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Développement du vaisseau spatial ORION de la NASA

Articles récents

Test du moteur de contrôle d'attitude du LAS

28 Avril 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Hier 27 avril, les entreprises Lockheed Martin, Orbital ATK et Moog ont réalisé avec succès un test des moteurs de controle d'attitude du système d'abandon au lancement (LAS - Launch Abort System) d'Orion dont voici la vidéo:

Test du moteur de contrôle d'attitude du LAS
Test du moteur de contrôle d'attitude du LAS
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Orion EFT-1 exposé au musée du KSC

14 Avril 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Plus de deux ans après avoir amerri, le premier vaisseau spatial Orion à avoir volé dans l'espace a atterri à proximité de l'endroit d’où il a été lancé.

Transporté par camion, il est maintenant exposé au Kennedy Space Center Visitor Complex de la NASA en Floride, devenant le plus récent ajout du « NASA Now », une toute nouvelle galerie consacrée à « l'histoire de l'avenir de l'exploration spatiale. »

Cet Orion a été lancé par une Delta IV d'United Launch Alliance le 5 décembre 2014. En orbite autour de la planète à deux reprises, le vaisseau spatial a volé à une distance de 5800 km de la Terre lors de l'exploration Flight Test-1 (EFT-1) - plus loin que tout vaisseau spatial conçu pour faire voler des astronautes depuis la mission lunaire Apollo 17 en 1972. Ce lundi 10 Avril, il a été déplacé du "Neil Armstrong Operations and Checkout Building" du Kennedy Space Center, où il avait été construit puis évalué après son vol, vers le « Visitor Complex ».

Les visiteurs du musée du Kennedy Space Center peuvent maintenant voir Orion EFT-1 avec sa coque arrière d'origine faite de tuiles thermiques noires, semblables à celles utilisées sur le bas-ventre des navettes spatiales, qui ont protégé la capsule lors de sa rentrée atmosphérique. Un rideau entourant la base du vaisseau cache l’absence de son bouclier thermique, celui-ci ayant été retiré pour des analyses après vol.

A l’origine, Le vaisseau spatial EFT-1 avait été prévu pour voler à nouveau dans le cadre d'un test d'abandon (Ascent Abord Test), afin d'éprouver les systèmes conçus pour protéger les astronautes en cas de problème lors du lancement. Mais Lockheed Martin a depuis décidé d'utiliser une autre maquette, permettant ainsi à Orion EFT-1 d’être exposé au Kennedy Space Center Visitor Complex, tout en restant à disposition de la NASA en cas de besoin.

En plus de la capsule, la nouvelle galerie s’est aussi dotée d’un vaisseau cargo Dragon de SpaceX qui a volé vers la Station Spatiale Internationale lors du deuxième vol d'essai sans équipage en 2012, d’un vaisseau pressurisé CST-100 Starliner de Boeing, d’une maquette du SLS et d’un Dream Chaser de Sierra Nevada.

Orion EFT-1 au Neil Armstrong Operations and Checkout Building avant son départ.

Orion EFT-1 au Neil Armstrong Operations and Checkout Building avant son départ.

Orion EFT-1 au Visitor Complex du KSC.

Orion EFT-1 au Visitor Complex du KSC.

Source: CollectSpace

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La NASA établit enfin les objectifs de ses missions pour le SLS

7 Avril 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Après des années sans missions concrètes au-delà du vol d'essai EM-2, la NASA a finalement dévoilé un plan pour de multiples missions de son lanceur SLS.

Ce plan verrait la NASA se lancer dans une approche en plusieurs étapes vers l'exploration humaine dans l'espace cislunar tout en développant une architecture pour permettre des missions humaines sur Mars, dépendant bien sûr du financement du Congrès américain.

Bill Gerstenmaier, administrateur associé à la NASA pour l'exploration humaine (NASA’s Human Exploration and Operations Mission Directorate  - HEOMD), a présenté au Conseil consultatif de la NASA son « Deep Space Gateway (DSG) and Transport Plan (DST) », sa passerelle pour l’espace profond et son plan de transport.

