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Départ du module de service Artemis III
Le module de service de l'ESA qui propulsera Orion lors du vol Artemis III transportant les astronautes qui atterriront sur la surface de la Lune est prêt à être expédié de chez Thales Alenia Space en Italie vers Airbus Space en Allemagne.
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Stefano Rossi, Responsable fabrication (Thales Alenia Space), dirige l'opération de transfert de la structure du module de service vers le conteneur de transport…
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…pendant que Giorgio (Gios) Borello, expert mécanique AIT (Assemblage, Intégration et Tests), guide la structure du module de service jusqu'à la base du conteneur de transport.
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Une fois installé dans son conteneur de transport, Annamaria Piras, Gestionnaire de programme Orion, dit au revoir à la structure alors que le couvercle s'abaisse. Prochain arrêt, Airbus Space à Brême en Allemagne.
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Félicitations à toute l'équipe à Turin, en Italie, pour avoir achevé la structure principale d'Artemis III !
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En vidéo :
13 octobre 2020 :
La structure du module de service européen de la mission Artemis 3 est arrivée en salle blanche chez Airbus Space à Brême, en Allemagne.
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Ultime test des panneaux solaires de l'ESM
Le 10 septembre dernier, au centre spatial Kennedy en Floride, un panneau solaire d'Orion a été déplié et testé une dernière fois, avant d'être replié en vue de son lancement. La prochaine fois qu'il se déploiera, il sera en orbite autour de la Terre, l'année prochaine.
Le premier module de service européen qui alimentera Orion dans le cadre de la mission Artemis I autour de la Lune est en phase finale d'intégration et de vérifications au Neil Armstrong Operations and Checkout et l'une des dernières tâches est de connecter les quatre grandes ailes solaires à la structure principale de l’ESM.
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Chaque aile de 7 m est articulée en deux points afin de pouvoir être repliée pour s'adapter à la coiffe du Space Launch Systems. Après le lancement et en orbite terrestre, les quatre ailes se déplient pour s'étendre sur 19 m, pivotent et tournent pour collecter l'énergie solaire, la transformant en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.
Les ailes étant conçues pour être déployées dans l'espace, elles ne sont donc pas faites pour résister à la gravité terrestre. Pour tester leur fonctionnement, elles sont déployées avec une plate-forme montée sur rail qui les soutient par le haut et suit leur déploiement. Cette vidéo, réalisée plus tôt cette année, montre la structure et le déploiement.
«Il s'agit d'une étape importante pour les équipes car nous avons maintenant terminé toutes les intégrations matérielles importantes. Nous ne reverrons plus ces panneaux solaires… sauf devant la caméra après le lancement », souligne Dominique Siruguet, responsable de la campagne du module de service européen de l'ESA.
Les panneaux solaires utilisent des cellules de la société américaine SolAero Technologies qui sont assemblées par Airbus Defence and Space aux Pays-Bas, tandis que le mécanisme d'entrainement des panneaux est fabriqué par Ruag en Suisse. En plein soleil, ils fourniront 11,1 kW de puissance - assez pour faire fonctionner deux foyers européens typiques.
Premières images du 3ème module de service pour Artemis III
Construit à Turin, en Italie, chez Thales Alenia Space, il s'agit de la troisième structure de ce type à sortir en production. Cependant, celle-ci est très spéciale, car elle fera voler la première femme et le prochain homme à atterrir sur la Lune lors de la mission Artemis III d'ici 2024.
La structure est presque terminée et sert de colonne vertébrale au vaisseau spatial Orion, assurant la rigidité lors du lancement. Elle constitue la base de tout l’assemblage ultérieur du vaisseau spatial, y compris les 11 km de câblage, les 33 moteurs, les quatre réservoirs contenant plus de 8000 litres de carburant, suffisamment d'eau et d'air pour garder quatre astronautes en vie pendant 20 jours dans l'espace, et les panneaux solaires «x-wing» de sept mètres qui fournissent suffisamment d'électricité pour alimenter deux foyers.
Cet ESM se rendra au hall d'intégration d'Airbus à Brême, en Allemagne, à la fin du mois de septembre pour intégrer tous les éléments énumérés ci-dessus et plus encore. Ce troisième module de service européen rejoindra le deuxième de la série qui est déjà à Brême, et en voie d'achèvement, qui sera envoyé au Kennedy Space Center l'année prochaine.
