L'agence spatiale australienne commencera officiellement ses opérations le 1er juillet 2018.

En tant que chef de l'agence inaugurale Megan Clarke examine notre capacité nationale dans l'espace, de nombreux États présentent des arguments solides concernant leurs relations existantes, ressources humaines et infrastructures.

Mais d'où l'Australie devrait-elle lancer des fusées ? Woomera en Australie-Méridionale a lancé sa première fusée en 1967, mais en réalité, l'Australie pourrait prendre en charge plusieurs sites de lancement. Et plus on se rapproche de l'équateur, généralement mieux c'est.

Voyons pourquoi.

Lancement de la charge utile

La première étape d'une entreprise spatiale consiste à lancer la charge utile (généralement un satellite) et à la faire rester sur une orbite appropriée sans retomber sur Terre.

Pour y parvenir, d'abord la fusée doit se soulever et la charge utile de la rampe de lancement, à travers les niveaux inférieurs de l'atmosphère jusqu'à des altitudes supérieures à 100 km. Ceci est réalisé en utilisant une trajectoire presque verticale.

Une fois hors de l'atmosphère, l'angle de montée est réduit et la fusée commence à accélérer pour atteindre sa vitesse orbitale. Il doit parcourir plus de 7,8 km/s (environ 28 000 km/h) pour rester en orbite terrestre basse (LEO). Les LEO sont des orbites dont l'altitude est inférieure à 2000 km, et sont utilisés par la majorité des petits satellites.

La majorité du carburant de fusée est utilisée dans cette phase d'accélération. La vitesse finale élevée est nécessaire pour garantir que la charge utile libérée reste en orbite.

Cependant, par une sélection appropriée du site de lancement et de la direction de lancement, la vitesse requise pour atteindre LEO peut être réduite.

La terre fait un tour par jour vers l'est, ce qui se traduit par une vitesse de surface de 0,46 km/s (environ 1670 km/h) à l'équateur. Lorsque vous vous déplacez vers le nord ou le sud de l'équateur, cette vitesse de surface diminue.

Donc, dans le cas idéal, en partant de l'équateur vers l'est, la vitesse pour rester en LEO est réduite de 7,8 km/s à environ 7,3 km/s.

Comme le carburant nécessaire pour atteindre ces vitesses est proportionnel à la vitesse au carré, c'est une économie substantielle.

Différents lancements pour différentes orbites

Cet avantage de vitesse est le plus important pour les engins spatiaux quittant la Terre et les satellites se dirigeant vers une orbite géostationnaire (une orbite terrestre élevée, où ils tournent avec la terre et restent exactement au-dessus d'un point fixe sur le sol). En lançant de l'équateur dans une direction purement vers l'est, ils peuvent pleinement utiliser cet avantage de vitesse.

Cependant, pour les petits satellites visant LEO, cela a une valeur limitée. Ils tournaient au-dessus de l'équateur et ne pouvaient voir (ou être visibles depuis) ​​qu'une bande de plusieurs centaines de kilomètres de large.

Au lieu de cela, la plupart des lancements LEO sont légèrement au nord ou au sud de l'équateur, de sorte que l'orbite résultante est inclinée par rapport au plan équatorial terrestre. De ces orbites, après plusieurs passages, la majeure partie de la terre (à l'exception des pôles nord et sud) est visible.

Un bon exemple d'une telle orbite est la Station spatiale internationale, qui peut être suivi au tracker ISS.

L'exception à cela sont les satellites dans ce qu'on appelle les orbites héliosynchrones et polaires, volant presque directement au-dessus des pôles nord et sud. Ceux-ci nécessitent des lancements dans la direction nord ou sud et ne peuvent pas utiliser l'avantage de vitesse.

Ciels bleus, Pas de vent

Le plus grand facteur de motivation pour la construction de sites de lancement à proximité de l'équateur est l'avantage de vitesse et les économies de carburant associées mentionnées ci-dessus. Les réductions de la masse de carburant permettent d'augmenter la masse de charge utile admissible.

Cela se reflète dans les grands ports spatiaux bien implantés :Cap Canaveral en Floride (USA), Cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan (Russie), Kourou en Guinée française (Europe), et Jiuqan (Chine) qui sont tous situés à proximité de l'équateur.

Regarder vers l'avant, il y aura une demande importante de capacité de lancement future vers LEO sur des orbites inclinées ou héliosynchrones, car ils sont faciles à atteindre et bien adaptés aux satellites d'observation et de communication.

Les considérations secondaires pour le choix des sites de lancement sont liées à la météo et au climat. Évidemment, les jours de ciel bleu avec peu de vent sont souhaitables pour le lancement, mais – comme l'a démontré Cap Canaveral en Floride – il est possible d'exploiter un port spatial dans une région régulièrement visitée par les ouragans. Néanmoins, la NASA cite la météo comme l'une des principales causes des retards de lancement.

Finalement, il est souhaitable que les sites de lancement soient proches des villes pour que les gens aient un logement, et pour que les sites de lancement puissent contribuer à la communauté locale.

Lancement depuis l'Australie

L'Australie possède un riche héritage en matière d'innovation spatiale, recherche, et collaboratif, remontant aux programmes Mercury et Gemini de la NASA.

Aujourd'hui, plusieurs start-up locales développent des capacités de lancement pour l'accès à l'espace, comme Hypersonix et Gilmour Space Technologies (plus Rocketlab en Nouvelle-Zélande), tous ciblant spécifiquement les lancements de petits satellites.

Une évolution de ceci serait un port spatial australien, ce qui stimulerait davantage ces développements et aiderait à développer l'industrie spatiale australienne.

Jusqu'à présent, la majorité des lancements de fusées en Australie ont été effectués dans la zone interdite de Woomera, situé en Australie-Méridionale. Un avantage de Woomera est que les trajectoires s'effectuent initialement sur terre. Cela permet des communications plus faciles avec la fusée ou l'expérience de vol, le rendant idéal pour le développement de fusées. Mais ce n'est pas essentiel dans les lancements spatiaux.

Étant un grand pays, L'Australie peut accueillir plusieurs sites de lancement. Equatorial Launch Australia (ELA) a récemment annoncé avoir obtenu un terrain pour commencer la construction du centre spatial d'Arnhem dans le Territoire du Nord en 2018.

De même, Australian Space Launch (ASL) explore des emplacements dans la région de Bowen, North Queensland et Southern Launch ont commencé la sélection de sites le long de la côte sud.

Des lancements spatiaux depuis l'Australie peuvent être attendus dans un avenir pas si lointain. Avoir une capacité de lancement nationale stimulera considérablement l'industrie spatiale et satellitaire en pleine croissance.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.