L’objectif du Deep Space Gateway and Transport Plan est de « mener un effort de développement de la présence humaine plus loin dans le système solaire grâce à un programme de vols spatiaux humains et robotiques durables. », avec si possible des partenaires internationaux, universitaires et industriels.

Pour atteindre ces objectifs, le HEOMD fonctionne sur un plan en 5 phases qui s'étend de maintenant  aux années 2030.

La NASA établit enfin les objectifs de ses missions pour le SLS

La première phase, la phase 0, implique l'utilisation actuelle de la Station spatiale internationale afin de résoudre les défis des missions d'exploration à travers des recherches et essais sur les systèmes à bord d’ISS ainsi que comprendre si et quand les ressources lunaires seront disponibles.

La phase 1, dans les années 2020 verra la NASA entreprendre des missions dans l’espace cislunar pour la construction de la nouvelle passerelle vers l’espace profond (DSG).

La phase 2 verra la construction du Transport Deep Space (DST) puis ultérieurement ses vérifications et vols d’essais.

Et dans les années 2030, les phases 3 et 4 verront l’utilisation du DST pour des missions vers le système martien (Phobos ou Deimos) et la surface de Mars.

Voici plus en détail les phases 1 et 2.

Phase 1 :

Le DSG sera conçu pour les environnements spatiaux profonds et devra soutenir un équipage de 4 personnes pour des missions jusqu'à 42 jours, avec Orion arrimé. Mais il devra aussi pouvoir prendre en charge les activités de et vers la surface de la lune ainsi qu’être manœuvrable en orbite lunaire elliptique haute ou rectiligne. Et cela pour plusieurs décennies afin qu’à terme il devienne un point de rassemblement pour aller au-delà du système Terre-Lune.

La NASA utilisera le SLS pour 4 missions dédiées à la construction du DSG, première représentation concrète des missions potentielles du lanceur au-delà du vol EM-2 actuellement prévu. En tout, cette phase 1 devrait inclure 6 vols.

Après la mission EM-1 (vol sans équipage sur un SLS bloc 1 en 2018 d'une durée de 26 à 40 jours en orbite rétrograde autour de la Lune) suivra vers 2022 le premier vol du véhicule cargo SLS 1B (mission Europa Clipper vers Jupiter - rien n’est encore assuré - qui à la fois démontrera la capacité de lancement de fret et l’utilisation de l’Exploration Upper Stage (EUS)) .

La NASA établit enfin les objectifs de ses missions pour le SLS

Ensuite, viendra la mission EM-2 qui devrait voir un équipage de 4 personnes lors d'un séjour de 8 à 21 jours délivrer le premier élément du DSG d’une masse de 8 à 9T et muni de propulseurs.

Cette mission EM-2 sera suivi en 2024 par EM-3 - vol pour 4 personnes entre 16 et 26 jours – afin de livrer le module d’habitation d’environ 10T au DSG qui entre temps se sera positionné en orbite rectiligne autour de la Lune (Near Rectilinear Halo Orbit (NRHO)).

Viendra ensuite la mission EM-4 en 2025 (toujours 4 astro) pour ajouter un module logistique (10 T) comprenant un bras robotique canadien. À ce stade, le DSG pourra soutenir un équipage de 4 astronautes pour un maximum de 42 jours avec la capacité de modifier son orbite.

Enfin, EM-5, précédée d’une mission commerciale, sera le dernier vol de la phase 1 en 2026 qui fournira un sas de sortie extravéhiculaire d’environ 10T.

Pour info, ces missions EM-4 et 5 replaceront la fameuse mission ARM annulée il y a peu (Asteroid Redirect mission). Par ailleurs, il serait question que l'Agence spatiale japonaise (JAXA) ait exprimé son intérêt pour ajouter un autre module au DSG.

Phase 2 :

Dès 2027, après 1 vol privé à destination du DSG, 2 vols du SLS devraient intervenir : EM-6 pour délivrer un vaisseau de transport interplanétaire - Deep Space Transport (DST) – pour un docking au DSG suivi d’EM-7, mission d’une durée de 191 à 221 jours d’emport d’un module logistique .

