# Étage de fusée

En astronautique, un étage de fusée est un élément d'une fusée spatiale équipé de son moteur-fusée et de réservoirs d'ergol ; lorsqu'il y a plusieurs étages, chaque étage peut être séparable.
Les étages peuvent être superposés — la fusée est alors composée d'un empilement de fusées — ou ils peuvent être assemblés en parallèle, ce qui est le cas avec les propulseurs d'appoint.
Une fusée multi-étages est composée de plusieurs étages superposés de taille décroissante. Le premier étage est la partie inférieure de la fusée, il est allumé au moment du décollage ; le dernier étage est la partie supérieure de la fusée, il peut être équipé de la coiffe et de la charge utile. Les lanceurs possèdent en général deux ou trois étages pour placer une charge utile en orbite. Le principe de lanceur orbital monoétage n'est pas encore fonctionnel.
Au cours du vol, chaque étage est largué au fur et à mesure de l'épuisement de ses ergols. L'intérêt est d'alléger la fusée au fur et à mesure de son vol, ce qui permet d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation. De plus, chaque étage a un moteur optimisé pour une pression extérieure spécifique, typiquement le dernier étage a un moteur optimisé pour le vide spatial.

## Historique

Vers 1591, un artificier allemand, Johann Schmidlap, inventa la fusée gigogne, un engin pyrotechnique à multiples étages allumés séquentiellement et permettant de faire atteindre au feu d'artifice une plus grande altitude. C'est l'ancêtre des fusées à multiples étages utilisées aujourd'hui.
Lors de la Première Guerre mondiale, elles refirent surface avec les ancêtres des roquettes, utilisées par les aviateurs pour toucher les ballons d'observation ennemis.
Les plus grands progrès de la fin du XIXe siècle à la Seconde Guerre mondiale sont dus à Pedro Paulet, réalisateur du premier moteur à ergols liquides, puis à Louis Damblanc qui lança la première fusée à étages, et enfin, à Robert Goddard.

## Principe

Le principe est celui d'une fusée à étages (en).

## Utilisation : lanceur orbital à étages
### Lanceur orbital monoétage

Un lanceur orbital monoétage est un type de véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation sans avoir à larguer un ou des étages propulsifs au cours de son ascension. Plusieurs projets de ce type ont été étudiés (HOTOL, Skylon, McDonnell Douglas DC-X, le Lockheed-Martin X-33, le Roton SSTO), mais aucun n'a jusqu'à présent abouti, car le concept nécessite d'effectuer plusieurs percées technologiques.

### Lanceur orbital biétage

Un lanceur orbital biétage (en) est un type de véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation comprenant deux étages propulsifs.
Exemples de lanceur orbital à 2 étages :
| Historique | Actuel | En développement |
| Cosmos-3M Delta IV Medium Falcon 1 Saturn IB Titan II GLV Tsyklon-2 Zenit-2 et Zenit-2M | Atlas V 401 et 501 Electron Falcon 9 Vulcan Centaur | Angara 1.2 Starship New Glenn Miura 5 |

### Lanceur orbital à 3 étages

Un lanceur orbital à 3 étages est un type de véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation comprenant trois étages propulsifs, ou deux étages propulsifs et des boosters.
Exemples de lanceur orbital à 3 étages :
| Trois étages propulsifs | Deux étages propulsifs et des boosters |
| Ariane 1 Ariane 2 Ariane 4 GSLV KSLV-2 Nuri Longue Marche 1 Longue Marche 5 PSLV Proton Saturn V Unha-3 Vanguard Zenit-3SL | Angara A5 Ariane 5 Ariane 6 Atlas V 551 Delta II Delta III Delta IV-Medium+ et -Heavy Falcon Heavy Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mk III H-IIA, H-IIB Longue Marche 2E, Longue Marche 2F, Longue Marche 3B Navette spatiale américaine Soyuz Space Launch System Titan IV |

### Lanceur orbital à 4 étages

Un lanceur orbital à 4 étages est un type de véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation comprenant quatre étages propulsifs, ou trois étages propulsifs et des boosters.
| Quatre étages propulsifs | Trois étages propulsifs et boosters |
| Ariane 1 ASLV Minotaur IV Minotaur V Proton PSLV Vega | Longue Marche 5 |

## Autres utilisations
### New Shepard

Le New Shepard comprend une fusée mono étage et une capsule destinée à embarquer des passagers pour un vol suborbital. Le décollage et l'atterrissage de la fusée sont verticaux.

### Étage vernier

L'étage dit vernier — ou étage moteur vernier — est un étage additionnel, ne faisant pas partie du lanceur lui-même, d'un missile balistique multi-charges destiné à faire d'infimes corrections de trajectoire ou à injecter les différents corps de rentrée sur des trajectoires aboutissant aux objectifs qui leur sont respectivement assignés.

## Notes et description

* (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Multistage rocket » (voir la liste des auteurs).
* ↑ « Ariane 5 » [PDF], sur esamultimedia.esa.int, Agence spatiale européenne, 2023
* ↑ (en) « Ariane 6 overview », sur esa.int, Agence spatiale européenne (consulté le 11 octobre 2024)
* ↑ (en) « Vega », sur esa.int, Agence spatiale européenne (consulté le 11 octobre 2024)