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L'ECLSS doit être éprouvé plus intensément...
Le système de support-vie d'Orion (ECLSS - Environmental Control and Life Support System) devrait faire ses débuts lors de la première mission avec équipage (EM-2), obligeant le vaisseau spatial à "flâner" en orbite terrestre basse (LEO) avant de se diriger vers la Lune, afin de permettre un abandon rapide de la mission si des problèmes sont détectés dans le système. Diverses possibilités de tests, y compris dans l'ISS, sont sollicitées pour atténuer les problèmes potentiels.
En effet, la mission d'exploration -1 (EM-1) sera un vol d'essai inhabité ouvrant la voie à EM-2 avec équipage. Cependant, Orion EM-1 ne volera pas avec un système complet de support-vie. Et c’est ce qui inquiète le groupe consultatif de la sécurité aérospatiale (ASAP - Aerospace Safety Advisory Panel) de la NASA qui appelle à atténuer le risque que le système subisse une défaillance mettant fin à la mission suivante, EM-2.
La NASA pour sa part note que le système pour Orion est beaucoup plus simple que celui des véhicules précédents et que l'environnement spatial n'aurait pas d'impact significatif sur les performances du système par rapport aux essais réalisés au sol. Elle a cependant inséré une période de vérification de 24 heures pour le vol EM-2, permettant à Orion de rester en orbite terrestre basse pendant environ une journée afin de vérifier l'état de santé de l'ECLSS, avant de décider s'il y a lieu d'annuler la mission ou de poursuivre l'opération avec l’injection trans-lunaire.
Pour ces raisons, la NASA a conclu qu’aucun élément spécifique du matériel ECLSS n’avait besoin d’être testé avec succès sur EM-1 avant EM-2. Cette conclusion pourrait bien s'avérer correcte. Néanmoins, le comité estime que plus les systèmes et sous-systèmes essentiels au maintien de la vie seront testés de bout en bout avant d'être utilisés en vol avec équipage, mieux ce sera…
De son côté, la NASA argue qu’elle possède une grande expérience sur les systèmes de support-vie, notamment sur l'ISS, qui a permis une présence humaine continue dans l'espace pendant de nombreuses années et qu’elle a la capacité d'apprendre de ses techniques pour réparer et améliorer l'ECLSS.
Certains matériels spécifiques de l’ECLSS ont été testés sur l'ISS mais l'ASAP encourage des tests supplémentaires pour aider à atténuer d'éventuels problèmes avec le vol EM-2, soulignant que le système ECLSS complet n'a pas encore été testé sur l'ISS - uniquement des composants similaires, dans des conditions censées présenter un intérêt pour le nouvel engin spatial. Le comité souligne à nouveau la valeur des tests de microgravité de bout en bout du système ECLSS avant l’EM-2...
Diagramme de l'ECLSS de la Station spatiale
D'autre part et afin de préserver la date du lancement d’EM-1 à mi-2020, un plan permettant plusieurs mois d'atténuation du calendrier a été examiné.
Une de ces options consisterait à ignorer la plupart des tests de remplissage d’Orion au MPPF (Multi-Payload Processing Facility). L'idée est que KSC pourrait économiser six mois de planification en ignorant tous les tests de chargement et de déchargement hypergoliques planifiés pour l’ensemble complet Orion+ESM dans le MPPF.
Ainsi, Orion passerait du bâtiment O & C (Operations and Checkout Building) au MPPF, serait alimenté en carburant, puis irait au VAB pour être assemblé au SLS.
Un tel changement constituerait probablement une mesure ultime si Orion devait subir des retards, car une fois Orion ravitaillé, il ne peut pas revenir dans le bâtiment O & C en cas de problème – comme par exemple, la découverte d’une quelconque contamination - jusqu'à ce que il soit dépourvu de tout combustible et décontaminé de toutes les traces de carburant hypergolique nécessitant un traitement à l'extérieur du bâtiment O & C.
Le prochain objectif de test majeur pour Orion sera l’Ascent Abort -2 (AA-2) , dont le lancement est maintenant approuvé sur une Minotaur IV à partir du SLC-46 de Cape Canaveral, le 12 juin, dans une fenêtre de 4 heures débutant à 11 h 00 UTC.
Les derniers éléments arrivent pour finaliser le montage d'Orion EM-1
Mi-mars, les 4 ailes solaires du module de service d’Orion ont été expédiées depuis le site Airbus de Leiden, aux Pays-Bas, à destination de l'aéroport de Miami, puis du centre spatial Kennedy.
Orion possédera 4 ailes de 7 mètres de long chacune.
Depuis février, le module de service européen a subi des tests de propulsion fonctionnels. L'aspect «fonctionnel» signifie que l'avionique et les logiciels ont été testés sans que les moteurs ne soient allumés. Les essais cycliques thermiques, y compris divers tests fonctionnels, commenceront cette semaine.
Fin mars, la tuyère du moteur principal OMS-E était en cours d'installation et son mouvement d’orientation sera testé d’ici quelques semaines. Les ailes solaires seront installées à peu près au même moment.
Une fois tout installé, le module de service européen et l’adaptateur de module d’équipage seront soumis à une session de tests acoustiques en champ direct (D-FAT - Direct-Field Acoustic Testing) où ils seront soumis aux bruits extrêmes d’un lancement simulé.
Le D-FAT est une version plus mobile des plus grandes chambres acoustiques utilisées pour vérifier qu’un quelconque satellite survivra à un lancement. Le module de service sera entouré de larges haut-parleurs et les techniciens augmenteront le volume au même niveau sonore qu’au moment du lancement. Un article de test du module de service a déjà subi ce type de test D-FAT et un test acoustique plus traditionnel dans la chambre dédiée à Plumbrook dans l'Ohio, en 2016.
Essai acoustique sur un article de test du module de service à Plum Brook Station.
Le deuxième ESM en production à Brême
Alors que les travaux se poursuivent à un rythme soutenu aux États-Unis, le deuxième module de service européen est déjà en cours de montage dans le hall d'intégration d’Airbus à Brême, en Allemagne. Les premières parties du système de contrôle thermique et de stockage des consommables sont en cours d'installation, principalement les sous-ensembles et les plaques de refroidissement des radiateurs. Ces pièces fourniront une température sûre et agréable aux astronautes, de l'air à respirer et de l'eau à boire.
En parallèle, les châssis des propulseurs sont en cours d'installation pour le système de contrôle de réaction et pour les propulseurs auxiliaires. Outre son moteur principal, Orion utilise 24 propulseurs plus petits pour son contrôle d’attitude, regroupés en six modules de quatre, ainsi que huit propulseurs auxiliaires.
Pendant ce temps-là, à White Sands…
Au Nouveau-Mexique, le modèle de qualification pour la propulsion se prépare à une nouvelle série d'essais de mise à feu. Ce modèle de test est utilisé pour s'assurer que n’importe quel moteur s’allume à la demande et pour tester le système au fur et à mesure de leur «alimentation à chaud».
Le moteur principal et les moteurs auxiliaires ont été testés et en avril, les systèmes de contrôle de réaction seront mis en marche.
