Impulse Space Propulsion

Tom Mueller ancien vice-président de la propulsion à SpaceX de 2002 à 2020 a fondé une entreprise nommée Impulse Space Propulsion basée à El Segundo en Califonie en septembre 2021, elle va fabriquer un remorqueur spatial. Voici quelques tweets de Tom Mueller avec quelques infos:

https://twitter.com/lrocket/status/1439263317533462530


Elon Musk: Quel propergol ?
Tom Mueller: Protoxyde d'azote et éthane stockés sous forme liquide

https://twitter.com/lrocket/status/1439081770775769091

Des moteurs chimiques à refroidissement actif pour un remorqueur spatial ? Je suppose qu'il s'agit d'un véhicule plus grand que celui proposé par la plupart des autres services du dernier kilomètre.

Tom Mueller: Oui, nous voulons fournir jusqu'à 2 km/sec de Delta V, assez pour se déplacer n'importe où en LEO.

Vidéo du premier test moteur qui vient d'être msi en ligne:


Site de la compagnie: https://www.impulsespace.com/

https://spacenews.com/impulse-space-raises-an-additional-10-million-for-orbital-transfer-vehicles/

Impulse Space a déjà levé 20 millions de $ en début d'année et ils viennent de lever 10 millions de $ ce qui fait un total de 30 millions de $.

Les 30 millions de dollars levés au total permettent à Impulse Space de faire avancer les travaux sur trois conceptions différentes de véhicules de transfert orbital, a déclaré Matsumori, directeur de l'exploitation d'Impulse Space, en commençant par un petit véhicule pour déplacer des cubesats et des nanosatellites en orbite terrestre basse. Deux véhicules plus gros seraient capables de déplacer des engins spatiaux sur des orbites plus élevées, comme l'orbite géostationnaire ou l'espace cislunaire.

Ils veulent faire de la propulsion chimique car c'est plus rapide que la propulsion électrique ce qui permet d'acheminer plus vite les satellites sur la bonne orbite et donc qu'ils génèrent plus rapidement des revenues pour les clients.

Ils ont déjà plusieurs clients et la première mission sera révélée très rapidement.

https://www.youtube.com/watch?v=ognWNFPWM0Y&t=1s

Dans la vidéo ci-dessus vous pouvez découvrir la première mission privée en direction de Mars. Relativity Space et Impulse Space de Tom Mueller veulent envoyer dès 2024 un atterrisseur sur Mars. L'atterrissage sera grâce à des propulseurs. Ils ont un accord pour plusieurs missions jusqu'en 2029, la première est entièrement financée par les deux entreprises mais ils espèrent bien qu'en cas de réussite la NASA par exemple sera intéressé pour les missions suivantes. Même si Tim Ellis a reconnu que la date de fin 2024 sera difficile à tenir il estime que l'entreprise fait de gros progrès sur Terran R notamment sur les moteurs. Ca sera le premier vol de Terran R qui ne sera pas récupéré pour ce premier vol.

Plus d'informations sur le sujet: 
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t23489-relativity-space-impulse-space-mission-commerciale-martienne-2024#530763

Voici la partie de l'article de Eric Berger qui concerne directement Impulse Space:

Mueller considère le lancement comme un "problème résolu" et développe une gamme de propulseurs non toxiques et peu coûteux pour servir le marché de la propulsion dans l'espace.

"C'est une toute nouvelle ère de vol spatial, et nous voulons être positionnés pour fournir une propulsion dans l'espace fiable et à faible coût", a déclaré Mueller dans une interview avec Ars. "Nous voulons tout faire - orbital, lunaire, interplanétaire".

Impulse Space a testé des propulseurs spatiaux qui offrent une alternative moins toxique aux carburants hypergoliques tels que l'hydrazine généralement utilisés par les engins spatiaux. M. Mueller a déclaré que le système de propulsion de sa société est basé sur un mélange de propergols composé d'éthane et d'oxyde nitreux, qui est stockable et rentable. L'entreprise prévoit de faire une démonstration dans l'espace en 2023, probablement en fournissant des services de "dernier kilomètre" à un petit satellite.

En moins d'un an depuis sa création, Impulse a atteint 40 employés. La constellation préférée de M. Mueller est Orion, c'est pourquoi il a donné ce nom au premier vaisseau spatial de la société. Les plus grands propulseurs spatiaux d'Impulse sont nommés Rigel, d'après l'étoile la plus brillante de la constellation, et les plus petits propulseurs sont nommés Saiph, l'une des étoiles les moins brillantes.