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Catherine Koerner à la tête du programme Orion
En remplacement de Mark Kirasich, la NASA vient de sélectionner Catherine Koerner comme responsable du programme Orion.
Dans ce rôle, elle sera responsable du développement et des opérations du vaisseau spatial de la NASA qui transportera les astronautes lors des missions Artemis. Koerner a pris son nouveau poste mardi 8 septembre au Johnson Space Center à Houston.
Plus récemment, elle a dirigé l'équipe de la Direction de la santé et des performances humaines au JSC, qui travaille à optimiser les performances des astronautes et à réduire les risques pour la santé associés aux vols spatiaux habités. L'expérience de Koerner comprend des rôles de directeur de vol (7 ans), de responsable navette spatiale pour la Direction des opérations des missions (Missions Operations Directorate), de directeur adjoint du Bureau des véhicules ISS (ISS Vehicle Office) (6 ans) et de directeur du Bureau d'intégration des transports (Transportation Integration Office ) (2 ans) pour le programme ISS.
Avant de rejoindre le JSC au milieu des années 90, Koerner a travaillé au Jet Propulsion Laboratory (JPL) sur des missions robotiques martiennes.
Originaire de Schaumburg dans l’Illinois, elle a obtenu un baccalauréat et une maîtrise en génie aéronautique et astronautique de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Tout au long de sa carrière, Koerner a été reconnue pour ses réalisations, remportant de nombreux prix et distinctions, notamment la NASA Outstanding Leadership Medal, la NASA Exceptional Service Medal, le JSC Superior Achievement Award et le JSC Director's Commendation Award.
En tant que responsable du programme Orion, Koerner sera responsable de la supervision de la conception, du développement et des tests du vaisseau spatial Orion, ainsi que de la fabrication d'engins spatiaux déjà en cours sur des sites à travers le pays et en Europe pour l'ESA.
Koerner succède à Mark Kirasich, qui dirige actuellement la division Advanced Exploration Systems de la NASA au sein de la direction des missions d'exploration et d'exploitation humaine, au siège de la NASA. Howard Hu, qui était directeur du programme Orion par intérim, devient directeur adjoint du programme d'Orion.
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La construction d'Orion Artemis III a débuté
Le premier élément usiné pour le module d'équipage Orion - Artemis III (un panneau de cône avec des ouvertures pour les fenêtres qui fourniront une vue spectaculaire de la Lune) a été conçu par l'entrepreneur principal d'Orion, Lockheed Martin, et fabriqué par AMRO Fabricating Corp., de South El Monte en Californie.
Le panneau terminé va maintenant partir pour le Michoud Assembly Facility de la NASA, près de la Nouvelle-Orléans, en Louisiane, où les ingénieurs le souderont avec les autres panneaux du vaisseau pressurisé Orion.
En plus des éléments usinés pour le module d'équipage d'Orion, AMRO fabrique les panneaux pour l'étage central, l'adaptateur d'étage du véhicule de lancement et l'adaptateur d'étage Orion pour le Space Launch System (SLS) qui enverra Orion sur la Lune lors des futures missions Artemis.
Ensemble, Orion, SLS et EGS (Exploration Ground Systems) font appel à des fournisseurs dans 50 États, à Washington DC et à Porto Rico, dont près de la moitié sont des petites entreprises.
En vidéo, Orion et Artemis III chez AMRO (en):
26 août
La première pièce du vaisseau pour Artemis III est arrivée à la NASA le 21 août. Dans les mois à venir, les six autres éléments du vaisseau pressurisé arriveront à Michoud où ils seront soudés ensemble pour construire la structure d'Orion.
Installation de l'adaptateur d'Orion
Les techniciens du Kennedy Space Center en Floride travaillent à installer l’adaptateur qui reliera le vaisseau spatial Orion à son lanceur pour la mission Artemis I autour de la Lune. Il s'agit de l'une des dernières opérations matérielles majeures pour Orion à l'intérieur du « Neil Armstrong Operations and Checkout Building » avant son intégration avec le SLS.