2028 devrait ensuite voir intervenir une nouvelle mission privée suivie d’EM-8, mission de ravitaillement par un SLS cargo bloc-1b inhabité dont ce sera le dernier vol.

La NASA établit enfin les objectifs de ses missions pour le SLS

Pour 2029, l'introduction du SLS bloc-2 avec boosters latéraux - EM-9 vol avec 4 astronautes – sera une mission de 300 à 400 jours qui permettra de vérifier que le vaisseau peut fonctionner seul pendant un an et est apte à assurer son voyage de trois ans vers Mars (logistique, fournitures, pièces de rechange, simulation, habitat et capacité de l'équipage à fonctionner sans aucune aide en provenance de la Terre). Le tout bien sûr avec la possibilité d’annuler la mission à n’importe quel moment… Mais aussi, possibilité de détacher le DST du DSG pour une « croisière » en solo.

Viendra ensuite, début 2030, un nouveau vol commercial avant la mission EM-10 de logistique et de ravitaillement, suivi d’EM-11 qui devrait voir se désarrimer le DST du DSG et ses astronautes prendre la direction de Mars (le DST devant être capable de supporter une équipe de 4 personnes pour une mission de 1000 jours sur Mars et cela pour 3 missions consécutives).

Super plan, mais qu’en est-il financièrement ?

Tout dépend évidemment du congrès américain. Celui-ci ainsi que la Maison Blanche cherchent actuellement à réaliser des coupes profondes dans les dépenses fédérales. À l'heure actuelle, le gouvernement américain sera à court d'argent dès le 28 Avril 2017 jusqu’à ce que le congrès signe un projet de loi de dépenses complètes ou temporaires. Et il reste à voir exactement quelles sont les priorités en matière de dépenses pour la NASA.

« Nous sommes dans une phase très critique du développement où nous avons besoin de certitude budgétaire afin que nous puissions faire une bonne planification des contrats, du matériel, de la construction et de la chronologique opérationnelle » a déclaré Bill Gerstenmaier.

Source

La NASA établit enfin les objectifs de ses missions pour le SLS
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LEMNOS, une révolution dans les communications spatiales

2 Avril 2017 , Rédigé par De Martino Alain

La NASA travaille à changer pour toujours la façon de communiquer des astronautes vers et depuis l'espace en utilisant un système de communication laser de pointe appelée LEMNOS, qui permettra des connexions bien plus rapide que jamais auparavant.

Imaginez être capable de regarder en ultra-haute définition (UHD) une vidéo dans laquelle des hommes font leurs premiers pas sur une autre planète. Ou encore, des astronautes participant à une vidéo conférence avec leur famille et amis à 50 millions de km de distance comme s’ils étaient sur Terre. LEMNOS, Laser-Enhanced Mission and Navigation Operational Services, pourra sans doute rendre tout ceci réel dans un avenir proche. Le projet a été nommé en l’honneur de l'île grecque Lemnos, là où le héros mythique Orion recouvra la vue, selon la mythologie. D’ailleurs, LEMNOS fournira aussi la « vue » au vaisseau spatial Orion.

« Les communications laser vont révolutionner le retour de données au-delà de l'orbite terrestre basse, améliorer les possibilités de diffusion dans l'espace et la qualité de vie des astronautes lors des missions spatiales de longue durée », a déclaré Don Cornwell, directeur de la division « Advanced Communication and Navigation » au  « Space Communications and Navigation » de la NASA. « En vue de déposer l'homme sur Mars pour la première fois, il est impératif de développer un système de communication pour soutenir ces activités au plus haut niveau possible. »

LEMNOS, une révolution dans les communications spatiales

Cette communication laser, aussi connu comme la communication optique, est la toute dernière technologie de communication spatiale, capable de fournir des débits de données 100 fois plus élevés que les systèmes actuels. Cela signifie, par exemple, l’envoi et la réception de vidéos en ultra-haute définition de et vers la surface de Mars. Aucune mission martienne n'a encore cette capacité…

Depuis près de 50 ans entre le programme Apollo et la mission Lunar Reconnaissance Orbiter, le retour de données s’est nettement amélioré : pour exemple, le système de communication d'Apollo avait un débit de 51 Ko/s. LEMNOS sera en mesure de soutenir les communications à des taux d'au moins 80 Mo/s !