"Ils sont très sûrs", a déclaré M. Mueller à propos de Rigel et de Saiph. "Ils sont non toxiques, non corrosifs et auto-pressurisés. Il y a donc très peu de coûts de sécurité autour d'eux, contrairement aux hypergols ou au peroxyde. Ce n'est pas le propergol haute performance le plus idéal, mais nous l'optimisons pour le coût."

https://labusinessjournal.com/retail/payload-firm-gets-10m-in-latest-influx/

Impulse Space vient de lever 10 millions de $.

https://twitter.com/GoToImpulse/status/1600291469184897025

https://spacenews.com/impulse-space-announces-first-orbital-transfer-vehicle-mission/

Impulse Space a annoncé le 4 janvier qu'elle lancerait son premier véhicule de transfert orbital à la fin de l'année dans le cadre d'une mission de SpaceX.

Impulse Space a déclaré que sa mission LEO Express-1, utilisant un véhicule de transfert qu'elle est en train de développer et qui s'appelle Mira, est manifestée pour un lancement sur la mission de SpaceX Transporter-9, dont le lancement est actuellement prévu pour le quatrième trimestre de 2023. LEO Express-1 transportera une charge utile principale pour un client dont l'identité n'a pas été révélée.

Barry Matsumori, directeur de l'exploitation d'Impulse Space, a déclaré dans une interview que la mission peut accueillir des charges utiles supplémentaires, comme des cubesats. Le profil de la mission est encore en cours de finalisation, mais il a déclaré que le véhicule, après avoir effectué quelques déploiements initiaux, pourrait élever son orbite, puis l'abaisser pour démontrer les opérations dans ce qu'on appelle l'orbite terrestre très basse, à environ 300 kilomètres.

Les performances de Mira dépendent de la charge utile qu'il transporte, mais il estime que le véhicule peut fournir environ 1 000 mètres par seconde de delta-v, ou changement de vitesse, avec une charge utile de 300 kilogrammes. Son système de propulsion, qui utilise des propergols stockables, a été largement testé, avec plus de 1 000 secondes de fonctionnement, tandis que d'autres éléments du véhicule sont à différents stades de conception et de fabrication.

Impulse Space prévoit des missions supplémentaires en 2024, a-t-il précisé. La société profitera des futures missions du Transporter de SpaceX ainsi que des opportunités sur d'autres véhicules comme le Terran de Relativity Space.

Matsumori a déclaré que la société constate une demande croissante de services de transport dans l'espace. "Le marché des clients pour les transferts en LEO ou sur d'autres orbites se développe à peu près au même rythme que les capacités de transport dans l'espace", a-t-il déclaré. "Au cours des trois derniers mois, nous avons vu beaucoup plus de clients qu'au cours des six mois précédents."

Le nombre d'options pour les services de transport dans l'espace augmente également. Lors de la mission Transporter-6 lancée par SpaceX le 3 janvier, D-Orbit a fait voler deux de ses porte-satellites ION qui déploieront neuf cubesats et prendront en charge trois charges utiles hébergées. Momentus a fait voler Vigoride-5, son deuxième véhicule de transfert transportant un cubesat et une charge utile hébergée. Launcher a fait voler son premier véhicule Orbiter, avec huit clients à bord.

Matsumori a déclaré qu'Impulse Space prévoit de se démarquer de ses concurrents par ses performances. "La plupart des lanceurs ont des delta-v assez faibles pour la masse qu'ils transportent", a-t-il déclaré. "Nous nous situons plutôt à l'extrémité supérieure des capacités des véhicules".

Mira est le premier d'une série de véhicules qu'Impulse Space est en train de développer, les futurs véhicules pouvant placer des charges utiles sur des orbites de transfert géostationnaire ou des insertions directes en orbite géostationnaire. "L'espace est une infrastructure de capacités, tout comme sur Terre", a-t-il déclaré. "Nous avons des pick-ups, des fourgons plus grands, puis des 18 roues pour pouvoir faire de la logistique sur Terre. L'espace ne sera pas différent."

https://www.compositesworld.com/news/impulse-space-to-launch-first-orbital-service-vehicle-in-2023-using-cfrp-tanks

Impulse Space Inc. (El Segundo, Californie, Etats-Unis), une société fournissant des services de transport spatial pour le système solaire interne, a annoncé sa première mission orbitale, LEO Express-1, utilisant son premier véhicule de service orbital, Mira. Cette mission effectuera des services dans l'espace, notamment la livraison de charges utiles sur le dernier kilomètre de l'orbite, l'hébergement de charges utiles, des manœuvres à très basse altitude et une rentrée atmosphérique contrôlée.

