La fusée «Longue Marche-12», lancée par la Chine la semaine dernière, a utilisé un nouveau carburant qui a permis d’augmenter sa capacité de charge de 10 %, selon son développeur. Cette avancée s’inscrit dans le cadre de l’expansion du rôle de la Chine dans l’espace, qui comprend des missions lunaires ambitieuses et le lancement d’un nombre croissant de satellites commerciaux, entraînant ainsi une demande accrue pour des charges utiles plus importantes.
Au lieu de concevoir des fusées plus grandes et plus coûteuses, l’Institut de recherche scientifique de Beijing pour les tests des technologies aérospatiales, une filiale de la Société chinoise des sciences et technologies aérospatiales (CASC), a exploré des moyens de maximiser la densité énergétique du carburant. La plupart des fusées modernes utilisent des moteurs fonctionnant avec de l’oxygène liquide et du kérosène (kerolox), mais le mélange traditionnel à base de pétrole raffiné a atteint ses limites opérationnelles.
Les chercheurs ont donc développé un nouveau «kérosène synthétique hautement énergétique» pour les moteurs. La CASC a annoncé la semaine dernière que ce carburant avait permis d’augmenter l’impulsion spécifique du moteur — un indicateur de l’efficacité du moteur, comparable à l’économie de carburant dans les automobiles — d’environ huit secondes. Une impulsion spécifique plus élevée signifie que le moteur génère une poussée plus importante avec la même quantité de carburant, et même huit secondes supplémentaires suffisent à accroître la capacité de charge de la fusée de plusieurs centaines de kilogrammes. Cela permet aux fusées de transporter davantage de satellites commerciaux ou des instruments scientifiques plus lourds pour des missions dans l’espace lointain.
Développement et test du nouveau carburant
Le lancement de la semaine dernière depuis l’île méridionale de Hainan a été le résultat de 13 ans d’efforts, a déclaré la CASC. «Le groupe de recherche formé en 2013 a surmonté des obstacles techniques complexes, notamment la synthèse hautement efficace, la purification précise et le contrôle de la cokéfaction lors du transfert de chaleur», a ajouté la société. Le carburant a également subi «une série de tests au sol» utilisant différentes variantes de moteurs avec une puissance de poussée allant de 18 à 120 tonnes.
L’équipe a augmenté la production pour transférer le carburant du laboratoire à la rampe de lancement. Actuellement, une ligne de production est opérationnelle, capable de produire 400 tonnes par an, et la construction d’une installation d’une capacité de 2000 tonnes est également prévue. Le dernier défi a été de surmonter la chaleur et l’humidité de Hainan, ainsi que l’impact du sel marin, qui peut provoquer la corrosion des équipements sensibles et perturber le fonctionnement de l’électronique. Pour y remédier, l’équipe a mis au point un système intelligent de ravitaillement qui contrôle la température et les flux de carburant.
Conséquences et applications futures
Le nouveau carburant pourrait avoir des répercussions significatives pour les futurs lancements spatiaux, où le kerolox demeure la norme de l’industrie. Actuellement, les principales fusées porteuses chinoises en dépendent. Par exemple, le kerolox alimente les propulseurs de la fusée lourde «Longue Marche-5», l’étage principal de la plus légère «Longue Marche-6» et l’ensemble de la fusée moyenne-lourde «Longue Marche-7». Il est également utilisé par des entreprises comme l’américaine SpaceX, qui utilise un mélange similaire pour alimenter ses fusées Falcon-9 et Falcon Heavy. La première fusée chinoise privée à carburant liquide à atteindre l’orbite, «Tianlong-2», a également utilisé un carburant alternatif — du kérosène synthétisé directement à partir du charbon, développé par le 165e institut, une autre filiale de la CASC.
Source: South China Morning Post