La division « Exploration and Space Communications (ESC) » au Goddard Space Flight Center de dans le Maryland, a été choisie pour construire LEMNOS en collaboration avec le MIT Lincoln Laboratory de Lexington, Massachusetts. Ils ont aussi collaboré avec d'autres centres de la NASA pour déterminer les besoins spécifiques que le système devra satisfaire.

Le projet vient de débuter à Goddard, avec un objectif de tester LEMNOS pour la première fois lors du 2 ème vol d'Orion (mission EM-2). Prévue pour une semaine avec la possibilité d’une prolongation, cette mission sera l'occasion idéale de tester ce nouveau système de communication, fonctionnant en continu jusqu'à 1h par jour.

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Tests en cours d’un modèle d’étage supérieur du SLS

30 Mars 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Après l'installation de l'ICPS de test sur son banc d'essai au Marshall Space Flight Center à Huntsville, Alabama, les ingénieurs ont empilé quatre modèles de qualification de la partie supérieure du SLS dans un banc d'essai haut d’une vingtaine de mètres, utilisant plus de 3000 boulons pour maintenir le tout ensemble.

Des essais sont en cours pour s’assurer que le matériel sera apte à résister aux pressions de lancement et du vol.

L’intégration a consisté à empiler :

(1) Le launch vehicule stage adapter (LVSA - adaptateur d’étage au lanceur)

(2) Le Frangible Joint Assembly (partie du système de séparation ICPS – SLS)

(3) L’ICPS

(4) L’Orion Stage Adapter (adaptateur pour l’étage Orion)

28 pistons de charge seront utilisés pour pousser, tirer et tordre l’ensemble, en le soumettant à des charges jusqu'à 40 % supérieur à celles prévues au cours du vol. Plus de 160 km de câbles transmettront des mesures à travers 1900 canaux de données.

Le LVSA connecte l’étage central du SLS à l’ICPS. Ce modèle de test utilisé ici mesure 8 m de haut pour un diamètre inférieur de 8.4 m  et un diamètre supérieur de 5.1 m. Un joint cassant situé entre le LVSA et l’ICPS est utilisé pour leur séparation pendant le vol afin de libérer l’ICSP du SLS.

L’ICPS est un système à base d'hydrogène et oxygène liquides. Pour cette série d'essais, les réservoirs sont remplis avec de l'azote liquide ininflammable et pressurisés avec de l'azote gazeux pour simuler les conditions de vol. L'azote est refroidi à la même température que l'oxygène et l'hydrogène dans les conditions de lancement.

Enfin, l’Orion Stage Adapter relie le vaisseau spatial Orion à l'ICPS. Il mesure environ 1.5 m de haut pour un diamètre inférieur de 5.1 m et un diamètre supérieur 5.5 m.

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Nouveau test de déploiement des parachutes d'Orion

12 Mars 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Mercredi 8 mars a eu lieu un nouveau test de déploiement des parachutes d'Orion. Cette fois, le test simulait un retour sur Terre lors d'un abandon de mission après le décollage.

Largué d'un C-17 à une altitude de 25.000 pieds, la séquence débute alors que le vaisseau se déplace à la vitesse relativement lente d'environ 210 km/h, par rapport aux 500 km/h lors d'une fin de mission après la rentrée atmosphérique. 

L'équipe s'est concentrée sur deux aspects principaux de performance du système: le déploiement des deux parachutes stabilisateurs à basse vitesse suivi du déploiement des trois parachutes principaux en préparation de l'atterrissage.

Sur la photo ci-dessus, on remarquera que la maquette utilisée pour ce test n'a pas la même hauteur ni forme que le vaisseau Orion, tout simplement parce qu'un prototype à la même échelle ne rentrerait pas dans le transporteur C-17...

