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La NASA et le DoD s’entraînent à des scénarios d’abandon avant la mission lunaire Artemis 2
La NASA et le ministère de la Défense (DoD) ont fait équipe les 11 et 12 juin derniers pour simuler les procédures qu’ils utiliseraient pour secourir l’équipage d’Artemis 2 en cas d’urgence au lancement. Les simulations ont eu lieu au large des côtes de la Floride et ont été soutenues par les équipes de lancement et de contrôle de vol avant l'envoi des quatre astronautes autour de la Lune et de leur retour l’année prochaine dans le cadre de la première mission Artemis habitée.
L’équipe a répété les procédures qu’elle utiliserait pour sauver l’équipage lors d’un abandon du vaisseau spatial Orion à la fois lorsque le SLS (Space Launch System) est toujours sur la rampe de lancement mais aussi pendant son ascension vers l’espace. Un ensemble de mannequins et une version représentative d’Orion, appelée "Crew Module Test Article" ont été utilisés pendant ces tests.
L’équipe de lancement du Centre spatial Kennedy en Floride, les contrôleurs de vol du centre de contrôle de mission du Centre spatial Johnson à Houston, ainsi que l’équipe de gestion de la mission, ont tous travaillé ensemble, mettant en pratique leurs procédures intégrées pour ces scénarios d’urgence.
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"Une partie de la préparation de l’envoi d’humains sur la Lune consiste à s’assurer que nos équipes sont prêtes à faire face à tout scénario le jour du lancement", a déclaré Lakiesha Hawkins, administratrice associée adjointe de la NASA pour le programme Moon to Mars, et qui est également présidente de l’équipe de gestion de la mission Artemis 2. "Nous nous rapprochons de notre mission audacieuse d’envoyer quatre astronautes autour de la Lune et nos tests intégrés nous aident à nous assurer que nous sommes prêts à les ramener à la maison quel que soit le scénario."
Celui d’abandon à la rampe de lancement a été le premier.
Les équipes ont effectué un compte à rebours normal avant de déclarer un abandon avant le lancement prévu de la fusée. Lors d’une véritable urgence sur la plate-forme, le système d’abandon au lancement d’Orion propulse le vaisseau et son équipage à une distance de sécurité et l’oriente avant que les parachutes de la capsule ne se déploient pour un amerrissage en toute sécurité au large des côtes de la Floride.
Pour l’amerrissage simulé, Orion et ses mannequins ont été placés dans l’eau à 8 km à l’est de Kennedy Space Center. Une fois la procédure d’abandon débutée, deux hélicoptères de la marine transportant des parachutistes de l’US Air Force ont quitté la base spatiale voisine de Patrick (Patrick Space Force Base). Les sauveteurs ont sauté à l’eau avec un équipement de sauvetage spécifique pour s’approcher en toute sécurité du vaisseau spatial, récupérer l’"équipage" et le transporter pour des soins médicaux dans les hélicoptères, tout comme ils le feraient en cas d’abandon réel de la plate-forme.
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Le lendemain, ils se sont concentrés sur un scénario d’abandon lors de l’ascension vers l’espace.
L’équipe de récupération d’Artemis a mis en place une autre simulation en mer, à 19 km à l’est du KSC, en utilisant la maquette du module d’équipage Orion et ses mannequins. Avec le soutien des équipes de lancement et de contrôle de vol, en même temps que l’équipage d’Artemis 2 se trouvait à l’intérieur d’un simulateur au Johnson Space Center, l’équipe de sauvetage est entrée en action après avoir reçu l’appel d’interruption de montée simulée et a commencé les procédures de sauvetage à l’aide d’un avion C-17 et de parachutistes de l’U.S. Air Force. En atteignant la capsule, les sauveteurs ont sauté du C-17 avec le même équipement spécifique. Lors d’une véritable ascension, Orion se séparerait de la fusée en quelques millisecondes pour s’échapper en toute sécurité avant de déployer ses parachutes et d’amerrir.
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Ces procédures de sauvetage sont similaires à celles utilisées lors de l’essai de récupération effectué au large des côtes californiennes en mars. Cette démonstration s’est terminée par l’ouverture de l’écoutille et l’extraction des mannequins de la capsule, mais les équipes se sont arrêtées sans avoir terminé le transport par hélicoptère qui serait utilisé lors d’un véritable sauvetage.
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Orion Artémis 2 au MPPF.
