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Ares V est le lanceur lourd du programme Constellation de la NASA.
Il sera chargé de mettre en orbite le module d'accès à la surfa ce
lunaire Altair, un module nécessaire car Orion n'est pas conçu pour
se poser ou redécoller. Il sera également utilisé pour lancer des
éléments d'infrastructures spatiales de grand tonnage.
Dans le cadre d'une mission lunaire, il sera lancé 90 minutes après
Ares I qui lancera la capsule Orion. Sa mission consiste à placer
le module lunaire Altair sur une orbite basse de 242 km d'altitude
inclinée à 29°.
D'une hauteur d'un peu moins de 110 m et d'une masse au décollage
de plus de 2900 tonnes, Ares V sera capable de transporter jusqu'à
188 tonnes en orbite basse et 71 tonnes en orbite de transfert lunaire.
Une performance que la NASA souhaite porter à 75 tonnes.
Ce lanceur à 2 étages est équipé de 2 propulseurs d'appoint (booster).
Le premier étage est composé d'un étage central dérivé du réservoir
extérieur de la navette (en plus grand) et propulsé par 6 moteurs
RS-68 (hydrogène et oxygène liquide), les mêmes que ceux utilisés
par le lanceur Delta IV de Boeing. Autour de cet étage, est fixé
2 boosters à 5,5 segments SRB (dérivés du premier étage d'Ares I).
Le moteur J-2X
L'étage supérieur ou étage de transfert (Earth Departure  Stage)
sera propulsé par le moteur J-2X de Pratt et Whitney Rocketdyne,
un moteur également repris sur le deuxième étaged'Ares I.
Ce moteur est une version évoluée de deux moteurs historiques du
programme Apollo construits par Pratt et Whitney Rocketdyne. Il
s'appuie sur le moteur J-2, un moteur des plus puissants qui équipait
l'étage supérieur des Saturn 1B et Saturn V et sur le moteur J-2S,
une version simplifié du J-2, développé et testé en vol au début
des années 70 mais n'a jamais été monté sur l'étage d'une fusée.
Vue d'artsite du moteur
J-2X. Crédit NASA
Ce moteur fonctionnera avec un mélange d'hydrogène et d'oxygène
liquide. Il sera en phase avec les performances demandées aux lanceurs
et devra avoir un taux de fiabilité des plus élevés, en raison de
son utilisation pour des vols habités.
Earth Departure Stage (EDS)
L'étage EDS est un élément important de la stratégie d'exploration
de la Lune. Pierre angulaire des missions lunaires, il sera utilisé
pour donner une impulsion significative vers la Lune pour toutes
les missions lunaires.
Vue d'artiste de l'EDS avec Altair et Orion.
Crédit NASA
De fait, le moteur J-2X sera réallumable 2 fois. Une première fois
pour circulariser l'orbite et une seconde fois pour quitter la Terre
et rejoindre la Lune.
Fiabilité
Si dans le cas du programme de navette, les spécifications d'origine
prévoyaient et exigeaient un taux de fiabilité de 98 %, celles concernant
la fiabilité du lanceur Ares V sont plus élevées et de 2 sortes.
Concernant le lancement du module Altair, la NASA base le développement
du lanceur sur un taux d'échec d'1 sur 125 tirs. Pour l'étage de
transfert entre la Terre et la Lune, ce taux grimpe à 1 échec sur
37000 utilisations ! Cette exigence de fiabilité s'explique par
le fait que l'EDS sera également utilisé après qu'Altair et Orion
se soient assemblés en orbite. On lui impose donc des contraintes
de sécurité propre aux vols habités.
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