 

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L'ICPS au KSC pour ses tests d'ombilicaux

11 Mars 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Une étape importante vient d’être franchie dans la construction du SLS avec l’arrivée mercredi 9 mars de l’étage supérieur ICPS, dérivé du Delta Cryogenic Second Stage (DCSS) d’United Launch Alliance à bord d’une barge à Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS).

Il a été positionné à l’ « Horizontal Integration Facility » (HIF) du Centre Opérationnel Delta d’ULA avant son transfert vers le Vehicle Assembly Building (VAB) du KSC, en vue de son accouplement au sommet du SLS.

Le tout sera ensuite installé sur le Mobile Laucher qui lui assurera un support en électricité et fluide  durant son transfert vers le pas de tir grâce aux ombilicaux. Une vaste gamme de connexions et d’appareils sont d’ailleurs actuellement testés au Launch Equipment Test Facility (LETF) dans l'enceinte du Centre spatial Kennedy.

D’une masse de 45 tonnes, l’ombilical de l’ICPS appelé Interim Cryogenic Propulsive Stage Umbilical (ICPSU) fournira le SLS en LH2 et LO2 (remplissage / vidange), hélium, azote, système de communication et autres…

Accouplé à l’ensemble dans le VAB, l'ICPSU se compose une plaque ombilicale qui fournit le point d'attache physique au SLS. L’accès à cette plaque ombilicale ne sera possible que dans la VAB, soulignant l'importance d'une bonne circulation des fluides et données avant le déploiement sur le Pad 39B. Seul l’accès au bras rétractable de l’ICPSU sera accessible dans le VAB par les plateformes des niveaux 220 et 240 pieds.  

A T-0 du lancement, plusieurs instructions complexes entre la fusée, les systèmes au sol et le ML seront envoyés afin de libérer et rétracter le bras oscillant situé à 3 mètres du lanceur, et se terminant par 5 ombilicaux flexibles qui couvrent la distance restante avec le SLS.

Mais l’ICPS n’aura qu’une courte durée de vie commune avec le SLS car il sera remplacé par le plus puissant Exploration Upper Stage (EUS) dès le vol EM-2. Une grande quantité de travail sera donc nécessaire pour changer la configuration des ombilicaux sur le ML pour correspondre au SLS bloc 1B et son EUS.

Ces travaux devraient réalisés durant l'intervalle de temps de 3 ans entre EM-1 et EM-2.

L'ICPS au KSC pour ses tests d'ombilicaux
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Quelques nouvelles du modèle de qualification de l'ESM et de l'ICPS de vol

2 Mars 2017 , Rédigé par De Martino Alain

22 février 2017 :

Les ingénieurs ont installé avec succès le module de service européen de qualification de l'ESA au White Sands Test Facility de la NASA au Nouveau-Mexique qui a été livré par Airbus - maître d'œuvre de l'ESA pour le module de service.

Le module va être équipé d'un total de 21 moteurs pour soutenir le vaisseau spatial Orion: Un moteur du système de manœuvre orbital (OMS) issu de la navette spatiale, huit propulseurs auxiliaires et 12 propulseurs plus petits produits par Airbus Safran Launchers en Allemagne. La structure, toute en acier, est utilisée pour tester les systèmes de propulsion, y compris la montée en température de l’OMS et des propulseurs.
 

Quelques nouvelles du modèle de qualification de l'ESM et de l'ICPS de vol

27 février 2017 :

Son assemblage terminé, l’interim cryogenic propulsion stage (ICPS) pour le premier vol du SLS et du vaisseau spatial Orion  est en route pour le centre des opérations Delta IV d’ United Launch Alliance, de Cape Canaveral Air Force Station en Floride. L’ICPS est un système à oxygène liquide / hydrogène liquide qui permettra d'envoyer Orion et les 13 charges utiles secondaires au-delà de la lune et retour sur Terre.