LEO Express-1 a confirmé un espace sur la mission Transporter-9 de SpaceX, propulsée par sa fusée SpaceX Falcon 9, et Impulse Space s'est engagé à respecter le calendrier de lancement actuel, à savoir le quatrième trimestre 2023. Impulse affirme qu'elle sera l'une des premières entreprises à faire la démonstration de services de transport rapide dans l'espace grâce à la propulsion chimique à forte poussée.

"Notre équipe est ravie d'annoncer LEO Express-1 comme notre première mission et les implications qu'elle apporte à l'accès abordable à l'espace", déclare Tom Mueller, fondateur et CEO d'Impulse Space. "Actuellement, les opérateurs de petits satellites ayant des exigences d'orbite personnalisées doivent payer une prime ou compromettre la conception de leur engin spatial pour inclure une capacité de propulsion embarquée supplémentaire. Les missions LEO Express d'Impulse fourniront à l'industrie un service fiable, rapide et cohérent pour livrer avec précision des charges utiles sur des orbites personnalisées en orbite terrestre basse [LEO]."

La charge utile principale de LEO Express-1 n'a pas encore été dévoilée, mais de l'espace supplémentaire est disponible pour que des clients secondaires puissent se joindre à la mission.

Ginger Gardiner, rédactrice technique senior de CW, s'est entretenue avec Barry Matsumori, COO d'Impulse Space, au sujet des véhicules prévus par la société et de l'utilisation potentielle des composites renforcés de fibres de carbone.

CW : Aviation Week a qualifié vos véhicules de "remorqueurs spatiaux". Qu'est-ce que c'est et pourquoi les construire ?

Matsumori : Le terme "remorqueur spatial" implique une fonction très limitée ou singulière de transport d'un objet d'un point A à un point B dans l'espace. Nous préférons le véhicule de service orbital parce qu'il s'agit d'un objectif plus large, qui inclut le transport mais ne s'y limite pas. Si nous avons déjà un véhicule qui se déplace dans l'espace, alors il peut fournir de multiples services pendant qu'il y est.

CW : Pourquoi de tels véhicules seront-ils nécessaires ?

Matsumori : Je dirais que le besoin est déjà là. Par exemple, les satellites ont besoin d'aide si leur orbite décline en raison d'un dysfonctionnement du système de propulsion ou d'une autre anomalie. Le besoin d'un véhicule capable de ramener ce satellite sur une orbite fonctionnelle existe déjà. Au-delà de cela, il existe des services qui peuvent réellement étendre ce qui peut être fait dans l'espace. Par exemple, la notion traditionnelle est qu'un satellite est placé sur une orbite et reste sur cette orbite. Mais si un satellite peut déplacer son orbite afin de fournir la meilleure couverture possible pour ses capteurs ou ses communications dans une zone donnée, l'utilité de cet actif augmente tout à coup.

Et une fois que notre véhicule a fourni ce service, il peut ensuite assurer d'autres fonctions en attendant de fournir sa prochaine mission de service. Par exemple, il peut contribuer à la connaissance de la situation dans l'espace (SSA), c'est-à-dire observer ce qui se passe sur les orbites spatiales, notamment en ce qui concerne les débris orbitaux, afin de prévenir un événement de conjonction, c'est-à-dire le moment où un objet peut heurter un autre objet dans l'espace. La SSA est généralement réalisée depuis la Terre à l'aide d'une myriade de télescopes et de radars pour surveiller les objets dans l'espace, mais le type de véhicules multifonctionnels que nous lançons peut augmenter ces données.

CW : Ces véhicules doivent être lancés avec une charge utile ?