Le 5 mai, les techniciens ont déplacé le vaisseau spatial du Neil A. Armstrong Operations and Checkout Facility, où il a été assemblé, au Multi-Payload Processing Facility (MPPF).
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À l'intérieur du MPPF, ingénieurs et techniciens chargeront Orion en propergols, en liquide de refroidissement et autres fluides dont le vaisseau spatial et l'équipage auront besoin pour manœuvrer et effectuer leur voyage de 10 jours. En raison de la nature dangereuse du chargement de propergol, ces opérations se déroulent à distance, depuis le Launch Control Center.
Une fois le ravitaillement terminé, l'équipage d'Artemis 2 participera à un test d'interface des équipements, durant lequel ils enfileront leurs combinaisons spatiales et entreront dans le vaisseau pour tester toutes les interfaces d'équipement dont ils auront besoin pendant la mission.
Après l'entretien et les vérifications finales, le vaisseau spatial sera transporté au Launch Abort System Facility afin de l'intégrer à son système d'abandon au lancement, composé de moteurs de largage et de contrôle d'attitude ainsi que de carénages. Ce système est conçu pour éloigner l'équipage du lanceur en toute sécurité en cas d'urgence lors du lancement ou de l'ascension. Une fois terminé, le vaisseau spatial sera transporté au VAB pour être installé au sommet du SLS.
La relocalisation d'Orion marque l'achèvement d'une phase de travail d'assemblage et de test et le début d'étapes clés vers le lancement et la préparation de la mission. Dans le Neil A. Armstrong Operations and Checkout Facility, des milliers de composants du système ont été intégrés dans le vaisseau spatial. Le module d'équipage, le module de service et l'adaptateur du module d'équipage y ont été connectés, vide, suivi de tests acoustiques afin de s'assurer que le vaisseau spatial sera capable de supporter l'environnement hostile de l'espace.
Le vol d'essai Artemis 2 emmènera le commandant Reid Wiseman, le pilote Victor Glover, la spécialiste de la mission Christina Koch de la NASA et le spécialiste de la mission Jeremy Hansen de l'ASC (Agence spatiale canadienne) autour de la Lune et les ramènera en toute sécurité.
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Douzième test de récupération en mer d’Orion
Des équipes conjointes NASA / Ministère de la Défense, dirigée par l’« Exploration Ground Systems Program » ont récemment pris la mer en vue du prochain vol Artemis 2 de la NASA afin de pratiquer des procédures pour récupérer le vaisseau spatial et son équipage.
Après avoir réussi le Test de Récupération-12 (URT-12 / Underway Recovery Test-12) lundi, l’équipe «Landing and Recovery» et leurs homologues du département de la Défense sont certifiés pour récupérer le vaisseau spatial Orion dans le cadre du prochain vol d'essai qui enverra les astronautes de la NASA Reid Wiseman, Victor Glover et Christina Koch, ainsi que l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne Jeremy Hansen, pour un voyage de 10 jours autour de la Lune.
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A l'intérieur de l'USS Somerset alors que les équipes travaillent à la récupération d'une maquette d'Orion, jeudi 27 mars 2025.
Une fois qu'Orion rentrera dans l'atmosphère, la capsule protégera l’équipage pendant qu'elle ralentira de près de 40000 km/h à environ 520 km/h. Ensuite, son système de 11 parachutes se déploiera dans une séquence précise pour ralentir la capsule et l'équipage à une vitesse relativement douce de 30 km/h pour un amerrissage au large des côtes de la Californie. À partir du moment où il pénètrera dans l'atmosphère terrienne, le vaisseau spatial Artemis 2 volera plus de 3200 km jusqu'à son point d'amerrissage dans l'océan Pacifique. Cette approche directe permettra à la NASA de contrôler le temps que le vaisseau spatial passera dans des plages de températures extrêmement élevées.
Les astronautes d'Artemis 2 se sont déjà formés lors du test URT-11 en février 2024, quand ils ont enfilé leurs combinaisons de survie et pratiqué une gamme d'opérations de récupération en mer à l'aide d’une maquette de module d’équipage.
Pour ce 12ème exercice, les astronautes Deniz Burnham, Andre Douglas et Luca Parmitano ont fait de même, passant d’un module d'équipage simulé à l'USS Somerset, à l’aide d’hélicoptères, d’une équipe de plongeurs de la Marine dans de petits bateaux, d’un expert technique et ingénieur de conception pour toutes les opérations en eau libre ainsi que des équipes médicales de la Marine et de la NASA, répétant différents scénarios de récupération.
