Atlas est un lanceur spatial moyen développé et opéré par la société américaine (ULA) avec une capacité de 9,8 à en orbite basse ou de 4,8 à en orbite de transfert géostationnaire. Conçu dans les années 1990 par pour répondre au programme (EELV) de l' (USAF), il se distingue par sa fiabilité, sa modularité, et son important recourt à l'externalisation, dont de Russie. Dernier représentant de la famille de lanceurs Atlas remontant aux années 1950, il a effectué une centaine de lancements, la plupart pour le gouvernement fédéral.
En 1994 l'USAF créé le programme EELV afin de mettre au point une nouvelle génération de lanceurs moyens à lourds pour remplacer la navette spatiale américaine, écartée après l'accident de Challenger en 1986, et le vieillissant et coûteux lanceur Titan IV. Lockheed Martin propose de combiner le performant étage Centaur, datant des années 1960 et racheté à General Dynamics en 1994, le moteur russe RD-180 de NPO Energomach, alors l'un des plus puissants au monde, des propulseurs d'appoint à poudre AJ-60A fournis par Aerojet Rocketdyne, et une coiffe fournie par l'entreprise suisse RUAG. Le projet est retenu en 1998 avec le Delta IV de Boeing.
Après le premier vol en 2002, il apparaît rapidement qu'Atlas V n'est pas assez compétitif pour le marché des lancements de satellites commerciaux, mais sa fiabilité et sa modularité sont appréciées de l'USAF puis de l'USSF et du NRO. Il lance des satellites militaires et presque toutes les sondes les plus importantes de la NASA pendant cette période dont New Horizons (2006), Juno (2011), Mars Science Laboratory (2011), OSIRIS-REx (2016), InSight (2018) et Mars 2020 (2020) ; dont trois emportent du plutonium radioactif. En 2011 Boeing choisit Atlas V pour lancer son véhicule habité CST-100 Starliner vers la Station spatiale internationale (ISS).
Haut de pour de diamètre, Atlas V utilise un premier étage avec un moteur RD-180 brûlant de l'oxygène liquide et du kérosène RP-1, flanqué ou non de un à cinq propulseurs d'appoint à poudre, surmonté d'un deuxième étage Centaur équipé de un ou deux moteurs RL-10 brûlant de l'oxygène et de l'hydrogène liquide, avec au sommet une coiffe de 4 ou de diamètre, et au décollage une masse de pour de poussée dans sa version la plus puissante. Le lanceur utilise deux pas de tir : le SLC-41 de la base de Cap Canaveral en Floride, et jusqu'en 2022 le de la base de Vandenberg en Californie.
En 2006 Lockheed Martin et Boeing rassemblent leurs activités de lancements sous la coentreprise ULA et créent ainsi un monopole contraire aux objectifs du programme EELV, mais il est ensuite rompu et concurrencé par les progrès du Falcon 9 de SpaceX. Les propulseurs d'appoint à poudre d'Atlas V sont remplacés par des GEM-63 de Northrop Grumman pour diminuer les coûts, mais dès 2014 la crise ukrainienne détériore les relations russo-américaines et remet en question la dépendance au moteur RD-180. En 2015 ULA décide de développer le nouveau lanceur Vulcan, mais de continuer à utiliser Atlas V jusqu'à l'épuisement du stock de RD-180.
Historique
Programme EELV
En 1993, l'Armée de l'air américaine, qui est un des principaux utilisateurs des lanceurs américains avec la NASA, définit le cahier des charges d'une nouvelle fusée, l (EELV), qui se veut modulaire et qui doit permettre d'abaisser les coûts de lancement. L'objectif est de revenir sur le marché des satellites commerciaux monopolisé à l'époque par le lanceur européen . Après plusieurs tentatives avortées, l'Armée de l'air américaine décide en 1993 de développer de nouveaux lanceurs qui doivent remplacer à la fois les lanceurs moyens et lourds — Delta, Atlas et — utilisés par le DoD et les autres agences gouvernementales américaines (dont la NASA). L'objectif est de disposer d'un lanceur moins coûteux, couvrant bien les besoins et offrant des interfaces standardisées pour l'intégration des satellites. La solution doit s'appuyer sur des solutions techniques à la fois avancées et éprouvées. Le futur lanceur, désigné sous le sigle (EELV), doit permettre d'abaisser les coûts en partie grâce à la reconquête du marché des satellites commerciaux. Mais le cahier des charges rend cet objectif difficilement tenable car les performances attendues ne permettent de toucher que 42 % du marché commercial.
