«Quand toute industrie mûrit, il y a des spécialistes qui apparaissent», affirme Adrià Argemi, PDG de Pangea Aerospace, «nous voulons être le motoriste de référence du secteur spatial européen.» La start-up créée en 2018 est installée entre Barcelone et Toulouse. Elle développe des deux côtés des Pyrénées ses systèmes de propulsions à destinations des lanceurs spatiaux, et compte déjà plusieurs clients, institutionnels comme privés.
Après le test réussi d’un premier démonstrateur en 2021, les six co-créateurs ont décidé de parier sur la technologie «aerospike» pour son moteur baptisé Arcos. Ce type de moteur à combustion a initialement été développé par la Nasa et Lockheed Martin pour la navette spatiale, avant de prendre un coup d’arrêt avec l’annulation du programme. Pangea Aerospace vise reproduire le système mais en le rendant réutilisable jusqu’à une dizaine de fois, et en abattant les coûts de production.
Un moteur de fusée imprimé en 3D
Pour réduire la facture, «nous utilisons l’impression 3D, ce qui nous donne une liberté de conception, car nous pouvons tout simplement imprimer des formes que nous ne pourrions pas faire avec des usinages normaux, et le tout à un coût intéressant», résume l’ingénieur de formation. Pangea utilise ainsi la fabrication additive combinant deux types de métaux, des alliages de cuivre et de nickel.
Pangea Aerospace Les moteurs aerospike ont initialement été développé par la Nasa pour la navette spatiale/.© Pangea Aerospace
Au lieu de l’architecture habituelle des tuyères avec une paroi en cloche, la tuyère aerospike n’a pas d’enveloppe extérieure, et les ergols brûlés sont éjectés le long d’une structure centrale fixe. Cette particularité le rend plus efficace à toutes les altitudes de vol comparé un moteur typique, mais également plus difficile à refroidir. Classiquement, le refroidissement est opéré par un seul des carburants de la fusée, mais l’architecture aerospike rendait cet apport insuffisant.
Trois ans pour développer un système de refroidissement
«Nous avons donc inventé et breveté un système de refroidissement qui utilise les deux ergols», système qui a demandé entre deux ans et demi et trois ans de R&D, souligne le PDG. Le moteur est ainsi à la fois propulsé et refroidit par de l’oxygène et du méthane liquide. Ce dernier est préféré par nombre de nouveaux acteurs car à la fois plus économique, plus simple à produire et moins difficile à travailler que l’hydrogène liquide, qui reste considéré un meilleur ergol. «On fait des compromis pour baisser les coûts sans sacrifier la performance : est-ce que les clients veulent vraiment tous avoir la Ferrari, ou bien seront-ils contents avec une bonne Alpine ?», lance-t-il.
Avant les premiers vols, la start-up doit encore améliorer la reproductibilité de ses pièces, problème récurrent posé par l’impression 3D. Le directeur-général est toutefois confiant sur la capacité de Pangea a y arriver, et affirme que le gros de la conception est terminé. «Nous avons une manière de travailler assez itérative. Nous préférons faire un premier design, le fabriquer, et apprendre de tous les petits problèmes qui vont apparaître lors des tests», détaille le PDG. Il assure qu’une première version du moteur est presque prête. D'une poussée de 30 tonnes, il s'adresse pour le moment aux minilanceurs dont les acteurs se multiplient.
Des premiers vols prévu en 2027
En plus du moteur Arcos, Pangea Aerospace a aussi été chargé par l’Agence spatiale européenne (ESA) de concevoir Kronos, un moteur bien plus puissant, d’une poussée de 200 tonnes adaptée aux futurs lanceurs lourds. La start-up collabore également avec le Centre national d’études spatiales (Cnes) français et son équivalent espagnol l’INTA. L’entreprise innovante possède déjà un centre de test, mais ne dispose pas encore de ses propres machines d’impressions 3D, investissement trop coûteux tant que le moteur n’est pas entré en phase de production.
Elle vient cependant de réaliser en mars 2025 une levée de fonds de 23 millions d’euros et espère ainsi faire passer son équipe d’environ 50 personnes à 80 voire 90. Ces nouveaux fonds doivent soutenir l’entrée en phase d’essai de son moteur. En 2025, les équipes de Pangea doivent continuer de tester les sous-systèmes d’Arcos, pour mener les premières intégrations du moteur complet à des lanceurs dès 2026, et enfin viser un premier vol commercial à la fin d’année 2027.