Le cône de l'adaptateur du vaisseau spatial (vu en bas de la pile illustrée par les photos en fin d'article) se connecte au bas du module de service d'Orion et rejoindra plus tard un autre adaptateur connecté au sommet de l'étage de propulsion cryogénique ICPS du SLS. Pendant le processus d'installation du cône sur Orion, le vaisseau spatial est sorti de la cellule d'assemblage et de tests finaux (Final Assembly and Systems Testing – FAST), et placé sur un support nommé Super Station.
Après avoir lancé Orion vers la Lune, le vaisseau spatial se séparera de l'ICPS et de son cône adaptateur à l'aide de pyrotechnie et de ressorts.
Ensuite, avant de positionner Orion sur la fusée, les techniciens devront installer les revêtements qui protègent les conduites de fluide et les composants électriques de l'adaptateur du module d'équipage qui relie Orion au module de service. Ils installeront également les panneaux solaires qui fourniront à Orion de l'énergie, les carénages largables de l'adaptateur du vaisseau spatial qui renferment le module de service lors du lancement ainsi que le couvercle de la baie avant qui protège le système de parachutes.
Orion, un cockpit conçu avec son équipage, en vue des missions spatiales profondes
Le vaisseau spatial Orion transportera des astronautes lors de leurs voyages vers la Lune. Pour s'assurer que l'équipage y arrive en toute sécurité lors des missions Artemis, l'équipe de conception prend en compte chaque détail de la vie et du travail à l'intérieur du vaisseau spatial.
Construire Orion lors de missions de plusieurs semaines nécessite que les ingénieurs réfléchissent à d'innombrables détails, à la fois, par exemple, pour créer un espace pour l'exercice physique au blocage de suffisamment de lumière dans la cabine pour permettre à l'équipage de dormir correctement.
Pour ce faire, l'équipe capitalise sur les données des missions actuelles et passées, comme les expéditions vers la Station spatiale internationale et le programme Apollo, et fait appel à une variété d'experts d'horizons divers.
Des spécialistes de l'acoustique sur le niveau de bruit réel dans la cabine dû aux équipements en marche, un concepteur de sacs de stockage d’objets contaminés par le feu et des couturières pour créer des sacs de couchage et des stores occultant ont donc été consultés. Un studio d'effets spéciaux a même été créé pour reproduire des vagues dans un espace contrôlé afin de tester le radeau de sauvetage.
Mais ces stores et ces sacs de couchage ne sont pas tout à fait ce qu’on peut rencontrer en camping. Non seulement les stores bloquent la lumière du soleil lorsque la cabine et l'équipage sont en configuration de sommeil, mais ils sont également dotés d’un habillage intégré qui permet de prendre des photos de l'espace sans être ébloui par les lumières de la cabine. Quant aux sacs de couchage, ils ont été simplifiés pour réduire leur masse et peuvent être suspendus à plusieurs endroits différents à travers la cabine afin de maximiser l'espace. Ils ont également des trous pour les bras afin que les astronautes puissent utiliser leurs tablettes avant de s'endormir.
Parce que des astronautes de différentes tailles seront envoyés sur la Lune, les panneaux d'affichage et les sièges doivent fonctionner pour 99% des personnes - d'une femme de 1,47 m et 42 kg à un homme de 1,95 m et 110 kg. Cela implique de rendre les sièges réglables pour que le plus petit ou le plus grand des astronautes puisse accéder à toutes les commandes.
Et même les signaux d'alarme ont été soigneusement étudiés. L'équipe d'ingénierie humaine d'Orion a découvert qu’en utilisant une alarme trop choquante, elle était plus susceptible de surprendre, plutôt que d'alerter les membres d'équipage. Pour éviter cela, les concepteurs ont trouvé une nouvelle tonalité d'alarme qui incite l'équipage à agir le plus rapidement possible en cas d'urgence.
D’ailleurs, l'une de ces urgences la plus redoutée est un incendie dans la cabine. On se souvient tous de la tragédie d’Apollo 1. Pour ce faire, les ingénieurs adoptent une approche de bout en bout des procédures d'urgence : Une fois que l'équipe a déterminé qu'un extincteur à base d'eau est le meilleur pour un incendie de batterie au lithium-ion, elle doit encore tester quels filtres peuvent nettoyer l'atmosphère de la fumée, s'assurer qu'ils ne seront pas obstrués par la vapeur dégagée lors de l'extinction du feu, et trouver un «sac anti-feu» spécial pour ranger ces filtres une fois l'air de l'habitacle à nouveau respirable.
