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Les supercalculateurs de la NASA prédisent la variation des vibrations suivant l'altitude lors d'un abandon au lancement.
Le système d'abandon de lancement d'Orion fait partie intégrante de la garantie de la sécurité des astronautes en éloignant le module d'équipage de la fusée en une fraction de seconde si une urgence survient pendant le lancement. Cette fonction d'abandon est alimentée par un moteur de fusée solide installé sur la tour d'abandon. Et ce moteur produit des panaches d'échappement à grande vitesse, chauds et des turbulences qui s'écoulent le long des flans d'Orion. Ils créent alors des ondes de pression intenses qui peuvent provoquer des vibrations dans la structure combinée du système d'interruption au lancement et du vaisseau spatial Orion lorsqu'il sont éloignés de la fusée.
Des chercheurs de la NASA ont donc analysé ces vibrations pour s'assurer que le système ne se désintègre pas en vol. L'altitude, la vitesse, la direction et l'orientation de la fusée changeant constamment pendant l'ascension, ces facteurs affectent la force et l'étendue des vibrations acoustiques générées par les panaches du moteur. Le système doit donc pouvoir fonctionner dans des conditions extrêmement différentes.
Les chercheurs du centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie ont utilisé leur logiciel de calcul de dynamique des fluides de pointe appelé LAVA (Launch, Ascent, and Vehicle Aerodynamics) pour prédire et mieux comprendre comment différents scénarios d'abandon - de la rampe de lancement à la frontière de l'espace - affecteront les niveaux de vibration.
Ils ont effectué trois simulations dans lesquelles l’abandon s'est produit dans des circonstances différentes :
- Au début du vol, à basse altitude, près de la vitesse du son où l'orientation de la fusée est mal aligné avec sa direction de vol.
- Plus tard, alors que la fusée est toujours à basse altitude mais se déplace plus vite que la vitesse du son.
- Avant d'atteindre l'espace où la fusée voyage encore dans l’atmosphère mais à très haute altitude et à près de cinq fois la vitesse du son.
Ces prédictions de dynamique des fluides numériques aident à réduire l'incertitude des scénarios d'avortement difficiles ou trop coûteux à tester, comme l'abandon quasi hypersonique à haute altitude, contribuant ainsi à réduire les risques et à garantir la sécurité des astronautes.
La vidéo ci-dessous a été réalisée à partir d'une simulation d'abandon au lancement déclenchée à basse altitude lors d'un déplacement à une vitesse supersonique. Ce scénario est identique au premier segment de combustion du test en vol Ascent Abort-2 réalisé en juillet 2019, mais se déroule à une altitude plus basse.
La vidéo montre des particules animées qui suivent littéralement le flux des panaches. Ces particules semblent sortir de la tuyère du moteur de fusée solide du système d'abandon et représentent les panaches d'échappement chauds et turbulents du moteur d'abandon. Les panaches s'écoulent sur le côté du véhicule et génèrent de fortes vibrations sur le véhicule. Pour visualiser ces vibrations, les particules et la surface du véhicule sont codées par couleur par pression, le rouge indiquant la pression la plus élevée et le bleu foncé représentant la pression la plus basse.
L'équipe de récupération en mer d'Orion est certifiée pour Artemis 1
Après la réussite du neuvième test de récupération en mer au tout début de cette semaine, l'équipe « Atterrissage et Recouvrement » de la NASA est certifiée pour récupérer le vaisseau spatial Orion lors de la prochaine mission Artemis 1. Au cours de ce test d'une semaine à bord de l'USS John P. Murtha, l'équipe, combinée NASA - Ministère de la Défense (DoD), a atteint plusieurs objectifs, garantissant qu’elle sera prête à récupérer Orion après son voyage au-delà de la Lune. Elle a réalisé un profil complet, avec toutes les procédures de récupération du vaisseau spatial, aidée d’une maquette d’Orion qui simule la taille et la forme du vaisseau spatial.
