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L’ICPS au MPPF - Début des tests de soudure sur l’EUS
L'ICPS
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L’étage de propulsion cryogénique intérimaire (ICPS) de la mission Artemis 1 a emménagé dans le Multi-Payload Processing Facility du centre spatial Kennedy le 18 février 2021, aux côtés de l'un de ses « partenaires de vol » pour la mission Artemis 1, le vaisseau spatial Orion. Ces deux ensembles seront ravitaillés en carburant et soumis à une révision, avant leur lancement, par les équipes du système d'exploration-sol de la NASA et leur sous-traitant principal, Jacobs Technology.
Construit par United Launch Alliance et Boeing, l'ICPS sera positionné au-dessus de l'étage central du SLS et fournira la puissance nécessaire afin d'extraire Orion de l'orbite terrestre et le mener sur une trajectoire précise vers la Lune.
C'est la première fois depuis le programme de la Navette spatiale que deux ensembles de vol sont traités simultanément à l'intérieur de ce bâtiment. Une fois les vérifications finales terminées, l'ICPS et Orion seront transférés un par un dans le bâtiment d'assemblage de véhicules (VAB) pour leur intégration sur la fusée SLS.
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L'EUS
Les techniciens débutent la fabrication et les tests d'une série de soudures initiales, dites de confiance, pour l’étage supérieur d'exploration (EUS - Exploration Upper Stage) pour les futurs vols du SLS, au Michoud Assembly Facility à la Nouvelle-Orléans.
L’EUS sera utilisé sur la deuxième configuration du SLS, connue sous le nom de bloc 1B, et fournira la propulsion nécessaire dans l'espace pour envoyer des astronautes ou des cargaisons lourdes sur une trajectoire précise vers la Lune.
Les panneaux, soudés entre eux, qui servent pour la « soudure de confiance » sont d'abord produits dans le centre de soudage vertical de Michoud, puis de petites sections de ces panneaux sont retirées pour des tests mécaniques et une analyse dans une autre zone de l'usine (vérification des procédures de soudage, des interfaces entre l'outillage et le matériel et de l'intégrité structurelle des soudures). Tout cela devra aider les ingénieurs et techniciens à valider les paramètres de soudage pour la fabrication de l’EUS.
Les trois premiers vols SLS du programme Artemis utiliseront un étage ICPS avec un moteur RL10 pour envoyer Orion vers la Lune. L'EUS, pour les vols après Artemis 3, dispose de réservoirs de propulseur plus grands et de quatre moteurs RL10. L'évolution de la fusée vers la configuration SLS Block 1B avec EUS permet de lancer 40% de fret en plus sur la Lune avec l'équipage.
Le SLS est le seul lanceur capable d'envoyer Orion, des astronautes et du matériel sur la Lune en une seule mission.
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Poursuite de l'assemblage du module d'équipage d'Orion Artemis 2
L'assemblage se poursuit sur le module d'équipage d'Orion Artemis 2, le vaisseau qui accueillera les astronautes pendant leur mission autour de la Lune.
Les techniciens du « Neil Armstrong Operations and Checkout building » de la NASA au Kennedy Space Center l’ont récemment déplacé de sa salle blanche vers un stand de travail, où ils assemblent le système de contrôle environnemental et de survie. Ce système gère le débit d'oxygène et la pression de la cabine afin de soutenir les astronautes pendant leur mission.
Dans l'espace, cet ensemble utilisera un composé chimique pour absorber la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone à l'intérieur de la cabine. Le composé sera ensuite exposé au vide spatial, à travers un collecteur de ventilation sous vide, afin de le sécher en vue de sa réutilisation.
Les techniciens installeront également un ensemble qui alimente les propulseurs en carburant et sert de secours en cas de problème avec le réservoir principal des propulseurs.
Le module d'équipage retournera ensuite en salle blanche où les équipes termineront les soudures restantes sur les systèmes et installeront les réservoirs d'hélium, d'ammoniac et d'hydrazine qui contiennent les carburants pour le vaisseau spatial.
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Un « Orion Heat Shield Spectrometer » installé sur le vaisseau Orion Artemis 2
L’OHSS, pour Orion Heat Shield Spectrometer, est un spectromètre. Son but est de collecter de précieuses données du rayonnement sur la couche protectrice du bouclier thermique lors de l'entrée atmosphérique du module d'équipage, afin d’améliorer la sécurité des astronautes.
Développé par le NASA’s Armstrong Flight Research Center d’Edwards en Californie, il sera installé sur une structure à l'extérieur du module d'équipage pressurisé, sous le système de protection thermique de la coque arrière, et connecté au sous-ensemble optique du bouclier thermique par un câble optique également.
Le spectromètre collectera les photons créés par les gaz surchauffés générés par l'entrée atmosphérique dans des longueurs d'onde infrarouge et ultraviolette. Les techniciens récupéreront ces données stockées lorsqu’Orion reviendra sur Terre, et les utiliseront pour aider à caractériser le champ d'écoulement autour du véhicule.
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« Les radiomètres actuels ne mesurent que l'environnement de rayonnement et la physique de ces derniers en vol ne peut pas être recréée au sol», a expliqué Patty Ortiz, chef de projet adjoint de la NASA Armstrong OHSS. «Cependant, l'OHSS sera en mesure de fournir des données plus détaillées qui conduiront à une modélisation informatique améliorée et des prévisions d’échauffement pour valider et améliorer la façon dont les chercheurs comprennent les environnements d’échauffement radiatif comme lors d’une rentrée atmosphérique. Ces prévisions améliorées pourraient alors permettre une réduction potentielle de la masse des matériaux de protection thermique et l'extension de leur conception pour des entrées à vitesse plus élevée. »
Les techniciens ont achevé les travaux sur le système au Johnson Space Center de la NASA à Houston. L'unité de vol OHSS est terminée et a passé environ 200 heures de tests d'acceptation dans les laboratoires d'essais de DynaQual à Houston. Ces tests comprenaient des contrôles de vibration, de cycle thermique et de rodage ainsi qu’un processus de fonctionnement du composant pendant une période prolongée pour valider son bon fonctionnement. Des essais de cycle thermique, où le système OHSS a été exposé à une gamme de températures pour valider sa durabilité, ont été également inclus.
L'unité a fonctionné comme prévu durant les essais et les ingénieurs du Johnson Space Center ont effectué des vérifications fonctionnelles supplémentaires de l'unité de vol telles qu’une inspection des arêtes vives de l’ensemble et des mesures de masse et de volume avant d'emballer l'unité pour son expédition au Kennedy Space Center en Floride.
Les équipes prévoient d'effectuer une vérification fonctionnelle du système OHSS au KSC en 2021, suivie d'une installation sur le vaisseau spatial Orion Artemis 2. Ils prévoient d'effectuer un test complet de bout en bout de l'unité en 2022, qui comprendra un étalonnage supplémentaire et une vérification du boîtier OHSS, des câbles à fibres optiques et du sous-ensemble optique du bouclier thermique.
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L'OHSS sans son couvercle supérieur
Pendant ce temps, début février, le groupe Airbus Defence and Space a annoncé avoir remporté un nouveau contrat auprès de l'ESA portant sur la construction de trois modules de service européens (ESM) supplémentaires destinés aux futures missions lunaires de la NASA. Le prix d’un ESM est d’environ 250 millions d'euros.
"Avec ces modules de service supplémentaires, l'ESA assure la continuité du programme Artemis de la NASA au-delà des trois modules qui sont déjà sous contrat avec Airbus", a indiqué Airbus dans un communiqué.
