L'Agence Spatiale Européenne (ESA) et ses partenaires ont réalisé une avancée cruciale dans le développement des technologies spatiales de nouvelle génération. Fin juin 2025, la deuxième série d'essais du moteur de fusée Prometheus s'est achevée avec succès, démontrant des capacités qui placent l'Europe sur la carte du développement de systèmes de propulsion réutilisables. Les essais, qui comprenaient des allumages multiples, ont confirmé l'optimisation du moteur et de ses sous-systèmes, ouvrant la voie à un accès à l'espace moins cher et plus durable.

Cette phase de développement significative s'est déroulée sur le banc d'essai PF20 sur le site de l'entreprise ArianeGroup à Vernon, en France. Les équipes d'ingénieurs ont mené une série de tests avec le deuxième modèle fabriqué du moteur Prometheus, augmentant systématiquement la durée totale de fonctionnement et analysant les performances sous différents profils de poussée. Le point culminant de la campagne a eu lieu le 20 juin 2025, lorsque le moteur a réussi quatre allumages consécutifs en une seule journée. Un tel exploit est une première en Europe pour un moteur de cette classe et constitue un indicateur clair de la maturité de la technologie et de la préparation opérationnelle des équipes.

Prometheus : Le cœur des futures fusées européennes

Prometheus n'est pas simplement un autre moteur de fusée ; il est la pierre angulaire de la stratégie européenne pour l'avenir du transport spatial. Nommé d'après le titan de la mythologie grecque qui a apporté le feu aux hommes, ce moteur symbolise une nouvelle ère d'innovation. Il est développé dans le cadre du Programme préparatoire des futurs lanceurs de l'ESA (Future Launcher Preparatory Programme - FLPP), dans le but de réduire considérablement les coûts de production et d'exploitation. Le coût de production estimé d'un seul moteur Prometheus est d'environ un million d'euros, soit une réduction d'un facteur dix par rapport aux moteurs existants de puissance similaire, comme le moteur Vulcain 2 qui propulse la fusée Ariane 5.

La clé pour atteindre un prix aussi bas réside dans sa conception innovante et l'application de technologies de fabrication avancées, principalement l'impression 3D de métal. Une grande partie des composants complexes du moteur est réalisée par fabrication additive, ce qui permet une production plus rapide, une réduction du nombre de pièces et une simplification des chaînes d'approvisionnement. De plus, Prometheus a été conçu dès le départ pour être réutilisable, ce qui est un facteur clé pour réduire les coûts de lancement à l'avenir.

L'une des caractéristiques techniques les plus importantes du moteur est l'utilisation d'oxygène liquide (LOX) et de méthane liquide (LCH4) comme propergol. Ce choix offre de nombreux avantages par rapport aux carburants traditionnels comme le kérosène (RP-1) ou la combinaison d'hydrogène et d'oxygène liquides. Le méthane brûle plus proprement, laissant beaucoup moins de suie et de résidus dans le moteur, ce qui simplifie et accélère considérablement le processus d'inspection et de remise en état du moteur entre les vols. De plus, le méthane est moins cher, a une densité plus élevée que l'hydrogène liquide, ce qui permet d'avoir des réservoirs de carburant plus compacts, et son point d'ébullition est plus proche de celui de l'oxygène liquide, ce qui simplifie la conception et l'isolation du système. À long terme, la possibilité de produire du méthane hors de la Terre, par exemple sur Mars, en fait le carburant de choix pour les futures missions interplanétaires.

Themis : Le démonstrateur qui ouvre la voie

Prometheus démontre actuellement tout son potentiel en tant qu'unité de propulsion pour Themis, un prototype de premier étage de fusée réutilisable. Themis, nommée d'après la déesse grecque, mère de Prométhée, représente un démonstrateur européen clé des technologies de récupération et de réutilisation des étages de fusée. Développé sous la direction de l'entreprise ArianeGroup, ce programme vise à tester tous les aspects du décollage et de l'atterrissage verticaux (VTVL - Vertical Takeoff, Vertical Landing).

Grâce à une série de tests, Themis permettra aux ingénieurs de collecter des données inestimables sur l'aérodynamique, les systèmes de guidage et de contrôle, ainsi que sur les performances des jambes d'atterrissage et d'autres systèmes clés. Le premier modèle du démonstrateur Themis, équipé d'un seul moteur Prometheus, a déjà été transporté au centre spatial d'Esrange à Kiruna, en Suède, où des tests dits de "saut" (hop tests) seront effectués – de courts vols à basse altitude simulant la phase finale de l'atterrissage. Le succès de ces tests sera crucial pour le développement ultérieur de modèles plus complexes, y compris une variante avec trois moteurs Prometheus, qui constituerait la base des futurs lanceurs opérationnels.

Le programme Themis, ainsi que Prometheus, fait partie d'un effort européen plus large visant à assurer un accès autonome, compétitif et durable à l'espace. Dans un monde dominé par de nouveaux acteurs privés proposant des solutions innovantes, l'Europe développe ses propres capacités à travers ces programmes pour rester un partenaire pertinent et fiable sur la scène spatiale mondiale.

Un regard vers l'avenir : Nouveaux tests et développements futurs

Bien que la deuxième campagne d'essais à Vernon se soit terminée par un succès exceptionnel, le travail de perfectionnement de Prometheus est loin d'être terminé. La prochaine étape du processus de validation rigoureux concerne le troisième modèle de moteur, qui sera bientôt soumis à une nouvelle série d'essais. Cette fois, les tests auront lieu en Allemagne, sur le site de l'Agence aérospatiale allemande (DLR) à Lampoldshausen.

Le banc d'essai P5 à Lampoldshausen, historiquement utilisé pour tester les moteurs Vulcain des fusées Ariane, a été récemment modernisé et adapté spécifiquement pour les essais de moteurs à méthane. Sur cette installation de pointe, Prometheus sera soumis à des tests de durée de mise à feu beaucoup plus longue. Ces tests de longue durée sont essentiels pour vérifier l'endurance et la fiabilité du moteur dans des conditions simulant fidèlement le fonctionnement réel lors du lancement d'une fusée en orbite. L'objectif est de confirmer les performances du moteur sur des cycles opérationnels plus longs et de collecter des données sur les contraintes thermiques et mécaniques des composants clés.

La flexibilité de la conception du moteur Prometheus permet son adaptation à différents types de futurs lanceurs européens. Bien que Themis soit son principal banc d'essai, Prometheus est considéré comme la base de propulsion pour les futures fusées, y compris les successeurs potentiels de la fusée Ariane 6, mais aussi pour des lanceurs plus petits à vocation commerciale. Le succès de ce programme façonnera directement les capacités de l'Europe à lancer des satellites, à envoyer des sondes dans l'espace lointain et à soutenir de futures missions humaines, assurant ainsi une indépendance stratégique pour les décennies à venir.