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Développement du vaisseau spatial ORION de la NASA

Un mariage très spécial a eu lieu dans la salle blanche d'Airbus à Brême

24 Mai 2018 , Rédigé par De Martino Alain

Un moteur déjà utilisé du système de manœuvre orbitale de la navette spatiale américaine (OMS-E) s'est uni avec le module de service européen de l'ESA actuellement en cours d'assemblage à Brême.

Ce moteur fournira la poussée principale pendant le voyage d'Orion vers la lune. C'est l'un des 33 moteurs déjà installés. Outre l'OMS-E, il y a 8 propulseurs auxiliaires et 24 propulseurs de contrôle d'attitude. Ce moteur a déjà effectué 19 missions pour la navette et est maintenant prêt pour sa dernière mission. 

Avec cet assemblage tous les moteurs sont maintenant intégrés dans l'ESM d'Orion. Les photos montrent les équipes réunies d'Airbus, d'ArianeGroup et de la NASA lors de l'intégration du moteur.

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Préparatifs pour le second test d’abandon au lancement

13 Mai 2018 , Rédigé par De Martino Alain

Au Johnson Space Center (JSC) à Houston, au Texas, un simulateur de module d'équipage est en cours d'équipement afin de le transformer en un laboratoire de vol à grande vitesse d'ici la fin de l'année, qui sera ensuite connecté au reste du véhicule d'essai pour un lancement prévu en avril 2019.

Le LAS (Launch Abort System) d'Orion est conçu pour extraire instantanément le module d'équipage de son lanceur dans des situations d'urgence extrêmes pouvant survenir avant ou pendant le lancement. Pour ce 2ème test, le simulateur de module d'équipage hautement instrumenté sera connecté à une version de vol du LAS d'Orion et un missile « Peacekeeper » sera modifié pour servir de booster au « test Ascent Abort-2 » (AA-2).

Le booster amènera le véhicule dans une condition d'abandon soigneusement choisie où le LAS éjectera Orion et lui donnera une bonne attitude de descente. Ce simulateur n'est pas équipé de parachutes, mais il continuera de recueillir et de transmettre des données jusqu'à l'impact dans l'océan, moins de trois minutes après le décollage.

Préparations du simulateur de module d'équipage

La structure du simulateur de module d'équipage a été construite au centre de recherche Langley de la NASA en Virginie avant d'être transportée au JSC en mars.

L'équipe AA-2 du JSC à en charge uniquement l'ajout de l'équipement de test requis à l'intérieur et à l'extérieur du simulateur pour commander les parties dynamiques du test, tout en recueillant simultanément toutes les données souhaitées en les transmettant et en les enregistrant.

« Il n'y a pas grand-chose là-dedans » a déclaré Jennifer Devolites, directrice adjointe du module de l'équipage AA-2 pour la NASA. « Nous n'avons pas de systèmes d'équipage ni de survie, mais nous avons toute l'avionique et l'énergie, tout le câblage et le harnachement ainsi que toute l'instrumentation. Vous pouvez voir du ruban adhésif bleu à l'extérieur : ce sont des protections pour les capteurs de pression .» a-t-elle ajouté. "Seule la moitié de ceux-ci sont installés .»

Tous les systèmes alimentés à l'intérieur sont différents de la ligne de production principale d’Orion. Il a été utilisé beaucoup de systèmes provenant du commerce, prêts à l'emploi, car le module ne volera pas dans l’espace ce qui a permis d’économiser beaucoup d'argent en utilisant en grande partie des composants disponibles sur le marché plutôt que des systèmes qualifiés pour les vols spatiaux.

Préparatifs pour le second test d’abandon au lancement

La seule partie du logiciel validée pour le vol spatial est ce qu’on nomme le GNC (Guidage, Navigation et Contrôle) pour le LAS. Il est fondamental que ce soit celui qualifié pour le lancement, car la réorientation est une partie essentielle du test. 

Une fois l'instrumentation et l'avionique installés et testés, viendra le temps des mesures de masse du simulateur, telles que son poids et son centre de gravité. L’appareil utilisé s’appelle le X-CG. On y positionne le véhicule et on le fait tourner sur 90 degrés pour imiter la masse et le centre de gravité produits par Orion.

Préparatifs pour le second test d’abandon au lancement

Une fois ces tests terminés, le simulateur de vol sera expédié à Plum Brook Station près du Glenn Research Center à Cleveland dans l’Ohio. Là, il y subira des tests acoustiques pendant qu’au JSC l'anneau de séparation (situé entre le module d’équipage et le booster) arrivera de Langley, sera équipé pour le lancement avant que le simulateur de module d'équipage ne revienne à Houston pour s’y accoupler. L’ensemble devrait ensuite être expédié à Cap Canaveral courant décembre de cette année.