L'appel d'offres est lancé en 1995 et quatre sociétés y répondent : Alliant, Boeing, McDonnell Douglas constructeur des lanceurs Delta ainsi que Lockheed Martin constructeur des lanceurs Atlas et Titan. Une première sélection désigne, en 1996, comme finalistes Lockheed Martin et McDonnell Douglas. Les deux concurrents disposent de pour le deuxième tour. Boeing, qui propose un lanceur utilisant le moteur principal de la navette spatiale et n'a pas été retenu, rachète McDonnell Douglas en 1997 et se retrouve donc finaliste. Boeing propose une version complètement refondue du lanceur Delta, la . Lockheed Martin propose une nouvelle version de son lanceur Atlas : l'. La technologie du réservoir-ballon utilisée sur la génération précédente qui limitait l'accroissement de la charge utile est abandonnée pour le premier étage : le diamètre de celui-ci peut ainsi être porté à et des propulseurs d'appoint peuvent lui être ajoutés ce qui n'était pas possible sur les versions précédentes du lanceur. Ce premier étage baptisé (CCB) pèse désormais soit 50 % de plus que celui du lanceur . Il est propulsé par le moteur-fusée très performant russe RD-180 brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. En 1997, l'Armée de l'Air décide de retenir les deux finalistes pour ne pas se retrouver face à un fournisseur unique. En 1998, la première tranche de lanceurs est attribuée : sont accordés à Boeing et à Lockheed Martin pour une somme totale de de dollars américains. Mais en 2003, une enquête révèle que Boeing a dérobé des documents confidentiels de son concurrent susceptibles d'avoir faussé la compétition et le nombre de lanceurs commandé à Boeing est réduit à 12 (entre autres mesures) le solde devant être construit par son concurrent.
Développement d'une version pour mission avec équipage
Dès 2006, le constructeur de l' étudie la conception d'une version permettant le lancement d'un vaisseau embarquant un équipageLes contraintes imposées par la NASA comprennent principalement la présence d'un système très réactif de détection de défaillance du lanceur connecté à un équipement permettant l'éjection du vaisseau à distance de sécurité dans n'importe quel cas de figure (y compris en cas d'explosion au sol du lanceur) et la limitation du nombre de g (accélération) durant la phase propulsée dans le cadre d'un accord passé avec . Cette société veut développer le tourisme spatial en emmenant des passagers payants pour de brefs séjours en orbite basse.
En 2010, la NASA, qui a décidé de sous-traiter complètement au secteur privé la relève des équipages de la Station spatiale internationale, lance dans ce but le programme (CCP). Dans le cadre de la première phase plutôt prospective de ce programme, le constructeur de l', , est choisi pour étudier le système de détection des situations d'urgence. En 2011, Sierra Nevada Corporation qui fait partie des sociétés répondant au programme CCP, sélectionne l' pour le lancement de sa mini-navette spatiale . La même année un autre concurrent du programme CCP, Boeing, sélectionne également l' pour le lancement de son vaisseau spatial CST-100. En 2014, le CST-100 fait partie des deux propositions retenues par la NASA pour la relève de ses équipages. Le n'a pas été sélectionné mais son constructeur choisit de développer une version cargo qui sera lancée par l'. La configuration de l' utilisée pour le lancement des équipages, baptisée N22, présente peu de différences par rapport aux versions existantes hormis un dispositif de détection des anomalies connecté au vaisseau spatial qui doit permettre le déclenchement de l'éjection du vaisseau en cas de défaillance du lanceur.