Matsumori : Ils sont lancés comme vous le feriez pour un satellite. Mais c'est un aspect intéressant qui est en train de changer en raison du volume d'affaires qui se passe dans l'espace, et cela ajoute au besoin de nos véhicules. Jusqu'à présent, le modèle consistait à partir de la Terre avec une fusée et à livrer une charge utile, généralement un satellite, sur une orbite donnée. Et dans le cas de SpaceX, ils sont capables de réutiliser le premier étage, mais le deuxième étage est jeté. Or, pour réduire le coût par kilogramme, il faut réutiliser le premier et le deuxième étage, et le moyen d'y parvenir est de faire en sorte que le deuxième étage s'arrête en LEO, car plus il monte, plus il est difficile de le ramener sur Terre. À partir de l'altitude LEO, les véhicules de transport peuvent récupérer les charges utiles et les distribuer sur l'orbite finale souhaitée, qui peut être plus élevée dans LEO, une orbite terrestre moyenne (MEO), une orbite terrestre géostationnaire (GEO) ou même vers la lune ou Mars.

 
CW : Quelles sont les dimensions et les facteurs de conception de ces véhicules, et utiliseront-ils des composites ?

Matsumori : La destination ou l'orbite finale déterminera la taille du véhicule. Si l'on effectue un transfert en orbite basse, un petit véhicule suffira, mais si l'on passe de l'orbite basse à une orbite géostationnaire quelconque, il faut un véhicule plus grand. Évidemment, si vous allez sur la Lune ou sur Mars, le véhicule devra être beaucoup plus grand. Ainsi, une famille de véhicules est nécessaire.

Les formes et la fraction de masse du véhicule - le rapport entre le poids de l'engin spatial et la quantité d'ergols qu'il transporte - seront conçues pour répondre aux différents besoins de la mission. Les composites permettent sans aucun doute d'obtenir une fraction de masse plus optimisée. Si vous utilisez des métaux, le véhicule a tendance à devenir plus lourd. Nous payons le fournisseur de services de lancement pour chaque kilogramme de masse lancé, ce qui nous incite à réduire le poids.

Tous les satellites et toutes les charges utiles sont conçus en fonction des charges à supporter pendant le lancement et de la nécessité de s'adapter au carénage de la charge utile du système de lancement. Notre objectif pour le petit véhicule est de pouvoir transporter une charge utile de 300 kilos sur n'importe quelle orbite en orbite basse. À l'autre bout du spectre, un très gros véhicule devrait pouvoir transporter 5 000 kilogrammes vers une orbite géostationnaire. Et cette taille de véhicule serait suffisamment grande pour occuper la totalité d'un lanceur Falcon 9.

CW : Le très gros véhicule serait une charge utile unique pour le Falcon 9 ?

Matsumori : Il s'agirait d'un véhicule unique avec la charge utile sur le dessus et qui remplirait la coiffe du Falcon 9. Pour vous donner un exemple.

CW : Alors, quelle serait la taille de votre petit véhicule ?

Matsumori : Eh bien, nous serons sur la neuvième mission de SpaceX Transporter, où SpaceX regroupe un certain nombre de missions en un seul lancement. Ce lanceur transporteur maintient les différentes charges utiles dans une colonne à l'intérieur du carénage de la charge utile et les libère sur l'orbite appropriée. Il peut y avoir jusqu'à 20 charges utiles à l'intérieur.

CW : Le rendu actuel d'un véhicule de service Impulse Space semble utiliser deux réservoirs en composite renforcé de fibres de carbone. Pouvez-vous nous parler de ces réservoirs ?

Matsumori : Oui, nous pourrions utiliser des réservoirs sans revêtement de type V ou des réservoirs en aluminium de type III recouverts de CFRP [polymère renforcé de fibres de carbone], en fonction des exigences de chaque véhicule. Linerless est l'objectif de tous, car il permet d'optimiser la fraction de masse en éliminant le poids du liner. Nous disposons d'un enrouleur de filaments de 4 mètres de long et nous produirons ces réservoirs en interne. Pour les petits véhicules, la taille du réservoir commencera à environ 0,5 mètre de long et 0,33 mètre de diamètre. Nous augmenterons la taille du réservoir au fur et à mesure que nous passerons aux véhicules moyens et plus grands.

CW : Et quel combustible cryogénique contiendront-ils ?

