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| Cosmos-1, Cosmos-3, Cosmos-3M | |
| lanceur spatialléger | |
|---|---|
 Une fusée Cosmos-3M | |
| Données générales | |
| Pays d’origine |  Union soviétique Russie |
| Premier vol | 18 août 1964 (Cosmos-1) |
| Dernier vol | 27 avril 2010 (Cosmos-3M) |
| Lancements (échecs) | 460 (23) |
| Hauteur | 26,3 m 32,4 m (Cosmos-3M) |
| Diamètre | 2,4 m |
| Masse au décollage | 107,5 t |
| Étage(s) | 2 |
| Moteur(s) | 1er étage : 1 xRD-216 (missile R-14) 2e étage : 1 x S5.23 (11D49) |
| Charge utile | |
| Orbite basse | 1,5 t |
| Orbite héliocentrique | 0,8 t |
| Motorisation | |
| Ergols | UDMH/acide nitrique |
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| Cosmos, Cosmos-M, Cosmos-2 | |
| lanceur spatialléger | |
|---|---|
 | |
| Données générales | |
| Pays d’origine | Union soviétique |
| Premier vol | 27 octobre 1961 (Cosmos) |
| Dernier vol | 18 juin 1977 (Cosmos-2) |
| Lancements (échecs) | 173 (21) |
| Hauteur | 31 m |
| Diamètre | 1,6 m |
| Masse au décollage | 48,1 t |
| Étage(s) | 2 |
| Moteur(s) | 1er étage : 1 xRD-214 (missile R-12) 2e étage : 1 xRD-119 |
| Charge utile | |
| Orbite basse | 0,5 t |
| Orbite héliocentrique | - |
| Motorisation | |
| Ergols | 1er étage :UDMH/acide nitrique 2e étage :UDMH/LOX |
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Cosmos (enrusseКосмос) est une famille delanceurs légers à deux étagesrusses qui regroupe sous la même appellation deux lanceurs aux capacités très différentes dérivés respectivement desmissiles balistiques de moyenne portéeR-12 puisR-14. Plusieurs versions se sont succédé dont la plus récente, la Cosmos-3M, est utilisée depuis1967 et est retirée du service le 27 avril 2010. Dans sa dernière version, le lanceur Cosmos comporte deux étages dont le deuxième peut être rallumé. D'une masse de 109 tonnes pour une hauteur de 32 mètres, ils peuvent placer un satellite de 1,5 tonne sur orbite basse et de 0,8 tonne surorbite héliosynchrone. Plus de 600 exemplaires du lanceur ont été tirés avec un taux de succès de 95 %, essentiellement pour placer en orbite de petits satellites militaires.
Contrairement auxÉtats-Unis, l'Union Soviétique dispose dès le début de l'ère spatiale d'unlanceur aux capacités particulièrement importantes avec laSemiorka qui peut lancer plusieurs tonnes enorbite basse. Les scientifiques comme les militaires expriment le besoin de lancer des satellites semi-expérimentaux beaucoup plus légers ne nécessitant pas l'utilisation d'un lanceur aussi coûteux. Le missile balistique à moyenne portéeR-12 développé parMikhail Yanguel fondateur du bureau d'étudesYoujnoïe àDnipropetrovsk (aujourd'hui enUkraine) est sélectionné. Ce missile mono-étage utilisant des carburants stockables, dont Yanguel s'est fait le champion pour répondre aux besoins des militaires, a effectué son premier vol le 22 juin 1957 et a été déployé peu de temps après ; il le restera jusqu'en 1989. Relativement fin avec un diamètre de 1,65 m, il est tiré depuis un silo et transporte une tête nucléaire de 1,6 tonne. Le missile est fabriqué au centre de productionIoujmach situé à proximité. Le 8 août, leComité Central du Parti Communiste d'Union Soviétique et leConseil des ministres de l'URSS signent le décret approuvant le développement du lanceur « Cosmos » (code 63S1).
