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Développement du vaisseau spatial ORION de la NASA

Orion accouplé à sa delta IV.

26 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

La fusée Delta IV Heavy est prête à lancer la mission EFT -1, premier vol d'Orion à partir du Space Launch Complex-37 de Cape Canaveral Air Force Station, en Floride.

La NASA continue les tests en étroite collaboration avec ses différents centres, Lockheed Martin pour la capsule et United Launch Alliance pour le lanceur.

A une semaine du lancement, techniciens et ingénieurs ont installé les batteries d'Orion et mènent une vérification complète de toutes les connexions électriques entre le module d'équipage, le module de service et le 2 ème étage du lanceur, à l'intérieur de la tour de service mobile MST (Mobile Servicing Tower) du pad 37.

La MST sera retirée mercredi soir 3 décembre (jeudi matin pour nous en France), 8h15mn avant le lancement pour permettre à la fusée d'être alimenté en ergols et continuer la phase finale des opérations de lancement et du compte à rebours.

La voici "flanquée" de ses 2 boosters et de son étage principal surmonté du vaisseau spatial.

Orion accouplé à sa delta IV.
Orion accouplé à sa delta IV.
Orion accouplé à sa delta IV.

Vidéo en accéléré du positionnement d'Orion sur la Delta IV.

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Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

24 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

Le pré-lancement.

H-8h15mn

Début du retrait de la tour de service.

H-4h35mn

Go-NoGo pour le chargement en hydrogène et oxygène liquides.

H-4h30mn

Début du remplissage en hydrogène et oxygène liquides.

H-3h30mn

Prise de relais du lancement par Houston.

H-2h35mn

Début du live sur NasaTV.

H-1h55mn

Briefing sur les conditions météo sur le lieu d’amerrissage entre Houston et le NOAA.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

H-30mn

Briefing sur les conditions météo sur le lieu du lancement entre le 45th Space Wing Operations Group Weather Squadron et ULA.

H-19mn

Arrêt du compte à rebours à T-4mn et pendant 15mn afin de donner le Go-NoGo final.

H-16mn

Go-NoGo final.

H-8mn

Transfert de l’alimentation d’Orion sur ses propres batteries.

H-4mn

Redémarrage du compte à rebours.

H-0

Lancement.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

Le vol:

H+1mn23’’

Max Q.

H+1mn25’’

Mach 1.

H+3mn56’’

Séparation des boosters.

H+5mn30’’

Arret des moteurs principaux. (MECO)

H+5mn33’’

Séparation du 1er étage.

H+5mn49’’

Allumage du 2ème étage pour 11mn50’.

H+6mn15’’

Séparation de la coiffe et des panneaux de protection.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

H+6mn20’’

Abandon du LAS.

H+17mn39

Arrêt du moteur du 2ème étage à une orbite de 185 X 888 km.

H+1h55

2ème allumage du moteur pour 4mn45 pour éloigner Orion.

H+2h0mn9’’

Arrêt du moteur du 2ème étage envoyant Orion vers une apogée de 5800 km.

H+2h05mn

Orion entre dans sa 1ère période de rayonnement intense dans la ceinture de Van Allen.
Ses caméras sont éteintes pendant cette période pour les protéger contre les dommages.

H+2h20mn

Orion atteint la zone la plus intense en rayonnement.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

H+2h40mn

Activation des moteurs de guidage.

H+3h05mn

Orion atteint son apogée : 5800 km, distance plus atteinte par l’homme depuis 40 ans.

H+3h09mn

Mise en position pour la séparation du module de service.

H+3h23mn41

Séparation du module de service.

H+3h30mn

2ème période de rayonnement intense dans la ceinture de Van Allen.

H+3h57mn11’’

Mise a feu du système de contrôle de réaction pendant 10’' pour l’initialisation du retour vers la Terre.

H+4h05mn

Fin de la 2ème période de rayonnement intense.

H+4h13mn35’’

Limite supérieure de l’atmosphère atteinte à la vitesse de 32000 km/h.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

H+4h13mn41’’

Perte du contact pour environ 2mn30’’ dû au plasma qui bloque les transmissions.