Matsumori : En fait, pour que ces véhicules puissent fournir un service sur appel ou fonctionner au ralenti entre les missions de service programmées, nous avons besoin de propergols stockables qui ne sont pas cryogéniques. Nous ne pouvons pas maintenir les liquides cryogéniques suffisamment froids pour les durées de stockage dont nous avons besoin, du moins pas avec la technologie actuelle. À la place, nous utiliserons l'oxyde nitreux comme oxydant - qui est non seulement abordable et stockable, mais aussi non toxique - et l'éthane, une variante chimique du propane, sera l'autre propergol. Nos réservoirs seront des récipients sous pression qui stockeront ces produits aux mêmes pressions que sur Terre. Ces propergols peuvent être stockés sous forme de gaz ou de liquide qui est ensuite chauffé et brûlé sous forme de gaz, mais ils ne sont pas cryogéniques.

CW : Quel type de taux de production prévoyez-vous ? Combien de véhicules et de réservoirs fabriquerez-vous par an ?

Matsumori : Nous pourrions certainement voir quelque chose comme 20 petits véhicules, 10 véhicules moyens et probablement 10 autres des plus gros véhicules par an dans 10 ans. (Chaque véhicule utilisera deux réservoirs - un pour l'oxydant et un pour le carburant). Nous prévoyons de réutiliser les véhicules, mais nous ne savons pas encore combien de cycles il y aura. Lorsque j'étais chez SpaceX, nous pensions qu'obtenir 10 cycles de réutilisation d'un premier étage serait vraiment bien, mais ils ont réussi à obtenir plus de 15 cycles de réutilisation. En ce qui nous concerne, nous devrons réutiliser un système de propulsion plusieurs fois et c'est un territoire assez nouveau. Nous ne savons pas encore combien de cycles nous pouvons obtenir d'eux. Au fur et à mesure que le commerce spatial augmentera, nous augmenterons le nombre de nos véhicules en service, il y aura donc des véhicules plus anciens et plus récents et nous remplacerons les anciens véhicules au fur et à mesure de leur usure.

CW : Au-delà des réservoirs, pensez-vous utiliser des composites dans la structure porteuse de ces véhicules ?

Matsumori : Les composites seront utilisés là où cela a du sens. Par exemple, l'utilisation de cadres de panneaux solaires en métal est assez lourde, c'est donc une bonne application pour les composites, ainsi que certains raccords et structures principales, tant que leur coût est compétitif par rapport aux métaux. Tout dépend de l'application et de la complexité de la structure. Et les composites sont maintenant en concurrence avec la fabrication additive métallique, car elle offre le seul moyen de vraiment optimiser les formes de ces structures. Cette même complexité peut certainement être réalisée avec des composites, mais si vous avez des détails vraiment fins, la fabrication additive métallique sera la meilleure option.

Cela soulève un point très important : Nous devons fournir le faible coût et la haute fiabilité requis pour ces véhicules. Par exemple, le système de propulsion que je viens de mentionner - utilisant de l'éthane et de l'oxyde nitreux - a déjà été réalisé. Nous essayons donc d'avoir le système le moins complexe, mais le plus efficace. Et tout comme SpaceX, pour que le marché se développe, nous devons fournir un service à faible coût. Plusieurs d'entre nous à Impulse Space viennent de SpaceX, et c'est le paradigme que nous suivons. Et cette croissance permet ensuite d'obtenir des volumes qui aident les entreprises comme la nôtre à réaliser des économies d'échelle. Ainsi, notre stratégie consiste en des conceptions fiables et à faible coût avec des volumes de production de véhicules qui permettent l'élasticité et la croissance du marché.

CW : Votre volume de production ne sera pas celui d'un avion de ligne à fuselage étroit, par exemple, mais il sera beaucoup plus élevé que les volumes historiques de véhicules spatiaux produits ?

Matsumori : Absolument. Ce n'est pas un volume que l'industrie spatiale a connu auparavant. Pouvons-nous passer à des milliers de véhicules ? Bien sûr. Mais je ne sais pas encore ce que fera le marché. Par exemple, des véhicules comme le Starship de SpaceX vont révolutionner l'espace pour une seule raison : le coût par kilogramme pour le lancement va tomber si bas qu'il sera possible de produire des matériaux dans l'espace. Ainsi, la fabrication et l'assemblage dans l'espace deviennent réalisables. Cela change simplement la façon dont l'espace peut être traité, non seulement pour servir la Terre, mais aussi pour servir le commerce spatial dans son propre intérêt.