Le missile pratiquement inchangé doit servir de premier étage au lanceur mais pour obtenir des performances acceptables, il est nécessaire d'ajouter un deuxième étage particulièrement performant car l'impulsion spécifique dumoteur-fusée du missile est de 20 % inférieure à celle de la Semiorka. Le bureau d'études deValentin Glouchko, qui a le monopole, à l'époque, de la conception des engins propulsant les fusées, développe pour répondre à ce besoin, le moteurRD-119 dont latuyère de très grande taille permet d'obtenir unrapport de détente particulièrement élevé de 1350[1],[2]. Pour tirer le nouveau lanceur, un silo de missile R-12 est reconverti en 1960-1961. Le pas de tir, baptisé Mayak-1, est situé sur la base de lancement deKapoustine Iar qui est à l'époque le principal site de test des missiles balistiques soviétiques[3].
Le premier tir a lieu le mais échoue à la suite d'une défaillance du système de pilotage. Le second tir, le, essuie également un échec provoqué par un arrêt prématuré du second étage dû à l'épuisement de l'oxydant qui s'est évaporé plus rapidement que prévu. Il n'était prévu que deux tests et il faut une autorisation du ministre des armementsDimitri Oustinov pour qu'un troisième test puisse être réalisé. Le troisième tir, qui a lieu en octobre 1965, parvient cette fois à mettre sur orbite le satellite technologique de type DS-2 baptiséKosmos 1. Ce lancement est annoncé à la presse et selon une tradition qui va se perpétuer dans l'astronautique soviétique, le lanceur prend le nom du premier satellite qu'il a lancé : Cosmos. Fin 1965, le lanceur avait réussi 22 lancements[1]. En 1965, un nouveau complexe de lancement consacré à la fusée Cosmos est inauguré en 1965 sur la base de Kapoustine Iar. Baptisé Divina, il comprend deux silos[3].
Les militaires soviétiques, qui s'intéressent au lanceur pour des satellites expérimentaux, font développer une version 63S1M qui sera tirée à 5 exemplaires depuis le complexe Divina. Cette version servira de prototype à la série 11K63 (63SM) ou Cosmos-2 qui va être lancée à 124 exemplaires depuis lecosmodrome de Plesetsk. Un complexe de lancement baptisé "Raduga" (arc-en-ciel en russe) et comprenant trois pas de tir est édifié pour le lanceur sur cette base dédiée aux lancements des satellites militaires. Jusque-là, la fusée Cosmos était tirée comme le missile dont elle dérivait depuis un silo enterré mais à Plesetsk le lanceur est tiré à l'extérieur. Toutefois le lanceur est particulièrement sensible à l'action du vent (le vent ne doit pas souffler à plus de10 m/s) : aussi sur le pas de tir il est complètement encapsulé par unetour de service haute de 45 mètres montée sur rails qui comporte une grue pour installer lacharge utile et des passerelles pour accéder aux différentes parties du lanceur. Le premier tir depuis le nouveau site a lieu le 16 mars 1967 et réussit à placer en orbite le satellite Kosmos-1918[1]. Les lancements de Cosmos 2 depuis Plesetsk vont se poursuivre jusqu'au 18 juin 1977 avant que le lanceur ne soit remplacé par une version trois fois plus puissante mais qui reprendra le nom de Cosmos. Cosmos-2 a à son actif le lancement d'une centaine de satellites militaires destinés à permettre le calibrage des radars (sériesDS-P1-Yu etDS-P1-I) et d'une vingtaine desatellites scientifiques (dont 5Intercosmos fruit d'une collaboration avec les autrespays de l'Est) généralement tirés depuis Kapoustine Iar[4].
Le lanceur Cosmos-2 présentait deux inconvénients majeurs[5] :
Dès le 31 octobre 1961, le gouvernement soviétique donne son accord pour le développement d'une version plus puissante de Cosmos basée également sur unmissile balistique de portée intermédiaire développé par le bureau d'études deMikhail Yanguel.Le missileR-14, plus trapu et deux fois plus lourd que le R-12, est capable de lancer une charge nucléaire de 680 kg à3 600–3 700 km. Le R-14 est choisi pour constituer le premier étage du lanceur tandis qu'un deuxième étage entièrement nouveau est développé. En novembre 1962, la fabrication du nouveau lanceur est transférée à l'OKB-10 àKrasnoïarsk enSibérie orientale. Le premier tir du nouveau lanceur baptisé Cosmos-1 (code 65S3) a lieu à la base deBaïkonour. Le pas de tir utilisé avait servi auparavant pour les tests du missileR-16 et avait été le théâtre de la pirecatastrophe de l'histoire de l'astronautique. Le, le lanceur parvient à placer en orbite les maquettes de troissatellites de télécommunicationsStrela. 13 autres tirs du nouveau lanceur ont lieu depuis Baïkonour entre 1964 et 1968 dont 6 exemplaires de la série 11K65 baptisée Cosmos-3, une version légèrement améliorée. Toutefois la production du lanceur est de nouveau transférée auNPO Polyot àOmsk (Sibérie). Celui-ci met en production une troisième version baptisée Cosmos-3M (code 11K65M) caractérisée par un second étage dont la poussée est modulable et qui peut être rallumé. Le Cosmos-3M peut placer 1,5 tonne sur une orbite basse et 800 kilogrammes sur uneorbite héliosynchrone. Cette nouvelle version est lancée pour la première fois le 15 mai 1967 depuis le cosmodrome de Plesetsk et est déclarée opérationnelle en 1971[6],[7],[8].
