/image%2F0958463%2F20221129%2Fob_a72a24_orion.jpeg)
WDR terminé, retour au VAB.
La NASA a analysé les données du WDR effectuée le lundi 20 juin et a déterminé que la campagne de tests était terminée. Le SLS et Orion vont retourner au bâtiment d'assemblage de véhicules (VAB) la semaine prochaine, vraisemblablement les 1er ou 2 juillet, pour préparer la fusée et le vaisseau spatial au lancement.
Lors de la répétition, les équipes ont pu valider les délais et les procédures de lancement, y compris le chargement des ergols cryogéniques (super froids) dans les réservoirs de la fusée, l'exécution du compte à rebours du lancement jusqu'au transfert au séquenceur de lancement automatisé et la vidange des réservoirs. La répétition s'est concentrée sur deux objectifs principaux et plusieurs objectifs secondaires pour s'assurer que l'équipe sera prête à lancer le vol-test Artemis 1.
/image%2F0958463%2F20220625%2Fob_73d5f1_3.jpg)
Les principaux objectifs étaient :
De confirmer les opérations de chargement cryogénique à travers toutes les phases de remplissage des ergols et procéder au compte à rebours final, d’effectuer un Stop à T-10 minutes suivi d’une reprise de compte à rebours, de simuler une annulation de lancement et enfin, d’effectuer les opérations de vidange des ergols et les activités de sécurisation.
De confirmer les installations du Launch Complex-39 au Kennedy Space Center et du Centre de contrôle des vols à Houston dans la configuration d’un véritable lancement et de confirmer les opérations et la connectivité requises le jour J avec l'équipe de contrôle de lancement, l'équipe de soutien au lancement, le « 45th Delta Space Force Eastern range », responsable de toutes les opérations de lancements spatiaux depuis la côte Est, l’infrastructure réseau et le centre de conception.
Les objectifs secondaires étaient :
De démontrer le bon fonctionnement des interfaces entre le Kennedy Launch Control Center (Cape Canaveral) et le Marshall SLS Engineering Support Center (Huntsville, Alabama), le Delta Operations Center de la 45th Space Force (Cape Canaveral Space Force Station) et le Johnson Flight Control and Mission Evaluation Room (Houston), y compris les communications, la télévision opérationnelle pour la surveillance de la fusée et du vaisseau spatial, et la télémétrie dans la configuration du jour du lancement.
De collecter des données sur les charges de configuration de lancement d'Orion, du SLS et du lanceur mobile, la déflexion cryogénique induite et les données thermiques pendant la charge et la vidange des ergols, ainsi que des images des performances du véhicule.
De valider les délais et procédures de déploiement et de retour en arrière, le compte à rebours de lancement, la fenêtre de lancement, y compris le temps nécessaire pour effectuer un Stop et une nouvelle configuration pour un prochain T-0.
De recueillir des données sur les interférences électromagnétiques et la compatibilité entre le véhicule et les systèmes de la 45th Space Force configurés pour un arrêt du lancement.
De rassembler et organiser la « Red Crew », c’est-à-dire les équipes de secours incendie, médicales et autres de soutien au lancement.
/image%2F0958463%2F20220625%2Fob_892124_1.jpg)
En pénétrant profondément dans la phase finale du compte à rebours où de nombreuses activités critiques se succèdent rapidement, les équipes ont éprouvé tous les atouts et capacités de l'ensemble du système : le SLS, Orion et les systèmes-sol, y compris le Launch Complex 39B et d'autres emplacements de soutien.
Malgré une fuite d'hydrogène liquide détectée plus tôt dans la journée lors de l'augmentation de la pression pour conditionner les moteurs, les équipes ont pu élaborer un plan pour procéder au décompte final dans l'espoir que le compte à rebours s'arrêterait après le transfert au logiciel de séquenceur de lancement automatisé. Ce logiciel effectue des vérifications pour confirmer que les températures des moteurs sont dans une plage acceptable jusqu'au point de la séquence de démarrage de ces derniers à H - 9,34 secondes et doit fonctionner correctement afin de stopper le compte à rebours à tout moment si les températures tombent en dehors de cette plage.
