Les fusées conventionnelles créent une poussée en combinant du carburant liquide avec un comburant, généralement de l’oxygène liquide. Le carburant et le comburant prennent beaucoup de place, ce qui donne des fusées qui doivent être très grandes pour atteindre la poussée nécessaire pour lancer un satellite en orbite. Par exemple, 8 grammes d’oxygène sont nécessaires pour enflammer 1 gramme d’hydrogène, un carburant de fusée typique. Pour qu’une fusée contienne à la fois un carburant et un oxydant, il faut des conteneurs pour les deux, ce qui augmente encore le poids total de la fusée et nécessite une quantité encore plus importante de carburant pour soulever une charge utile donnée en orbite. Les fusées conventionnelles ont besoin d’un réseau complexe de tuyaux et de trous pour garantir que le carburant et l’oxydant se mélangent uniformément et rapidement tout au long du processus de lancement.
Au-delà des techniques employées par les fusées conventionnelles, le scramjet (Supersonic Combustion Ramjet) utilise l’oxygène atmosphérique comme oxydant, évitant ainsi complètement le besoin d’un oxydant embarqué. Une grande pelle à l’avant de l’embarcation aspire de l’air, tandis que les systèmes embarqués isolent l’oxygène de l’air, le compriment et l’introduisent dans un flux de carburant, puis utilisent l’oxygène pour brûler et produire une poussée. Pour qu’un scramjet puisse absorber suffisamment d’oxygène pour un vol autonome, il doit déjà se déplacer à des vitesses supersoniques. Pour cette raison, un scramjet doit être couplé à une fusée conventionnelle au début de son vol.
Le premier essai scramjet réussi a eu lieu le 16 août 2002, lorsque l’équipe HyShot de l’Université du Queensland a lancé sa fusée scramjet depuis une rampe de lancement à Woomera, en Australie. Monté sur une fusée Terrior Orion, le scramjet a atteint des vitesses de Mach 7.7 et a volé pendant un total de 6 secondes, suffisamment pour démontrer que le principe du scramjet fonctionne. La NASA a exprimé un grand intérêt pour la technologie scramjet, en lançant le programme Hyper-X, un effort de collaboration entre le Langley Research Center à Hampton, en Virginie et le Dryden Flight Research Center à Edwards, en Californie, dans le but de faire de la technologie scramjet une réalité pratique.
Un jour, les scramjets pourraient transporter des passagers de Tokyo à New York en moins de 2 heures, soit près de 10 fois plus rapidement que les avions de ligne conventionnels. Parce qu’un scramjet ne transporte pas de réservoirs d’oxydant, il peut être beaucoup plus léger, plus rapide et finalement moins cher que la technologie de fusée conventionnelle. Son seul échappement est de l’eau, libérée par la combinaison de l’hydrogène, le carburant, avec de l’oxygène, l’oxydant, et il n’a pas besoin de jeter d’énormes réservoirs vides comme le font les fusées conventionnelles. Le scramjet pourrait être l’outil le plus approprié pour mettre en orbite des charges utiles et des passagers dans une future ère de vols spatiaux commercialisés.