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Les essais clé d'Orion lors d'Artemis 2 pour les missions futures
Pour la première fois, les astronautes testeront le vaisseau spatial Orion lors du vol Artemis 2 l'année prochaine. Alors que de nombreuses manœuvres du vaisseau spatial, comme les grands allumages propulsifs, sont automatisées, un test clé appelé « démonstration des opérations de proximité » évaluera les qualités du maniement d'Orion.
Pendant ce test d'environ 70 minutes prévu pour démarrer environ trois heures après le début de la mission, l'équipage commandera Orion à travers une série de mouvements en utilisant le deuxième étage du SLS (Space Launch System) comme repère. Ce deuxième étage, appelé ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), est doté d’une cible d'environ 60 cm qui sera utilisée pour évaluer la façon dont Orion se comporte avec des astronautes aux commandes.
« Il existe toujours des différences entre une simulation au sol et ce à quoi un vaisseau spatial réel ressemble dans l'espace », a déclaré Brian Anderson, responsable des rendez-vous, des opérations de proximité et de l'amarrage d'Orion au sein du programme Orion au Centre spatial Johnson de la NASA à Houston. « La démonstration devra nous aider à réduire les risques pour les futures missions impliquant des rendez-vous et des amarrages avec d'autres vaisseaux spatiaux. »
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Principe de la démonstration des opérations de proximité :
Une fois les astronautes de la NASA, Reid Wiseman, Victor Glover et Christina Koch, ainsi que l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Jeremy Hansen, seront en sécurité dans l'espace, le deuxième étage de la fusée lunaire se déclenchera deux fois afin de placer Orion sur une trajectoire d'orbite terrestre haute. Ensuite, le vaisseau spatial se séparera automatiquement du deuxième étage, grâce à plusieurs boulons explosifs avant que des ressorts ne repoussent Orion à une distance de sécurité.
Alors que le vaisseau spatial et son équipage s'éloigneront, Orion effectuera un demi-tour automatisé pour faire face au deuxième étage. À environ 90 m de distance, Orion arrêtera son mouvement relatif. C’est à cet instant que l'équipage prendra le contrôle et utilisera les commandes manuelles de translation et de rotation ainsi que le système d'affichage pour effectuer de très petits mouvements afin de s'assurer qu'Orion réagit comme prévu.
Ensuite, l'équipage pilotera très lentement Orion jusqu’à environ 9 m du deuxième étage. Une cible de 60 cm, similaire à celles utilisées lors des amarrages par les vaisseaux spatiaux visitant l’ISS, et montée à l'intérieur du sommet du deuxième étage, guidera leur visée.
"L'équipage observera la cible en utilisant une caméra montée à l'intérieur de la fenêtre de l'écoutille d'amarrage sur le dessus du module de l'équipage afin de vérifier l’alignement avec la cible montée sur l'ICPS", a déclaré Anderson. "C'est un bon substitut pour ce que les équipages verront lorsqu'ils s'amarreront au Starship lors d'Artemis 3 et au Gateway lors de futures missions."
À environ 9 mètres du deuxième étage, Orion fera une pause et l'équipage vérifiera les qualités de maniement fines du vaisseau spatial pour évaluer comment il se comporte à proximité d'un autre vaisseau. De petites manœuvres effectuées très près de l'ICPS seront effectuées à l'aide des propulseurs de contrôle de réaction du module de service européen d'Orion.
Ensuite, Orion reculera et permettra au deuxième étage de se retourner. L'équipage suivra l’ICPS, initiera une deuxième série de manœuvres manuelles en utilisant une autre cible montée sur le côté du deuxième étage, s'approchera de nouveau à environ 9 mètres, effectuera un autre contrôle des qualités de maniement fines, puis reculera.
À la fin de la démonstration, Orion effectuera une mise à feu automatisée pour s'éloigner de l'ICPS avant que celui-ci ne se déclenche pour rentrée dans l'atmosphère terrestre au-dessus d'un endroit isolé dans l'océan Pacifique. Pendant la mise à feu de départ d'Orion, les ingénieurs utiliseront la caméra d'amarrage du vaisseau spatial pour recueillir des mesures précises de positionnement, ce qui donnera des informations sur la navigation lors des activités de rendez-vous pour de futures missions dans l'environnement lunaire, où il n'y a pas de système GPS.
Comme l'Orion d'Artemis 2 ne s'amarrera pas à un autre vaisseau spatial, il n'est pas équipé d'un module d'amarrage contenant des lumières et dépend donc de l'ICPS pour être suffisamment éclairé par le Soleil pour permettre à l'équipage de voir les cibles.
"Comme pour de nombreux tests, il est possible que les opérations de proximité ne se déroule pas exactement comme prévu", a déclaré Anderson. "Même si nous n'accomplissons pas chaque partie de la démonstration, nous continuerons le vol d'essai tel que prévu pour accomplir nos objectifs principaux, notamment l'évaluation des systèmes d'Orion avec l'équipage à bord dans l'environnement spatial profond et la sécurité des astronautes pendant la mission."
Le vol Artemis 2 d'environ 10 jours testera les capacités fondamentales d'exploration spatiale humaine de la NASA, le lanceur SLS et le vaisseau spatial Orion, pour la première fois avec des astronautes, et ouvrira la voie à des missions sur la surface lunaire, y compris l'atterrissage de la première femme, de la première personne de couleur et du premier astronaute partenaire international sur la Lune.