AA-2

Le test AA-2 est le deuxième et dernier test d'abandon planifié pour Orion, après celui réalisé en 2010 qui fut un « Pad Abort test – PA-1 », c’est-à-dire un abandon au lancement sur le pas de tir et non en vol, comme AA-2.

A la différence du PA-1, AA-2 mettra l'accent sur la capacité du LAS à maintenir le contrôle du véhicule plus que sur sa capacité à l'éloigner du propulseur car à très haute altitude, il y a moins d'atmosphère, donc moins de force aérodynamique sur le véhicule qui doit donc être contrôlé différemment.

Le lancement se fera à partir du LC-46 du CCAFS. Un moteur de fusée Orbital « ATK SR 118 », 1er étage d’un missile balistique intercontinental Peacekeeper (ICBM), servira de booster. Le programme Peacekeeper a été désactivé en 2002 et aujourd'hui les boosters restant sont utilisés à des fins commerciales, comme les lancements spatiaux.

L'abandon sera déclenché lorsque le véhicule atteindra Mach 1,3 à une altitude d'environ 10 000 mètres.

Le LAS dispose de trois moteurs qui s’allument à différents intervalles du test : les moteurs d'abandon et de contrôle d'attitude sont construits par Orbital ATK, le moteur de largage utilisé à chaque mission pour séparer le LAS d'Orion, par Aerojet Rocketdyne,

 

Le module d'équipage Orion et les éléments du LAS constituent le véhicule d'abandon au lancement (launch abort vehicle  - LAV) qui se sépare du booster en vol. Les trois moteurs constituent la tour d'abandon du lancement.

 

Lorsque l' « abort » est initié, le moteur d'abandon génère instantanément environ 180 tonnes de poussée à l'allumage, faisant subir à la charge utile 12 à 13 G, tandis que le moteur de contrôle d’attitude (ACM) s’allume afin d’éloigner le véhicule et le positionner correctement. Le moteur d'abandon fonctionne pendant environ cinq secondes, la poussée s'essoufflant rapidement pendant que l'ACM réoriente le véhicule en vue de la séparation et de la séquence de déploiement des parachutes du module d'équipage. Le LAS est ensuite séparé du module d'équipage grâce au moteur de largage.

 

Le LAS peut être utilisé pour des interruptions de lancement à partir du pas de tir jusqu'à une altitude de 100 km. Au cours d'un lancement nominal, le moteur de largage sépare le LAS du CM et du reste du lanceur environ trois minutes et demie après le décollage.

Préparatifs pour le second test d’abandon au lancement

Pendant AA-2, le module d'équipage collectera toutes les données des capteurs à l'intérieur et à l'extérieur. Cela représente beaucoup de capteurs de pression, d'accéléromètres, de thermocouples pour mesurer tout l’environnement aérothermique qui retransmettront leurs données vers quatre stations au sol. Il n’existe aucune capacité de liaison ascendante ou de commande directe, seules quelques stations au sol pourront fournir les données en temps réel et d’autres simplement enregistrer les données qui seront récupérées ultérieurement.

 

Pour la redondance, le module d'équipage enregistre également toutes les données à bord. De plus, au moment du largage, un panache se forme, susceptible de brouiller la télémétrie et les divers orientations de l’ensemble, loin des stations de suivi, font en sorte que des enregistreurs de données éjectables ont été aussi installés.

En rouge les hautes pressions, en bleu les basse pressions

 

En effet, le module de l'équipage impactant l'eau sans être ralenti (il sombrera), l'équipe AA-2 utilisera un autre système disponible sur le marché afin de récupérer ces enregistreurs. Ce système nommé ALE-47, système de contre - mesures aéroportées pour les avions de chasse, permettra d’éjecter les boîtiers et de les récupérer en mer. Il y en a douze, réunis en deux groupes de six pour leur redondance, situés en haut du simulateur du module d'équipage, sur les côtés opposés et sous la « forward bay cover », là où se situent les parachutes

 

Les enregistreurs commenceront à être éjectés environ vingt secondes après que LAS ait été largué et cela toutes les dix secondes, de sorte que les données seront reçues au fur et à mesure de la descente. Ils sont conçus pour flotter et sont dotés de balises pour accélérer leur localisation. 

Du décollage à l'impact sur l'eau, le test devrait durer moins de trois minutes.

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