Terran 1

Le lanceur léger Terran 1 est développé par la société Relativity Space créée en 2015 par des ingénieurs issus de deux grandes sociétés du secteur spatial : SpaceX et Blue Origin. Ceux-ci souhaitent pousser plus loin l'optimisation de la fabrication par un usage intensif de l'impression 3D qui permet théoriquement d'abaisser les coûts. Jusque là, seules certaines pièces d'un lanceur étaient construites à l'aide de ce procédé. Le choix de Relativity Space de généraliser ce procédé comporte un risque d'échec important dû au manque de maturité de la technique d'impression en 3D à grande échelle et de sa fiabilité^[1]. Les ingénieurs de Relativity Space conçoivent une première version d'un lanceur léger dont les dimensions sont revues à la hausse en 2019 (charge utile, diamètre, taille de la coiffe, poussée des moteurs) pour répondre aux besoins des utilisateurs potentiels^[2]. Le vol inaugural est initialement prévu en 2020 mais est successivement repoussé à 2021, 2022 puis 2023^[3].

La société a l'intention de capitaliser sur le savoir acquis en développant avec la même méthode de fabrication le lanceur Terran R entièrement réutilisable et dans la classe des lanceurs moyens, comparable à la fusée Falcon 9 (20 tonnes en orbite basse)^[4].

Le 12 avril 2023, Relativity annonce qu'elle retire du service Terran 1 pour se concentrer sur le développement de Terran R. Le premier vol du lanceur est repoussé à 2026^[5].

Terran 1 est un lanceur non réutilisable bi-étages haut de 35 mètres pour un diamètre de 3 mètres. La majeure partie des composants sont réalisés par impression 3D : dôme inter-réservoir, parois des réservoirs, éléments des moteurs-fusées dont la chambre de combustion. La structure de la fusée est réalisée dans un alliage d'aluminium imprimable dont le brevet est détenu par la société. Les deux étages sont propulsés par des moteurs-fusées à ergols liquides brûlant un mélange de gaz naturel liquéfié (97% de méthane) et d'oxygène liquide. Les ergols sont maintenus sous pression dans les réservoirs par un système de pressurisation autogène (une fraction de l'ergol est réchauffé via un échangeur thermique accouplé au moteur-fusée et réinjecté sous forme gazeuse dans le réservoir). La fusée peut placer une charge utile de 1479 kg en orbite terrestre basse (300 km) et 898 kg sur une orbite héliosynchrone (500 km)^[6],[7] :

• Le premier étage haut de 24,3 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres est propulsé par neuf moteurs-fusées à ergols liquides Aeon 1 développés par Relativity Space dont la poussée totale est 920 kilonewtons. Ce moteur-fusée utilise un cycle générateur de gaz et comporte deux turbopompes. Le ratio entre les deux ergols est réglable. La chambre de combustion est refroidie via un cycle régénératif : le GNL liquide circule dans des parois de la chambre avant d'être réinjecté dans celle-ci pour contribuer à la combustion. Le moteur-fusée est orientable à l'aide d'un système reposant sur des vérins électriques. La mise à feu du moteur est réalisé par un allumeur gaz-gaz. Le système de séparation de l'étage utilise des vérins pneumatiques.
• Le deuxième étage haut de 8,1 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres est propulsé par un moteur AeonVac, version optimisée pour le vide de l'Aeon 1 (rapport de section = 165). Sa poussée est de 126 kN. Le moteur peut être rallumé à plusieurs reprises. Le contrôle d'orientation est réalisé par modification de l'orientation du moteur-fusée sur deux des axes, complété par l'action de propulseurs à gaz froid.
• La coiffe est métallique. Elle est haute de sept mètres et a un diamètre de trois mètres. Le système d'éjection utilise des vérins pneumatiques.

La fusée Terran 1 est assemblée dans une usine de 11 000 mètres carrés située à Long Beach, en Californie où se situe également le siège social de la société^[8]. La société utilise les installations du John C. Stennis Space Center, établissement de la NASA situé dans le Mississippi, pour tester ses moteurs-fusées^[2].

Relativity Space prévoit d'effectuer ses premiers lancements depuis le complexe de lancement 16 (LC-16) de la Base de lancement de Cape Canaveral qui était désaffecté et qu'elle a adapté pour son lanceur^[9]. La société prévoit également de lancer dans le futur ses fusées depuis le complexe de lancement B330 de la base de lancement de Vandenberg (Californie), en particulier pour les satellites placés en orbite polaire et héliosynchrone.

Le prix catalogue (septembre 2021) du lanceur est de 12 millions US$^[7]. Terran 1 est en concurrence avec plusieurs lanceurs américains de la même catégorie :