Le directeur du lancement a choisi de faire un seul décompte final en raison de l’heure avancée dans la journée. Avec l'expérience acquise des opérations de chargement et des simulations, il n'est pas nécessaire d'effectuer un nouveau test. De plus, dans le cadre des procédures normales après la fin du compte à rebours, les équipes ont suivi avec succès une série d'étapes pour "sécuriser", stabiliser et reconfigurer la fusée.
Les ingénieurs ont examiné les quelques commandes qui auraient été incluses dans les secondes restantes du compte à rebours avant la séquence de démarrage du moteur et ont déterminé qu’elles avaient déjà été validées lors d'autres tests récents. Ces commandes ne faisaient pas partie des objectifs, mais l'équipe a décidé d'incorporer des vérifications supplémentaires plus tôt dans le compte à rebours, car elles affinent les procédures, telles que les paramètres de purge du moteur et les réchauffeurs de conduite d'alimentation en ergol utilisés pour conditionner les moteurs à une gamme de température spécifique pour le lancement.
/image%2F0958463%2F20220625%2Fob_fe76c2_2.jpg)
Avant de retourner au VAB, les ingénieurs vérifieront les unités de puissance hydraulique qui contiennent des turbines alimentées à l'hydrazine et sont reliées à des pompes qui fournissent de la pression pour faire pivoter les tuyères, utilisées pour diriger la fusée pendant l'ascension. Le séquenceur de lancement automatisé envoie la commande de démarrage de l'unité de puissance hydraulique à H-28 secondes, ce qui aurait dû se produire juste après le moment où le logiciel de vol a coupé le compte à rebours à H-29 secondes lors du WDR.
Une fois à l'intérieur du VAB, les équipes remplaceront un joint sur la déconnexion rapide de l'ombilical du mât de service de queue (TSMU - Tail Service Mast Umbilical) afin de remédier à la fuite d'hydrogène liquide détectée lors de la répétition. La NASA prévoit de renvoyer SLS et Orion sur le pad pour un lancement fin août et fixera une date de lancement cible spécifique après le remplacement du matériel associé à la fuite.
/image%2F0958463%2F20220625%2Fob_9de7df_1.jpg)
Déroulement du deuxième WDR d'Artemis 1
C’est le 6 juin à 14h47 UTC que la fusée lunaire Artemis 1 a été déposée sur le pas de tir 39B du Kennedy Space Centre, après un voyage d’environ 10 heures en provenance du VAB, sur son transporteur à chenilles, pour le deuxième test de remplissage en ergols, du logiciel de contrôle de lancement, des systèmes électriques, mécaniques et des propulseurs du lanceur, ainsi que des interfaces avec l'équipement de support-sol de la rampe de lancement.
Le samedi 18 juin à 21h30 UTC, le compte à rebours démarre pour un test prévu sur 2 jours jusqu’à H – 33 minutes suivi d’un Stop puis d’une reprise du compte à rebours jusqu’à H - 10 secondes, juste avant que les quatre moteurs principaux de la fusée ne commencent leur séquence de démarrage.
Dès lundi 20 juin, aux alentours de 11h30 UTC, la NASA indique qu'une vanne d'azote gazeux en défaut a dû être remplacée, et donc le système d'azote gazeux testé à nouveau. Le compte à rebours est stoppé à H – 6h40’.
/image%2F0958463%2F20220621%2Fob_ed5a6a_pic-1.png)
Les tests étant concluants, c’est à 13h05 UTC que la mise en condition thermique des réservoirs débute grâce à l’azote gazeux. Le compte à rebours est réglé pour reprendre à partir du point H – 6h 40’ à 13 h 28 UTC pour une heure de lancement simulée à 20 h 38 UTC.
Vers 14h00 UTC, le chargement de près de 900 000 litres d’oxygène liquide (LOX) de l’étage central du SLS débute en mode remplissage lent. Un quart d’heure plus tard, celui-ci passe en mode remplissage rapide.