L’ICPS sera la première pièce intégrée au SLS à arriver au Cap Canaveral et y subir le traitement et les essais finaux avant d'être déplacés vers le Ground Systems Development Operations au KSC. L’ICPS à été conçu et construit par ULA à Decatur et Boeing Co. À Huntsville, tous deux en Alabama.

Quelques nouvelles du modèle de qualification de l'ESM et de l'ICPS de vol
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Un projet de loi pour la desserte d'ISS par Orion

22 Février 2017 , Rédigé par De Martino Alain

Après la demande d’étude sur le lancement d'astronautes lors de la première mission EM-1, le 17 février, le sénat a adopté une loi demandant à la NASA d’étudier la faisabilité d'utiliser le vaisseau spatial Orion pour transporter des équipages et du fret à destination et en provenance de la Station spatiale internationale.

Rappelons que la loi de 2010 sur les obligations de la NASA stipule qu'une des exigences du véhicule polyvalent Orion est d'avoir « la capacité de fournir un autre moyen de livraison d'équipage et de fret a l’ISS dans le cas où d'autres véhicules, privés ou fournis par des partenaires, seraient incapables d'exercer cette fonction ». Mais peu d’études ont à ce jour été engagées sur ce point, la NASA s’étant concentrée sur les missions de « deep space » transférant l'accès à la station aux sociétés privées. Il y a eu peu de discussion publique ces dernières années à propos d'employer Orion pour accomplir des missions vers ISS

Le rapport, demandé sous 60 jours, devra donc stipuler quand Orion, lancé par un véhicule autre que le SLS, sera capable de transporter un équipage et du fret vers l'ISS. Il devra également évaluer les coûts et le calendrier, ainsi que la façon dont il pourrait affecter les plans des autres missions spatiales prévues pour d'Orion.

Lancer Orion vers l'ISS entraînerait un certain nombre de défis, y compris son adaptation à un autre véhicule non encore spécifié. Le premier vol d'essai d'Orion, Exploration Flight Test 1 en 2014, a été lancé par une Delta 4 Heavy, mais cette dernière n’est pas qualifiée pour le vol habité.  

L'ajout de cette nouvelle étude pour Orion est l'un des rares changements importants apporté au projet de loi de 2016. Il comprend une nouvelle section concernant les accords sur la loi spatiale qui ne figure pas dans le projet de loi de l'an dernier, enjoignant à la NASA à divulguer et fournir des rapports annuels au Congrès sur ses ententes existantes et les avantages qu'elle en retire.

Un autre modification oblige la NASA à élaborer une politique concernant la location, le transfert ou la démolition des infrastructures excédentaires dans ses différents centres.

«Cette réalisation législative bipartie assure à la NASA et à l'avenir du programme spatial américain la stabilité et la certitude dont ils ont besoin pour aller de l'avant avec la nouvelle administration», a déclaré le sénateur Ted Cruz, Président du sous-comité de l'espace au Sénat et principal commanditaire du projet de loi.

La loi va maintenant être soumise à la Chambre dès le 27 février, où ses chances de passage sont élevées.

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Contrat signé entre l'ESA et Airbus D&S pour la construction du second module de service d'Orion ESM-2

17 Février 2017 , Rédigé par De Martino Alain

C'est hier jeudi et en présence de Matthias Maurer, nouvel astronaute européen, que l'ESA et Airbus D&S ont signé le contrat qui porte sur la construction de 2ème module de service (ESM-2) d'Orion.

Le contrat s'élève à environ 200 millions € et prolonge celui de novembre 2014 qui a vu l'ESM-1 naître et qui est actuellement en cours de construction à Brême en Allemagne.

Aucune certitude sur la date d'envol du 1er module, vu l'annonce faite par Robert Lightfoot qui a demandé à Bill Gerstenmaier de commencer une étude sur la faisabilité d’envoyer un équipage lors de la première mission SLS, ce qui à n’en pas douter, retarderait le 1er vol du SLS EM-1.

 

Contrat signé entre l'ESA et Airbus D&S pour la construction du second module de service d'Orion ESM-2
Contrat signé entre l'ESA et Airbus D&S pour la construction du second module de service d'Orion ESM-2
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