thor Able II, une version dépourvue de troisième étage, échoue également à lancer le satellite Transit mais parvient à mettre en orbite Tiros-1 (premier satellite météorologique de ) en 1960. Enfin, les versions Thor Able et IV tri-étages parviennent à lancer respectivement le satellite scientifique Explorer 6 (1959) et la sonde spatiale interplanétaire Pioneer 5 (1960).
Par la suite, de nouvelles versions du lanceur utilisant le missile Thor sont testées. La combinaison d'un étage Thor et d'un étage Agena est lancée pour la première fois le . Une nouvelle version de l'étage Able, l'Ablestar contenant deux fois plus d'ergols, est développée, permettant au lanceur Thor-Ablestar de placer jusqu'à en orbite basse : le premier lancement a lieu le .
La NASA sélectionne ses lanceurs
L'agence spatiale civile américaine, la NASA, est créée le . L'un des premiers objectifs de la nouvelle agence est de s'assurer qu'elle dispose des moyens de lancer ses futurs satellites et sondes spatiales. La NASA utilise au début les lanceurs de l'armée de Terre (Juno I et II), de la marine (Vanguard) et de l'armée de l'Air (Thor-Able). En , l'agence spatiale décide qu'elle utilisera pour ses vols inhabités l'Atlas-Vega, qui sera remplacée finalement par l'Atlas-Agena plus performante, et lAtlas-Centaur qui ne sera opérationnel qu'en 1966 à cause de problèmes de mise au point de l'étage Centaur. En attendant que ces deux lanceurs soient disponibles, la NASA choisit d'utiliser un lanceur basé sur la Thor-Able pour placer en orbite ses satellites scientifiques, de télécommunications et les sondes spatiales lunaires en 1960 et 1961. Le nouveau lanceur est baptisé Thor-Delta car c'est le quatrième lanceur développé en utilisant comme premier étage le missile Thor après les Thor Able, Thor Ablestar et Thor Agena. La Thor Delta est lancée pour la première fois le ..
De son côté, l'armée de l'Air américaine, utilisatrice également du lanceur Thor, retient l'étage Agena : la famille des lanceurs Thor-Agena, cousine des lanceurs Delta, sera utilisée jusqu'en 1972 pour placer en orbite des satellites militaires.
Lanceur Thor Delta (1960-1962) thumb|right|Une Delta E lance le satellite scientifique HEOS (1968).
Le lanceur Thor Delta vole 11 fois entre 1960 et 1962 (1 seul échec). Il place en orbite notamment le premier satellite météorologique TIROS-1, le premier observatoire solaire Orbiting Solar Observatory 1 et deux engins constituant des jalons majeurs de l'histoire des satellites de télécommunications : Echo et Telstar 1. Il va largement imposer ses caractéristiques à toute la famille des lanceurs Delta : c'est un engin composé de trois étages, haut de , d'un diamètre de et pesant capable de placer en orbite basse et sur une orbite de transfert géostationnaire (GTO)Roger D. Launius et Dennis R. Jenkins ..
Le premier étage du lanceur Thor-Delta est constitué par le missile Thor reconverti. Il pèse et est propulsé par un moteur-fusée à ergols liquides de de poussée durant 165 secondes. Celui-ci brûle du RP-1 (une forme de kérosène utilisée dans les moteurs de fusée) et de l'oxygène liquide : cette combinaison d'ergols est la plus répandue dans les fusées de l'époque car elle permet de bonnes performances (qui seront toutefois dépassées au milieu des années 1960 par le couple oxygène liquide-hydrogène liquide). L'alimentation en ergols du moteur est réalisée à l'aide d'une turbopompe entrainée par un générateur de gaz brûlant les mêmes ergols. L'étage Thor est construit dans la même usine de Douglas Aircraft que le missile et la version utilisés par l'armée (Thor-Agena) ; son évolution sera dictée par les besoins du lanceur militaire jusqu'à l'arrêt de la dernière version de la Thor Agena en 1972.
Le deuxième étage est une variante de l'étage Able rebaptisée Delta construite par la société Aerojet : la différence porte sur la présence de petits propulseurs à gaz froid lui permettant de contrôler son orientation dans l'espace et donc, finalement, d'insérer en orbite avec plus de précision le satellite porté par la fusée. L'étage Delta a une silhouette très fine ( de long pour de diamètre) qui souligne que la fusée est le résultat d'un assemblage postérieur à la conception de chacun de ses éléments. Pesant , il est propulsé par un moteur de de poussée consommant de l'hydrazine et de l'acide nitrique fumant rouge durant : ce mélange dit hypergolique est utilisé car il permet une mise à feu sans système d'allumage (à l'époque peu fiable) et il peut être rallumé plusieurs fois permettant des manœuvres orbitales. Le moteur est alimenté par mise en pression des réservoirs d'ergols, technique simple et donc fiable.