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Dès qu'Orion amerrira dans le Pacifique après sa mission lunaire, une équipe de plongeurs, d'ingénieurs et de techniciens quittera le navire sur de petits bateaux et se dirigera vers le vaisseau. Une fois là-bas, ils le sécuriseront et se prépareront à le remorquer vers le pont arrière du navire, connu sous le nom de « well-deck » (pont situé sous la ligne de flottaison). Pour s'assurer qu'Orion est stabilisé lorsqu'il est encore dans l'eau mais à l’intérieur du navire, les ingénieurs l'attacheront à un ensemble qui agit comme un moulinet de canne à pêche surdimensionné qui peut être ajusté pneumatiquement afin de l’arrimer.
En plus des équipes au sol et en bateau, des moyens aériens seront déployés pour surveiller Orion alors qu'il descend et amerrit lentement dans l'océan. Au cours des missions Artemis, la capsule voyagera à environ 40 000 km/h avant de ralentir à 500 km/h après être entrée dans l'atmosphère terrestre. Une fois les parachutes déployés, Orion ralentira à environ 30 km/h et planera au-dessus du Pacifique à environ 100 km au large des côtes de la Californie.
"C'était une mission à blanc et elle certifie toute notre équipe pour exécuter notre tâche de récupération", a déclaré Melissa Jones, NASA, Directrice de récupération basé à l’Exploration Ground Systems du Kennedy Space Center en Floride.
Le lancement de la mission Artemis 1 est prévu pour février 2022 depuis le complexe de lancement historique 39B du Kennedy Space Center en Floride. Première d'une série de missions de plus en plus complexes, Artemis 1 sera un essai en vol sans équipage du Space Launch System et du vaisseau spatial Orion, ouvrant la voie à de futures missions en équipage sur la Lune.
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L'équipe de récupération de la NASA et du DoD à bord de l'USS John P. Murtha
Artemis 2, de belles vidéos en perspective !
En novembre 2020, la NASA a lancé un appel d’offre d'engagement public de narration lors de la mission Artemis 2. Et National Geographic a répondu positivement et proposé de réaliser cette campagne, multiplateforme et ouvert à tous afin de raconter l'histoire d'Artemis 2, le premier vol Artemis qui transportera des astronautes autour de la Lune à bord du vaisseau Orion.
A l’époque, l'administrateur de la NASA, Jim Bridenstine déclarait que la NASA « recherchait des partenaires pour utiliser des technologies de pointe, des applications d'imagerie et des approches nouvelles qui iraient au-delà de la couverture standard de NASA TV ». « Nous voulons de nouveau capturer les sensations ressenties lors des missions Apollo pour la nouvelle génération - la génération Artemis. Tout comme les téléspectateurs étaient scotchés devant leurs téléviseurs il y a 50 ans alors que les astronautes faisaient leurs premiers pas sur la Lune, nous voulons de nouveau les immerger dans cette nouvelle ère d'exploration ».
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Les propositions incluaient du matériel tel que des systèmes de caméras à 360°, de la réalité virtuelle, de la compression d'images avancée pour améliorer leurs qualités sur les liaisons de communication à bande passante limitée, des méthodes de narration et de distributions inédites, des systèmes de caméras 4K et Ultra HD, des vues robotiques à la «troisième personne», des systèmes de caméras portables par l'équipage, une stabilisation de l'image, de petites caméras portables ou autres concepts qui puissent fournir des images plus attrayantes ou offrir une expérience de vision personnalisée.
À la suite d'un processus de sélection concurrentiel, la NASA et National Geographic ont donc conclu un accord (non remboursable) pour collaborer sur du matériel audiovisuel compact et léger qui volera à l'intérieur du vaisseau spatial, et son soutien pour ce projet.
National Geographic prévoit de tirer parti de son portefeuille d'actifs médiatiques, notamment de ses magazines, réseaux sociaux et numériques et de ses programmes télévisés, pour des opportunités de diffusion. Ceux-ci incluraient une expérience immersive à bord d'Orion pour partager l'histoire de l'exploration humaine de la Lune.