Vers 14h30 UTC, le directeur des tests de la NASA, à l'intérieur de la salle de tir 1 du Kennedy Space Center, donne le feu vert pour débuter les opérations de remplissage d'hydrogène liquide (LH2) du SLS mais ce n’est que vers 15h15 UTC que le chargement commence en mode remplissage lent. Le mode remplissage rapide débute 20 minutes plus tard. A ce moment, cela déplace la répétition du compte à rebours au-delà du point où l'équipe de lancement avait détecté une fuite d'hydrogène en avril dernier.
Vers 16h45 UTC, Le réservoir d'hydrogène liquide de l’étage central du SLS est plein à 100%, l'oxygène liquide est chargé à 80 % et à 17h00 UTC, c’est au tour du chargement en LH2 de l'ICPS de débuter. « Nous nous sentons vraiment bien », déclare Wes Mosedale, l’assistant technique du directeur du lancement d'Artemis 1 de la NASA.
A 17h30 UTC, les réservoirs de l’étage central du SLS sont pleins et en mode de réapprovisionnement, remplaçant tout ce qui se perd en raison de l'ébullition. L'hydrogène liquide LH2 de l'étage supérieur ICPS est en remplissage rapide lorsqu’à 18h15 UTC une fuite d'hydrogène sur une déconnexion rapide de l'étage central est détectée : le remplissage en LOX de l’ICPS qui venait de débuter est stoppé.
/image%2F0958463%2F20220621%2Fob_ed2b93_1.jpg)
A 18h45 UTC, le LH2 de l’ICPS est complètement chargé tandis que les équipes s’attèlent à résoudre la fuite au niveau de la déconnexion rapide de l'étage principal et ajuster manuellement la pression LOX dans l'étage supérieur pour reprendre son chargement. Un petit incendie sans conséquence, dû à la torchère à hydrogène près du pad 39B, se déclare. A 19h10, l'équipe réussi à résoudre les problèmes de pression et reprend le remplissage en LOX de l'étage supérieur.
19h30 UTC. Le réservoir d'oxygène liquide de l'étage supérieur du SLS est maintenant en mode "remplissage rapide". C'est le dernier des quatre réservoirs de propergol liquide à être chargé dans cette répétition générale du compte à rebours. Pendant ce temps, les ingénieurs ont réchauffé la connexion dans l'espoir de remettre en place un joint et d'éliminer la fuite mais elle persiste et le compte à rebours à H- 10 minutes est prolongé.
20h00 UTC : Le T0 reste à H – 30 minutes et reprendra à H – 10 minutes, afin de rattraper le temps perdu.
21h00 UTC. L'équipe de lancement d'Artemis n'ayant pas réussi à résoudre le problème de la fuite d'hydrogène, les responsables envisagent de poursuivre le test jusqu'à environ H-90 secondes afin de recueillir plus de données et cocher plus d'étapes pour cette répétition.
23h27 UTC. Le « GO » est donné jusqu’à H – 9 secondes, la fuite d’hydrogène est masquée pour les ordinateurs.
/image%2F0958463%2F20220621%2Fob_9a30c5_pic-moteurs.jpg)
H – 5 minutes : Tous les systèmes sont toujours au vert.
H - 4 minutes : Le séquenceur de lancement au sol a amorcé le démarrage de l'unité d'alimentation auxiliaire de l'étage central qui fournit la pression hydraulique au système de direction des moteurs de l'étage central.
23h37 UTC : Le compte à rebours est stoppé à H – 29 secondes. La fusée lunaire a été entièrement alimentée aujourd'hui pour la première fois, mais la NASA a découvert une nouvelle fuite d'hydrogène et le compte à rebours s'est terminé 20 secondes plus tôt que prévu.
Charlie Blackwell-Thompson, directrice du lancement à Houston, a déclaré que c'était "certainement une bonne journée" pour l'équipe, mais il est prématuré de décider des prochaines étapes avant le décollage de la mission Artemis 1. Il n'était pas clair lundi soir si la NASA pourrait tenter une autre répétition générale avant de procéder au lancement…
Voici les différents volumes qui ont été chargés.