H+4h15mn03’’

Pointe de chaleur sur le bouclier thermique à 2200 °C.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.

H+4h19mn29’’

Largage du FBC (Forward Bay Cover) pour libérer les parachutes de leur protection.

H+4h19mn31’’

Les 2 premiers parachutes sur les 8 qui doivent ralentir Orion pour l'amerrissage sont déployés à 480 km/h.

H+4h20mn40’’

Ouverture des 3 parachutes pilotes qui doivent tirer les 3 parachutes principaux afin de ralentir le vaisseau à une vitesse de 30 km/h.

H+4h23mn29’

Amerrissage dans l’Océan Pacifique au large de la cote de Basse-Californie et récupération d’Orion par la NASA et l’US Navy.

Présentation de la chronologie du vol du 4 décembre.
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Tout s'accélère ...

22 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

Mercredi 20 novembre: Aucune relâche.

Aucune relâche en effet pour les équipes qui travaillent sur Orion afin qu’elle soit fin-prête pour son vol du 4 décembre. Au complexe de lancement 37 à Cape Canaveral Air Force Station, les ingénieurs ont installé les batteries d’Orion, terminant une étape cruciale dans le processus des derniers préparatifs. Parce que les batteries de l'engin spatial ont une durée de vie limitée, elles sont installées le plus tard possible. Mercredi, les ingénieurs ont également terminé de tester les liens de communication entre le vaisseau et le système de suivi et de relais de données satellites (TDRS) dans une évaluation appelée « live sky test ».Le réseau TDRS de la NASA servira à envoyer des commandes à Orion pendant le vol d'essai et recevoir des données de la sonde.

Jeudi 21 novembre: Le « Go » est donné.

La NASA et Lockheed Martin ont achevé l'examen de préparation du vol (FRR – Flight Readiness Review), donnant un « GO » jeudi après-midi pour aller de l'avant. La FRR est une évaluation rigoureuse de l'engin spatial, de ses systèmes et fonctions de soutien nécessaires pour réussir son premier voyage dans l'espace.

Pendant ce temps, plus à l'Ouest, des équipes de la NASA, de l’US Navy et de Lockheed Martin qui auront la délicate tâche de récupérer Orion lors de son amerrissage dans l'océan Pacifique à environ 1000 km au sud-ouest de San Diego continuent de préparer le matériel nécessaire. À la base navale de San Diego, deux navires de la marine, l'USS Anchorage et l'USS Salvor, ont été équipés des outils et équipements nécessaires pour ramener Orion à terre après le vol.

Tout s'accélère ...
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Contrat signé entre Airbus D&S et la NASA.

18 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

Airbus D&S signe le contrat de 390 millions d'euros pour travailler sur la capsule américaine Orion.

L'Agence spatiale européenne (ESA) a confié à Airbus Defence and Space le développement et la réalisation du module de service de la capsule américaine Orion, dont le premier vol avec son module européen est prévu vers 2017-2018. En décembre 2012, la NASA et l'ESA avaient convenu de faire voler Orion à l'aide du module de service européen.

« Ce contrat de 390 millions d'euros environ marque la première fourniture par l'Europe de composants vitaux pour une mission spatiale américaine », souligne Airbus D&S dans un communiqué publié lundi 17 novembre.

Le module de service fournira la propulsion, l'alimentation électrique, le contrôle thermique et les composants vitaux à la capsule de l'agence spatiale américaine (NASA). Il repose sur l'expérience Airbus D & S avec le véhicule de ravitaillement automatique (ATV) de la Station spatiale internationale (ISS) pour le compte de l'ESA.

« Après le remarquable succès des cinq missions réussies de l'ATV vers l'ISS, l'Europe réaffirme, avec ce programme, son rôle important dans le domaine des vols spatiaux habités », a souligné François Auque, directeur général pour les systèmes spatiaux d'Airbus D & S.

Le Monde.fr avec AFP | 17.11.2014

Contrat signé entre Airbus D&S et la NASA.
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Roll-out et installation sur la Delta IV.