Autre problème encore plus grave et plus complexe, une perforation dans la coque suite à une collision avec des débris spatiaux ou un autre vaisseau. Cela pourrait entraîner une perte d'air ou de pression dans la cabine. L'équipage devrait alors entrer immédiatement dans leurs combinaisons de lancement et d'entrée et retourner sur Terre.
Ce retour devant prendre 4 à 5 jours, les ingénieurs ont dû concevoir une combinaison dans laquelle l'équipage doit pouvoir vivre jusqu'à 6 jours, ce qui signifie penser à chaque « logement biologique ». Ces aménagements biologiques comprennent des aliments spécialisés pour réduire les déchets humains, un système de distribution de pilules et de médicaments à l'équipage dans leurs combinaisons et du matériel pour compartimenter les déchets. Vivre dans ce scaphandre pendant si longtemps serait probablement la chose la plus inconfortable que les astronautes n’aient jamais connue, mais cela les garderait en vie jusqu'à ce qu'ils rentrent sur Terre.
Enfin, les tests sur les nouveaux designs et protocoles prennent de nombreuses formes. Il s'agit notamment d'exposer les tablettes informatiques à des radiations pour déterminer quand elles sont susceptibles de tomber en panne, de mesurer l'espace disponible d’un abri contre les gros pics de rayonnement solaire dans la cabine et d'exécuter des exercices d'urgence à l’intérieur d’une maquette de cette cabine.
«Nous ne pourrons jamais prédire complètement quelle sera la réalité», a déclaré Jason Hutt, ingénieur principal pour l'intégration des systèmes d'équipage Orion au Johnson Space Center à Houston. «Au lieu de cela, nous essayons de rendre nos conceptions suffisamment flexibles pour que, quelle que soit la situation réelle, l'équipe dispose des outils nécessaires pour s'y adapter et rentrer en toute sécurité.»
Un premier jalon terminé pour le bouclier thermique d'Artemis II
Les techniciens du Kennedy Space Center de la NASA en Floride ont récemment terminé l'application méticuleuse de plus de 180 blocs de matériau ablatif sur le bouclier thermique du vaisseau spatial Orion destiné à transporter des astronautes autour de la Lune lors de la mission Artemis II.
Le bouclier thermique est l'un des éléments les plus critiques d'Orion. Il protège la capsule et les astronautes des températures de près de 2800°C ressenties lors de la rentrée atmosphérique terrestre à la deuxième vitesse cosmique.
Avant l'installation, plusieurs gros blocs du matériau ablatif appelé AVCOAT ont été produits au Michoud Assembly Facility à la Nouvelle-Orléans. Ils ont ensuite été expédiés au KSC et usinés en 186 petits blocs uniques avant d'être appliqués par les techniciens sur le squelette en titane et la peau en fibre de carbone sous-jacents du bouclier thermique.
Par la suite, les ingénieurs effectueront des évaluations non destructives pour rechercher d’éventuels vides dans les lignes de liaison, ainsi que mesurer les niveaux et les écarts entre les blocs. Les espaces seront remplis de matériau adhésif puis réévalués. Le bouclier thermique sera ensuite soumis à un test thermique, après quoi il sera scellé et peint. Une fois tous les tests terminés, plus tard cette année, le bouclier thermique sera installé et boulonné au module d'équipage.
Aboutissement des tests pour le STA d’Artemis 1
Le STA (Structural Test Article pour Maquette de Tests Structurels), vient de terminer ses 330 jours d’essais.
Avant que les astronautes de la NASA pilotent le vaisseau spatial Orion pour les missions Artemis, les ingénieurs se devaient de tester minutieusement sa capacité à résister aux contraintes de lancement, de montée en orbite, aux conditions difficiles du transit dans l'espace lointain et du retour sur Terre. Ces essais du STA requis pour qualifier la conception d'Orion ont commencé dès le début 2017 et comprenaient 20 tests, utilisant six configurations différentes - d'un seul élément au vaisseau complet - et diverses combinaisons entre les deux.
Ces tests, achevés en juin de cette année, ont tous validé la durabilité structurelle d'Orion pour toutes les phases du vol d'Artemis 1.
