Raptor (moteur-fusée)
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Les Raptor sont une famille de moteurs-fusées à ergols liquides à cycle à combustion étagée à flux complet alimentés par du méthane liquide et de l'oxygène liquide (LOX), développés et fabriqués par SpaceX pour être utilisés sur le Starship de SpaceX. Ils équipent les étages inférieurs et supérieurs du lanceur super lourd Starship. Le concept général du moteur Raptor « est un moteur à combustion étagée, fonctionnant avec du méthane et hautement réutilisable, qui alimentera la prochaine génération de lanceurs de SpaceX conçus pour l'exploration et la colonisation de Mars », en plus des mission en orbite terrestre basse ou sur la Lune[1],[2]. Selon Elon Musk, cette conception sera en mesure d'atteindre la pleine réutilisabilité (tous les étages de la fusée) et, par conséquent, permettra en cas de succès « une réduction des coûts des vols spatiaux de deux ordres de grandeur » (soit 100 fois moins coûteux)[3]. Contrairement aux moteurs-fusées réutilisables précédents tels que le RS-25, les moteurs sont conçus pour être réutilisés plusieurs fois avec peu d'entretien[4].
Type moteur | Combustion étagée à flux complet |
---|---|
Ergols | Oxygène liquide et méthane liquide |
Poussée |
1 814,23 kN (Raptor V1) 2255,53kN (Raptor V2) 2451.66 (Raptor V2.5) 2637,99kN (Raptor V3) (au niveau de la mer) |
Pression chambre combustion |
270 Bars (Raptor V1) 300 Bars (Raptor V2) 330 Bars (Raptor V2.5) 350 Bars (Raptor V3) |
Nbre chambres de combustion | 1 |
Rallumage | Oui |
Poussée modulable | 20-100% |
Moteur orientable | 15° degrés sur deux axes |
Moteur réutilisable | Oui |
Masse | 2 t (Raptor V1)/1,6 t (Raptor V2) |
Hauteur | 3,1 m |
Diamètre | 1,3 m |
Rapport poussée/poids | 92,5 |
Modèle décrit | Raptor V1 |
Autres versions | Raptor V1/1.5/2/2.5/3 |
Utilisation | Propulsion multi-étages et espace lointain |
---|---|
Lanceur | Super Heavy, Starship |
Premier vol | Juillet 2019 (Starhopper) |
Statut | En développement |
Pays | États-Unis |
---|---|
Constructeur | SpaceX |
Le Raptor se distingue par le fait qu'il est le troisième moteur-fusée de l'histoire à être conçu pour utiliser un cycle à combustion étagée à flux complet, et le premier à propulser réellement un véhicule[5].
Le couple d'ergols cryogéniques « méthalox » s'oppose à la combinaison RP-1 et oxygène liquide (« kérolox ») utilisée dans les précédents moteurs-fusées Merlin et Kestrel de SpaceX. Le moteur Raptor a environ trois fois la poussée du moteur Merlin 1D, qui propulse les lanceurs Falcon 9 et Falcon Heavy. Le méthane est brûlé comme le RP-1, mais ses molécules sont beaucoup plus simples que le kérosène. Lorsqu’une molécule de méthane brûle (CH4) avec deux molécules d’oxygène (O2), le moteur produit uniquement du dioxyde de carbone et de l’eau dans l’échappement, sans aucun des autres contaminants, notamment du noir de carbone ou carbone suie.
En capturant le dioxyde de carbone de l’atmosphère, la fusée pourra utiliser la réaction de Sabatier pour reconstituer le méthane et alimenter la fusée avec zéro émission nette (combustible bas carbone).