12 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

12 novembre, 2h30 du matin en France – 20h30 en Californie le 11

Les conditions météorologiques au KSC se sont considérablement améliorées depuis hier soir quand des vents et la menace de foudre ont violé les règles de sécurité et obligé le vaisseau spatial à rester à l'abri une nuit de plus.

Positionné sur un transporteur spécialisé Kamag, le voyage de six heures vers la rampe de lancement débute. Orion doit arriver au SLC 37 (Space Lauch Complex 37) aux alentours de 8h. (2h en Californie) le 12.

Roll-out et installation sur la Delta IV.

Ayant atteint le Vehicle Assembly Building (VAB), là ou il sera installé au sommet du SLS pour ses missions futures, Orion fait une pause photo sur son transporteur pour une meute de journalistes triés sur le volet. Peu de temps après, le vaisseau spatial poursuivra son périple vers le complexe de lancement 37.

Roll-out et installation sur la Delta IV.

9h en France, Orion a terminé son voyage de 35 km entre le LASF et le pad 37. Tout s'est bien passé, le véhicule est en parfait état et en parfaite santé.

Roll-out et installation sur la Delta IV.

De suite, il a été mis en position à la base de la tour mobile en vue des opérations de levage.

Roll-out et installation sur la Delta IV.

Puis au cours de la matinée, il a été levé et installé sur son lanceur Delta IV Heavy. Au cours des prochains jours, les équipes de Lockheed Martin et d'ULA compléteront les connexions entre Orion et le lanceur en préparation du vol du 4 décembre.

Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
Roll-out et installation sur la Delta IV.
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Répétition général du compte à rebours.

8 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

Une répétition du compte à rebours et du ravitaillement a été effectué mercredi 5 novembre à Cap Canaveral sur la Delta IV Heavy en vue du lancement le mois prochain du module Orion.

Connu comme le Wet Dress Rehearsal, (WDR - répétition réservoirs pleins), cela consiste à éloigner le portique mobile puis effectuer un compte à rebours avec les réservoirs du lanceur remplis de ses ergols-LOX/LH2.

« Nous avons achevé avec succès notre WDR hier. Nous avons simplement utilisé le véhicule pour simuler un compte à rebours de lancement. Nous l’avons rempli à « ras bord » et testé l'ensemble de ses systèmes. Ce fut un bon exercice et tout a parfaitement fonctionné», a déclaré Ron Fortson, responsable de la gestion de la mission pour United Launch Alliance.

Propulsé par trois moteurs RS-68, la fusée sera lancée à partir du PAD 37B de Cap Canaveral. La prochaine étape importante dans la campagne de lancement est prévue pour le lundi 10 novembre, lors du déplacement du vaisseau Orion, haut de 22 mètres et pesant 22 tonnes pour son accouplement avec la Delta 4-Heavy.

Répétition général du compte à rebours.
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Les ingénieurs recommandent déjà des changements au niveau du bouclier thermique.

6 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

« Les leçons apprises durant les préparatifs du premier vol orbital d’Orion en décembre ont incité les ingénieurs à recommander de changer le design du bouclier thermique pour les futures missions vers la lune, Mars ou un astéroïde », selon des officiels de Lockheed Martin.

Le squelette en titane du bouclier et sa peau en fibre de carbone ont été fabriqué par Lockheed Martin dans le Colorado. Puis le tout a été expédié au Textron Defense Systems dans le Massachusetts pour l'installation d'une structure en nid-d'abeilles en fibres de verre de résine phénolique.

Plus de 330.000 cellules forment cette structure en nid-d’abeilles et les techniciens de Textron ont rempli ces cellules, à la main, d'une matière appelée Avcoat.

L'Avcoat est supposé se décomposer par érosion lors de la rentrée atmosphérique, en protégeant la structure sous-jacente des températures extrêmes. La capsule Apollo fonctionnait de cette manière et les ingénieurs ont décidé d’utiliser le même design en augmentant la taille du bouclier d’environ quatre mètres à sa base.

Mais une vérification du bouclier a révélé que la couche d'Avcoat était légèrement plus inégale qu'attendu, selon Jim Bray, le directeur de module d'équipage chez Lockheed Martin.

Les ingénieurs recommandent déjà des changements au niveau du bouclier thermique.