Trois vols sont prévus pour certifier l'ensemble formé par le lanceur et le vaisseau spatial CST-100. Dans le cadre du premier vol, Boe-OFT, qui a lieu en , le vaisseau spatial qui n'emporte aucun équipage est victime de défaillances qui l'empêchent de s'amarrer à la Station spatiale internationale comme prévu. Le deuxième test toujours sans équipage, , qui a lieu en , se déroule par contre de manière nominale. La première mission avec équipage et dernier test permettant la certification, nommé Boe-CFT, est lancé après retard le .. Outre ce dernier vol, la NASA a passé commande de six lancements du CST-100 par l'.
Impact du conflit en Ukraine
Le refroidissement des relations avec la Russie à la suite de l'annexion de la Crimée par ce pays met en évidence la dépendance du constructeur vis-à-vis du constructeur russe qui lui fournit le moteur-fusée RD-180 propulsant le premier étage. Dans ce contexte, ULA décide de remplacer l' au cours de la décennie 2020 par le lanceur Vulcan qui doit effectuer son premier vol en 2023. L'invasion de l'Ukraine par la Russie fin février 2022 qui s'accompagne d'une rupture des relations commerciales entre la Russie et les pays occidentaux ne constitue cependant pas une menace pour le lanceur, ULA disposant depuis de la totalité des moteurs-fusées nécessaires pour les lancements restants avant son remplacement par la fusée Vulcan. Le constructeur affirme également qu'il dispose en interne de l'expertise et des pièces détachées nécessaires pour mener à bien ces lancements.
Évolutions du lanceur
Les propulseurs d'appoint AJ-60A furent remplacés par des GEM-63 de Northrop Grumman à partir des vols de pour baisser les coûts de production et améliorer les performances.
Vulcan successeur de l'Atlas
Bien que le lanceur soit techniquement une réussite, son avenir semble au début des années 2010 compromis : L'apparition d'un concurrent SpaceX qui propose à des prix attractifs le lanceur moyen et développe un lanceur lourd qu'il annonce vouloir commercialiser à un tarif qu'ULA ne peut égaler. Le lanceur utilise pour son premier étage un moteur RD-180 très performant mais fourni par un constructeur russe. Le regain de tension entre les États-Unis et la Russie lié au conflit en Ukraine en 2014 s'est traduit par un embargo économique partiel. Dans ce contexte, le Congrès américain porte une appréciation négative sur le fait que le lancement de satellites jouant un rôle important dans la sécurité de la nation dépende d'un fournisseur russe.
ULA réagit à ces événements en lançant début 2015 le développement du nouveau lanceur Vulcan dont l'objectif est de rétablir sa compétitivité vis-à-vis de ses concurrents et de mettre fin à sa dépendance vis-à-vis de son fournisseur russe. Ce nouveau lanceur devrait remplacer à la fois l' et le lanceur . Le premier vol du lanceur Vulcan a lieu le et emporte la mission lunaire .
Fin de vie
En , le constructeur annonce qu'il ne commercialisera plus sa fusée . Il reste à cette date utiles à lancer. Les derniers moteurs-fusées RD-180 sont livrés par le constructeur russe en . Le dernier lancement devrait intervenir au milieu de la décennie 2020. En , il restait à effectuer dont huit lancements de satellites Kuipersat et sept lancements du vaisseau spatial Starliner.
La dernière mission militaire, la concernant la sécurité nationale des États-Unis et la de ce lanceur, à lieu le .
Caractéristiques techniques
Le lanceur est un lanceur non réutilisable conçu pour emporter une charge utile moyenne à lourde. Il est commercialisé dans plusieurs versions qui se distinguent par le nombre de propulseurs d'appoint (de 0 à 5), le nombre de moteurs du second étage (1 à 2) et la taille de la coiffe. Le lanceur a une hauteur de 58,3 () à ( avec coiffe longue) et sa masse est comprise entre . Son diamètre à la base est de hors propulseurs d'appoint. Selon sa configuration, le lanceur peut placer de en orbite terrestre basse (LEO, ) et de en orbite de transfert géostationnaire (GTO).