Proton-M (8K82M)

Le Proton-M (Протон-М, indice GRAU 8K82M ou 8K82KM) est la modernisation du Proton-K, construite par Khrunichev à Moscou et lancée depuis les aires 81/24 et 200/39 de Baïkonour, au Kazakhstan. Ses améliorations ont porté surtout sur les étages inférieurs : moins de masse structurelle, plus de poussée et une utilisation complète des ergols. Le premier étage a reçu un guidage en boucle fermée qui brûle l'ergol plus complètement, ce qui améliore légèrement les performances et réduit les résidus toxiques restant dans l'étage lors de son impact en aval. On a aussi cherché à dépendre moins de fournisseurs étrangers, généralement ukrainiens.

Ses trois étages brûlent la combinaison hypergolique de tétroxyde de diazote et de diméthylhydrazine asymétrique. Le premier étage associe un réservoir central d'oxydant à six réservoirs de carburant disposés autour, chacun portant un moteur RD-275M orientable jusqu'à 7° ; il délivre 10 532 kN pendant 108 secondes et contient 428 300 kg d'ergols dans un étage long de 21,18 m et large de 7,4 m. Le deuxième étage emporte trois moteurs RD-0210 et un RD-0211 (équipé d'un échangeur de chaleur pour pressuriser les réservoirs), produisant 2 399 kN pendant 206 secondes, et se sépare par allumage à chaud à travers une jupe en treillis ouverte. Le troisième étage, qui abrite l'avionique commandant les deux premiers, possède un RD-0213 fixe et le vernier à quatre tuyères RD-0214, fournissant 613,8 kN pendant 238 secondes.

La version initiale pouvait placer 3 à 3,2 tonnes en orbite géostationnaire, 5,5 tonnes en orbite de transfert géostationnaire et jusqu'à 22 tonnes en orbite terrestre basse à 51,6°, celle de la Station spatiale internationale. La fiche technique actuelle du lanceur indique 23 000 kg vers une orbite circulaire de 180 km à 51,5° depuis Baïkonour, 6 920 kg en transfert géostationnaire avec 1 800 m/s restants, 6 300 kg avec 1 500 m/s et 3 250 kg directement en orbite géostationnaire. Les lancements commerciaux d'ILS utilisent deux coiffes de 4,35 m de diamètre, la courte PLF-BR-13305 et la longue PLF-BR-15255.

La plupart des vols ajoutent le Briz-M à ergols stockables à la place du Blok D ou du Blok DM, qui exigeaient plusieurs approvisionnements en ergols et un complément d'oxygène en raison de l'évaporation. Six lancements ont utilisé le Blok DM-02 avec des satellites GLONASS et sept autres le Blok DM-03 ; un seul a volé sans étage supérieur : le lancement du module Nauka et du bras robotique européen (ERA) vers la Station spatiale internationale le 21 juillet 2021, avec 20 200 kg. Dans une mission type, le Proton-M laisse la charge utile, l'adaptateur et le Briz-M sur une trajectoire légèrement suborbitale ; le Briz-M atteint une orbite de parking de 170 à 230 km à 51,5° et, de là, place la charge utile sur son orbite finale ou de transfert.

Il a volé pour la première fois le 7 avril 2001, avec le satellite Ekran-M, depuis l'aire 81/24. Le 7 juillet 2007, le Proton-M Enhanced (M+) a fait ses débuts avec DirecTV-10 : c'était le 326e lancement d'un Proton et le 16e Proton-M/Briz-M. Le modèle de base a été retiré en novembre 2007 au profit de cette version, suivie des améliorations Phase III et Phase IV de la combinaison Briz-M. Ses charges utiles comprennent GLONASS, Ekspress, Blagovest, ExoMars et Nauka. Au 12 février 2026, date à laquelle il a lancé Elektro-L n° 5 et le Jame-e-Jam 1 de l'Iran avec le Blok DM-03 lors du dernier vol de cette configuration, il avait effectué 116 lancements : 105 succès, 9 échecs et 2 échecs partiels.

En septembre 2007, les premier et deuxième étages ne se sont pas séparés à cause d'un câble pyrotechnique endommagé et JCSAT-11 est tombé au Kazakhstan. Le 5 décembre 2010, l'étage supérieur, surchargé de 1 500 kg d'oxygène liquide, n'a pas atteint la vitesse orbitale et trois satellites GLONASS ont été perdus. Le 2 juillet 2013, un autre Proton-M portant trois satellites GLONASS a commencé à osciller juste après le décollage et s'est écrasé à côté de l'aire de lancement après 30 secondes : trois capteurs de vitesse angulaire en lacet avaient été montés à l'envers. L'accident a mis fin à trente ans sans défaillance du premier étage et a conduit à la création, en août 2013, de la Corporation unifiée des fusées et de l'espace. Des défaillances du troisième étage ont suivi en mai 2014 (un Ekspress) et en mai 2015 (MexSat-1), imputées au vernier RD-0214, ainsi que d'autres causées par le Briz-M. En janvier 2017, les moteurs des deuxième et troisième étages fabriqués à Voronej ont été rappelés en raison de matériaux moins chers et de documents falsifiés ; le Proton-M a repris du service le 8 juin 2017.

En 2013, on prévoyait son retrait avant 2030. En juin 2018, Roscosmos a annoncé que la production prendrait fin avec l'entrée en service d'Angara, et le 9 octobre 2019 il a effectué sa dernière mission commerciale prévue, avec Eutelsat 5 West B et Mission Extension Vehicle-1. Des missions étatiques russes comme Ekspress-AMU4 restent à son programme, ainsi que l'Ekvator de l'Iran.