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Développement du vaisseau spatial ORION de la NASA

Les ingénieurs affinent la protection thermique d'Orion

21 Novembre 2015 , Rédigé par De Martino Alain

Le système de protection thermique d'Orion est une des parties les plus critiques de l'engin spatial, responsable de la sécurité des futurs astronautes.

Il se compose d’un bouclier thermique principal qui fait face à l'atmosphère lors de la rentrée afin de ralentir le vaisseau mais aussi d’un réseau de tuiles sur la coque arrière appelé «back shell».

Au cours de la prochaine mission EM-1, Orion naviguera dans l'espace pendant plus de trois semaines et reviendra sur Terre dans des conditions encore plus rapides et plus chaudes que lors de son dernier vol

Orion Spacecraft in Orbit

En effet, alors que pour le 1er vol EFT-1 le vaisseau spatial a rencontré des vitesses de plus de 9000 ms et des températures d'environ 2200° C, EM-1 connaîtra un retour plus rapide de l’ordre de 11 000 ms. Bien que la différence de vitesse puisse sembler minime, la chaleur dégagée augmente de façon exponentielle lorsqu’elle voit la vitesse s’accentuer.

D’une part, un revêtement de contrôle thermique métallique à base d’argent sera lié au système de protection thermique des tuiles de la coque arrière. Ce revêtement, similaire à celui utilisé sur le bouclier thermique principal, permettra de réduire la perte de chaleur pendant les phases spatiales qui subissent des températures très froides mais aussi très élevées lorsqu’une face du module est tournée vers le soleil. Il pourra ainsi maintenir une plage de température d'environ – 65 à +300°C et protégera le vaisseau des charges électriques sur sa surface à la fois dans le vide spatial et lors de la rentrée atmosphérique.

D’autre part, les ingénieurs ont affiné la conception du bouclier thermique afin d’améliorer son processus de fabrication et réduire la masse du vaisseau. Au lieu d'une couche extérieure homogène, le bouclier sera constitué d'environ 180 blocs pouvant être fabriqués simultanément avec les autres composants afin de rationaliser le travail, le temps et le processus de fabrication.

Les ingénieurs ont aussi trouvé le moyen de réduire la masse de la structure sous-jacente de l'écran thermique composée d’un squelette en fibre de titane et d’une sorte de peau en fibre carbone. Les équipes ont optimisé l'épaisseur de ce squelette et de la peau en se basant sur les pressions que les différentes zones connaitront pendant le vol et la rentrée, rendant la structure plus homogène tout en l’allégeant.

Orion Spacecraft Re-Entering Earth's AtmosphereLockheed Martin a récemment terminé une unité test de ce bouclier que les ingénieurs vont utiliser pour vérifier les améliorations apportées avant de l’utiliser sur le matériel dédié au vol. Les équipes ont déjà commencé la construction du bouclier thermique pour EM-1.

 

 
Les ingénieurs affinent la protection thermique d'Orion

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