Core central :
Oxygène liquide ~891 000 litres
Hydrogène liquide ~2 440 000 litres
Etage supérieur ICPS :
Oxygène liquide ~22 700 litres
Hydrogène liquide étage supérieur ~77 300 litres
/image%2F0958463%2F20220621%2Fob_e259a4_charlie-blackwell-thompson.jpg)
Charlie Blackwell-Thompson
Des lasers, des étoiles et des capteurs pour guider Orion
Le système terrestre GPS ne pouvant être reçu sur notre satellite naturel, Orion et les futurs astronautes s'appuieront donc sur un système différent pour voyager vers la Lune et y revenir.
Orion dispose d'un système avancé de guidage, de navigation et de contrôle appelé GN&C pour Guidance, Navigation, and Control, permettant de toujours savoir où il se trouve, dans quelle direction il est pointé et où il va. Ce dispositif contrôle même le système de propulsion pour maintenir le vaisseau sur la bonne trajectoire.
Le GN&C utilise tout un ensemble de capteurs différents pour calculer la position d'Orion dans l'espace. Le logiciel des ordinateurs de bord reçoit les informations de ces capteurs, puis transmet au vaisseau spatial les commandes nécessaires pour naviguer. Comme la plupart des systèmes sur Orion, il y a redondance de chaque capteur afin d’augmenter la fiabilité.
/image%2F0958463%2F20220605%2Fob_26ea21_screenshot007.jpg)
Un des ensembles de capteurs, composé de caméras sensibles qui prennent des photos du champ d'étoiles autour d'Orion, est connu sous le nom de «star trackers». En comparant les images à la carte d'étoiles intégrée, le traqueur peut déterminer dans quelle direction se dirige Orion. Il existe deux «star trackers» à bord du vaisseau (redondance), construits par Jena-Optronik GmbH à Iéna en Allemagne.
Autre caméra de navigation, l’«Optical Navigation» (OpNav) prend des images de la Lune et de la Terre et, en examinant la taille et la position de ces corps célestes, détermine l'angle d'Orion et sa distance par rapport à eux pour maintenir le vaisseau sur la bonne trajectoire. La caméra peut également aider Orion à rentrer de manière autonome en cas de perte de communication avec la Terre.
Le véhicule doit aussi savoir en permanence où se trouve le Soleil, afin d’orienter correctement ses panneaux solaires et savoir de quel côté du vaisseau spatial le Soleil chauffe. Pour cela, Orion utilise des capteurs solaires situés sur le module de service ESM fourni par l'ESA. Ces capteurs vérifient l’attitude et l'orientation du vaisseau spatial par rapport à sa direction de déplacement, et s'assurent qu'il oriente convenablement ses panneaux solaires pour produire l'électricité.
Enfin, lors des futures missions, lorsqu’Orion devra s'amarrer à un autre vaisseau spatial, deux capteurs Lidar situés à l'intérieur du tunnel du mécanisme d'amarrage mesureront la distance de la cible et aideront le système de contrôle à rapprocher les deux vaisseaux spatiaux.
/image%2F0958463%2F20220605%2Fob_0d42d3_screenshot008.jpg)
Ce système Lidar, abréviation de LIght Detection And Ranging, également construits par Jena Optronik et qui volera à partir d’Artemis 3, est une méthode pour déterminer une distance en ciblant une impulsion laser sur un objet et en mesurant le temps nécessaire à la lumière réfléchie pour revenir au récepteur. Le système GN&C à bord d'Orion utilise le lidar pour mesurer l'alignement des mécanismes d'amarrage sur chaque vaisseau spatial. S'ils sont mal alignés, il prend des mesures correctives en déclenchant les propulseurs appropriés.
Les différents capteurs d'Orion sont des éléments clés pour déterminer où se trouve le vaisseau spatial, l'amener là où il doit aller et aider à assurer le succès des missions de plus en plus complexes au cours de la prochaine décennie qui permettront des missions d'exploration humaine vers la Lune et Mars.