Un porte-parole de Lockheed Martin a révélé que sa société recommande dès lors des changements du design du bouclier qui doit tenir compte des différents taux de contraction entre l'Avcoat et la peau en fibre de carbone.

« Cela ne changera pas la matière du bouclier mais son approche industrielle qui résoudra les différences de contraction/expansion thermiques » a-t-il déclaré.

Une décision finale sur le changement de design recommandé est attendue pour bientôt mais la modification ne sera pas effectuée sur le vol de décembre.

« A la fin de la fabrication du bouclier, les propriétés reçues n’étaient pas au niveau espéré étant donné la variabilité de la manière dont les techniciens travaillent » a expliqué Bray dans une présentation le mois dernier au Congrès Astronautique International à Toronto. « En allant vers une architecture en bloc, nous serons en mesure de recevoir les données sur les propriétés à l'avance, avant que nous l’adhérions au socle du bouclier. »

Ce sera pour le vol suivant en 2017 — Mission d'Exploration 1 (EM-1) — que les ingénieurs projettent de changer le design en nid-d'abeilles par un bouclier monolithique.

« Le bouclier que nous avons en ce moment possède un socle en composite et nous y attachons une structure en nid-d'abeilles » a dit Bray. « Cela nous prend environ six mois pour remplir les 330.000 trous par différents techniciens. Il se trouve que l'Avcoat appliqué à la main ne satisfait pas les attentes ».

« Il y a trop de différence dans la manière d’appliquer l’Avcoat par les techniciens et nous n’en avons pas encore déterminé la cause » a ajouté Bray. « Le bouclier est certifié pour cette mission. Il n'y a aucune ambiguïté à ce propos. Il est Ok pour voler mais nous avons vraiment besoin de mieux pour les missions plus lointaines ».

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Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

5 Novembre 2014 , Rédigé par De Martino Alain

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

1 - H+00:00:00 Le lancement.

Ça va être bruyant. Ça va être lumineux. Ça va être enfumé. Les moteurs sont allumés, le compte à rebours se termine et Orion décolle vers l'espace au sommet de la fusée Delta IV Heavy d’United Launch Alliance de sa rampe de lancement à Cap Canaveral en Floride.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

2 - H+00:06:15 L’exposition au vide.

Il est temps de voler! Les panneaux de protection entourant le module de service sont largués et le LAS se sépare de l'engin spatial.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

3 - H+01:57:11 Le ré-allumage du moteur.

Après une orbite complète, remise à feu du moteur pour monter jusqu'à 6000 km d'altitude.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

4 - H+03:23:41 La séparation.

Il est maintenant temps de se préparer à la rentrée. Le module de service et l’étage de propulsion cryogénique se séparent du module d'équipage qui sera le seul à revenir sur Terre.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

5 - H+03:57:00 L'orientation

Ce premier vol sera sans équipage, mais cela ne signifie pas que nous allions faire revenir sur Terre Orion, la tête à l'envers. Ce vol d'essai nous aidera à évaluer les jets de contrôle pour s'assurer qu'ils peuvent orienter correctement la capsule pour sa rentrée atmosphérique.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

6 - H+04:13:41 La chaleur.

Contact avec l'atmosphère: ça va chauffer dur! Avec une rentrée atmosphérique à la vitesse de 32.000 km/h, on s'attend à des températures de plus de 2200° subies par le bouclier thermique.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

7 - H+04:20:22 Le déploiement.

Les frottements avec l'atmosphère auront considérablement ralentit la capsule mais Orion sera toujours à une vitesse d'environ 500 km/h, bien trop rapide pour un amerrissage en toute sécurité. Une séquence de déploiement de parachutes s'initialisera pour ralentir le vaisseau spatial à un confortable 30 km/h.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.

8 - H+04:24:46 L'amerrissage.

Orion amerrira dans l'océan Pacifique au large de la côte de Baja en Californie, où il sera récupéré par la marine des États-Unis.

Le premier vol d'Orion se sera déroulé avec succès. Prochaine étape: l'espace profond.

Les 8 choses à vérifier lors du vol d'Orion.
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