Le STA, dans sa configuration «full stack» : module d'équipage, module de service, système d'abandon au lancement, adaptateur de vaisseau spatial et carénages largables
Parmi ces 20 épreuves, on peut citer des expérimentations de charges pour s'assurer que les structures de l’engin spatial résistent aux charges intenses du lancement et de la rentrée atmosphérique, des tests acoustiques et de vibrations pour évaluer comment Orion et ses composants tolèrent les forces vibratoires intenses, des essais de chocs pyrotechniques qui recréent les puissantes explosions pyrotechniques nécessaires aux séparations critiques pendant le vol tels que les séparations de modules et les largages de carénage, et un test de foudre pour évaluer les dommages potentiels au matériel de vol en cas d’exposition du véhicule à un coup de foudre avant le lancement.
Chez Lockheed Martin à Denver, les équipes ont travaillé 24 heures sur 24 pendant des jours pour préparer ces essais, les exécuter, démonter puis reconfigurer le STA pour le prochain test, aboutissant à 330 jours réels d’épreuves en tout genre. Au cours de certaines de ces phases, les ingénieurs ont poussé les pressions, les charges mécaniques, les vibrations et les chocs jusqu'à 40% au-delà des conditions les plus sévères prévues pendant la mission, analysant les données pour confirmer que les structures de l’engin spatial résistent aux environnements extrêmes de l'espace.
Test de largage du couvercle de la baie avant du STA chez Lockheed Martin près de Denver.
Alors que le vaisseau Orion se prépare au Kennedy Space Center pour sa première mission, la campagne STA se poursuivra au-delà d'Artemis 1, intégrant des tests de charges structurelles sur le système d'abandon au lancement et des essais d'impact sur l'eau du module d'équipage en vue de la mission Artemis 2 - le premier vol autour de la Lune avec des astronautes. Pour Artemis 3, la mission qui verra la première femme et le prochain astronaute masculin atterrir à la surface de la Lune, le STA sera utilisé pour des tests sur le système d'amarrage du vaisseau spatial.
Un troisième module de service européen pour le retour sur la Lune
C’est officiel depuis le 26 mai, l'Agence spatiale européenne a signé un contrat avec Airbus pour la construction du troisième module de service européen pour le vaisseau spatial Orion qui transportera les astronautes qui atterriront sur la Lune (mission Artemis III).
«En concluant cet accord, nous démontrons à nouveau que l'Europe est un partenaire solide et fiable pour le programme Artemis » a déclaré le directeur de l'exploration humaine et robotique de l'ESA, David Parker. Plus de 20 000 pièces et composants sont utilisés dans chaque module de service, des équipements électriques en passant par les moteurs, les panneaux solaires, les réservoirs de carburant et autres éléments de survie des astronautes, ainsi qu'environ 12 kilomètres de câbles.
L'ESM est de forme cylindrique et mesure environ quatre mètres de diamètre et de hauteur. Il dispose de quatre panneaux solaires (de 19 mètres de large lorsqu'ils sont déployés) qui génèrent suffisamment d'énergie pour alimenter deux foyers. Les 8,6 tonnes de carburant alimentent un moteur principal et 32 petits propulseurs. L'ESM pèse au total un peu plus de 13 tonnes. En plus de sa fonction de système de propulsion principal pour le vaisseau spatial Orion, l'ESM est responsable des manœuvres orbitales et du contrôle de position. Il fournit également à l'équipage les éléments centraux de support-vie tels que l'eau et l'oxygène, et régule le contrôle thermique lorsqu'il est amarré au module d'équipage.
Au cours du développement et de la construction de l'ESM, Airbus a tiré parti de son expérience en tant que maître d'œuvre du véhicule de transfert automatisé (ATV) de l'ESA, qui a fourni aux différents équipages de la Station spatiale internationale des livraisons régulières de matériel d'e recherche, de pièces de rechange, de nourriture, d'air, d’eau et de carburant. Cinq ATV ont été lancés entre 2008 et 2014.
Le premier module de service européen a déjà été livré au KSC de la NASA en novembre 2018 pour un lancement inhabité l'année prochaine et a déjà été couplé avec son module d'équipage. Le second est en production dans le hall d'intégration d'Airbus à Brême, en Allemagne.
Assemblage du module de service européen n°2