Près de 500 fusées Cosmos-1/-3/-3M sont lancées essentiellement depuis Plesetsk mais également depuis Kapoustine Iar. Le nombre de tirs culmine dans les années 1976/1977 avec 28 lancements par an. Les engins lancés sont généralement à usage militaire : satellites de télécommunications (plus de 400Strela lancés dans la première version par grappe de 8), satellites de navigation et de surveillance des océans (11Tsiklon, 99Parus, 20Tsikada), des satellites ELINT (41Tselina), de calibrage radar (67Taïfun), des satellites ASAT (15DS-P1-M). Les satellites civils comprennent une dizaine de satellites SARNadejda, 18 satellites degéodésieSfera et quelques satellitesIntercosmos dont 2Oreol développés avec l'agence spatiale française. Une version du lanceur spécifique (code K65M-RB5) est tirée à 10 reprises pour tester le comportement des maquettes réduites (BOR-4 etBOR-5) de la navette spatiale soviétiqueBourane[9].
Au cours des années 1990, un des trois pas de tir de Plesetsk dédié aux Cosmos est converti pour lancer des fuséesRokot. Au début des années 2000, le constructeurPO Polyot étudie une nouvelle version baptisée baptisée Vzlet (ou Cosmos-3U). Un nouveau système de pilotage et de guidage numérique devait permettre d'augmenter la capacité du lanceur de 25 %. La version la moins puissante du nouveau lanceurAngara en cours de développement doit au milieu des années 2010 prendre le relais du lanceur, dont la production est arrêtée depuis 2011 et qui utilise desergols très polluants désormais bannis[6].
On peut identifier six versions du lanceur[9],[4]:
| Nom | Cosmos | Cosmos-M | Cosmos-2 | Cosmos-1 | Cosmos-3 | Cosmos-3M |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nom de code | 63S1 | 63S1M | 63SM/11K63 | 65S3 | 11K65 | 11K65M |
| Nombre de lancements/échecs | 44/12 | 5/0 | 124/9 | 8/1 | 6/2 | 446/20 |
| Date | 1961-1967 | 1965-1967 | 1965-1977 | 1964-1965 | 1966-1968 | 1967-2012 |
| Charge utile | LEO 300 kg | LEO 450 kg | LEO 450 kg | LEO 1,4 t | LEO 1,4 t | LEO 1,5 t |
| Base de lancement | Kapoustine Iar | Kapoustine Iar | Plesetsk (Raduga) etKapoustine Iar | Baïkonour | Baïkonour | Plesetsk et Kapustin Yar |
| 1er étage | R-12 1 xRD-214 | R-12 1 xRD-214 | R-12 1 xRD-214 | R-14 1 xRD-216 | R-14 1 xRD-216 | R-14 1 xRD-216 |
| 2e étage | RD-119 | RD-119 | RD-119 | S5.23 | S5.23 | S5.23 |
| Masse totale | 48,1 t | 48,1 t | 48,1 t | 107,5 t | 107,5 t | 109 t |
| Hauteur | 31 m | 31 m | 31 m | 26,30 m | 26,30 m | 32,4 m |
| Diamètre | 1,6 m | 1,6 m | 1,6 m | 2,40 m | 2,40 m | 2,40 m |
| Autre caractéristique | version modernisée de 63S1 prototype de 63SM | prototype de 65MP | prototype de 65MP |
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