En ce qui concerne l'avenir de l'exploration spatiale, le nom du jeu est «économiser de l'argent». Pour ce faire, les agences spatiales et les entreprises aérospatiales du monde entier investissent dans des choses comme les fusées réutilisables, les fusées à étage unique sur orbite (SSTO) et les avions spatiaux réutilisables. Ce dernier concept s'appuie sur la tradition établie par la navette spatiale et la navette spatiale Bourane, deux véhicules réutilisables conçus pour rendre les lancements spatiaux plus abordables.
Le seul inconvénient de ces vaisseaux spatiaux était le fait qu'il leur fallait encore deux propulseurs de fusée et un énorme réservoir de carburant externe pour les mettre en orbite. C'est là qu'intervient le moteur fusée synergique à air (SABRE). Avec l'aide de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence spatiale britannique (UKSA), ce moteur hypersonique révolutionnaire a récemment fait un grand pas vers la réalisation.
L'idée derrière le moteur SABRE est à la fois élégante et simple. Pendant le décollage et la montée, le moteur récupère l'atmosphère et l'utilise pour générer une poussée (atteignant des vitesses jusqu'à Mach 5,4). Après avoir atteint une altitude d'environ 25 km (15,5 mi), il passe en mode fusée et accélère à Mach 25 pour atteindre l'orbite et le vol dans l'espace.
Le moteur est une idée originale du fabricant aérospatial britannique Reaction Engines, qui l'a proposé à l'origine dans le cadre de son concept d'avion spatial Skylon. L'entreprise a été fondée en 1989 dans le but de développer les technologies nécessaires pour créer un moteur hypersonique qui pourrait combiner l'efficacité énergétique d'un jet avec la puissance et la capacité à grande vitesse d'une fusée.
En collaboration avec l’UKSA, l’ESA a récemment examiné la conception préliminaire du cœur du démonstrateur de moteur, rapprochant ainsi le moteur à grande échelle de la réalisation. Comme l’a indiqué Mark Ford, chef de la section Ingénierie de la propulsion de l’ESA, dans un récent communiqué de presse de l’ESA:
«La conclusion positive de notre examen préliminaire de la conception marque une étape importante dans le développement de SABRE. Cela confirme que la version d'essai de cette nouvelle classe révolutionnaire de moteur est prête à être mise en œuvre. »
Il s'agit de la dernière étape de l'effort conjoint de l'ESA et de Reaction Engines pour développer le moteur SABRE. En 2010, l'ESA est devenue officiellement impliquée après avoir effectué un examen indépendant de la viabilité du moteur, ce qui a ouvert la porte au gouvernement britannique pour investir au nom de l'UKSA.
En 2012, l'ESA et Reaction Engines ont collaboré aux tests du pré-refroidisseur de moteur. Cet élément, essentiel au SABRE, garantit que le flux d'air chaud entrant à des vitesses hypersoniques est maintenu à des températures constantes. Ces tests ont pleinement validé le prérefroidisseur, montrant qu'il fonctionnait bien à la température de l'air ambiant.
Selon Richard Varvill, directeur de la technologie des moteurs de réaction, ce processus de validation étape par étape est l'une des choses qui distingue le SABRE:
«L'un des grands avantages du concept de propulsion SABRE est qu'il est totalement modulaire tant du point de vue de la conception que du point de vue opérationnel. Par conséquent, il est possible de soumettre chacun des composants clés du moteur à des tests au sol rigoureux, qui imitent pleinement les conditions opérationnelles auxquelles le moteur sera confronté au vol Mach 5 à 25 km d'altitude. »
Le développement du cœur du moteur a commencé en octobre 2016 lorsque la société a décidé de créer l'élément central du SABRE. Une fois testés, Reaction Engines et l'ESA chercheront à valider les échanges thermiques du moteur, les modules de turbomachines et la capacité de mélanger l'air et l'hydrogène liquide pour générer une combustion.
Les tests du démonstrateur principal auront lieu dans les installations d'essai dédiées de la société à Westcott Venture Park, Buckinghamshire (qui est actuellement en construction). Ce site a une histoire riche quand il s'agit de tester des fusées britanniques, car c'était là que l'historique Blue Streak et Flèche noire des fusées ont été lancées pour la première fois.
Comme l'a déclaré Chris Castelli, directeur des programmes de la UK Space Agency:
«En tant que berceau du turboréacteur, le Royaume-Uni possède un riche héritage aérospatial et des compétences et une expertise de renommée mondiale. Il s'agit d'un jalon passionnant pour Reaction Engines dans le développement de son moteur SABRE, qui pourrait révolutionner à la fois l'accès à l'espace et les voyages internationaux en propulsant les avions à cinq fois la vitesse du son.
«La stratégie industrielle moderne du gouvernement place le Royaume-Uni à l’avant-garde des technologies aérospatiales pionnières et nous assure de prospérer dans la nouvelle ère spatiale commerciale. Notre investissement de 60 millions de livres sterling dans SABRE est un excellent exemple de la manière dont nous soutenons les entreprises de demain. »
Selon les déclarations des responsables de Reaction Engine, ce dernier examen ouvre la porte à plusieurs étapes de test que l'entreprise entreprendra au cours des 18 prochains mois. Celles-ci aboutiront au premier test grandeur nature du moteur achevé, qui (s'il réussit) pourrait révolutionner le vol spatial tel que nous le connaissons.
Comme pour les progrès réalisés dans la récupération et la relance des fusées ces dernières années, la perspective d'avions spatiaux réutilisables qui ne nécessitent pas de propulseurs de fusée externes ou de réservoirs de carburant pour se rendre dans l'espace entraînera une réduction drastique du coût des lancements individuels. Il offrira également un type de service de lancement spécialisé qui pourrait faciliter le déploiement de satellites, de petites charges utiles et d'équipages en orbite.
Et cela n'inclut même pas la façon dont ce moteur pourrait stimuler les développements dans l'industrie du tourisme spatial. En fin de compte, les avions spatiaux capables de décoller, d'atteindre l'espace et d'atterrir sans aucune aide supplémentaire changeront la donne!