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Grant Bruner, à gauche et Gary Kirkendall, à droite, les techniciens de la combinaison Orion, sont vus avec Luca Parmitano, deuxième à gauche, Deniz Burnham au Centre, et Andre Douglas, alors qu'ils se préparent à participer aux opérations.
Une fois les astronautes arrivés en toute sécurité au navire pour des visites médicales, les équipes de récupération se concentrent sur le retour du vaisseau spatial et du matériel auxiliaire de soutien au quai de transport amphibie.
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Deniz Burnham sourit après avoir atterri via un hélicoptère de la Marine à bord de l'USS Somerset
Les plongeurs de la marine attachent un collier de connexion au vaisseau spatial et une ligne supplémentaire à un treuil pneumatique à l'intérieur du pont submersible de l'USS Somerset, permettant aux équipes conjointes de la NASA et de la Marine de remorquer Orion vers le navire. Une équipe de marins et du personnel de récupération de la NASA à l'intérieur du navire tire manuellement certaines des lignes pour aider à aligner Orion vers sa position prévue, ce qui sécurisera le vaisseau spatial pour son voyage vers le port. Après une récupération sûre et précise, les marins draineront le pont submersible et le navire retournera à la base navale de San Diego.
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Orion est vu ici dans l'océan Pacifique alors que les équipes pratiquent les opérations de récupération, samedi 29 mars 2025.
Les panneaux solaires sont installés sur Orion Artemis 2
Les techniciens, avec l'appui de l'ESA (Agence spatiale européenne) et d'Airbus ont installé les quatre panneaux solaires sur le vaisseau spatial Orion de la NASA pour Artemis 2 le 3 mars. Ces "ailes", attachées au module de service, se déploient après qu'Orion ait atteint l'espace pour alimenter en énergie le vaisseau spatial.
Le module de service d'Orion fournira la propulsion, le contrôle thermique et la puissance électrique, ainsi que de l'air et de l'eau pour l'équipage pendant leur mission autour de la Lune.
Chaque "aile" possède 15000 cellules solaires qui convertissent la lumière du soleil en électricité et mesure près de 7 mètres de longueur, complètement déployée. Dans l'espace, elles peuvent s'orienter sur deux axes afin de rester alignées avec le soleil.
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Comment piloter le vaisseau spatial Orion
Lors du vol Artemis 2, première mission habitée, les astronautes prendront les commandes du vaisseau spatial Orion et le piloteront périodiquement pendant le vol autour de la Lune et lors du retour. Cette mission offre la première occasion de s'assurer que le vaisseau spatial fonctionne comme prévu avec des humains à bord, avant les futures missions à la surface de la Lune.
Le premier test de pilotage clé, appelé « Démonstration des opérations de proximité » aura lieu après que les quatre membres de l'équipage (Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch et Jeremy Hansen) soient en toute sécurité dans l'espace, environ trois heures après le début de la mission. Pour évaluer les qualités manuelle du vaisseau, l'équipage pilotera Orion pour s'approcher et s'éloigner de l'étage supérieur alors détaché de la fusée SLS.
Les membres d'équipage utiliseront trois contrôleurs différents, L’un, appelé contrôleur de rotation (RHC - Rotational Hand Controller) pour diriger le vaisseau spatial, l’autre, contrôleur translationnel (THC - Translational Hand Controller ) pour déplacer Orion d'un point à un autre,
Un dernier, appelé dispositif de contrôle du curseur (CCD - Cursor Control Device ), leur permettra d'interagir avec les trois écrans d'affichage fournissant aux astronautes les données.
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Le RHC, saisi dans la main droite, fait pivoter le vaisseau spatial en attitude ou direction.
Sur Artemis 2, la plupart du temps, le vaisseau spatial volera de manière autonome, mais avoir des humains à bord est une chance d'aider au succès futur de la mission car si quelque chose se passe mal, un membre d'équipage peut sauter sur les commandes et aider à résoudre le problème.
Les sièges commandant et pilote sont chacun équipés d'un contrôleur de rotation. Si l'équipage veut pointer le nez d'Orion vers la gauche, le RHC est dirigé à gauche et inversement. De même, le RHC peut contrôler le nez pour monter ou descendre ou rouler à droite ou à gauche.
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Le contrôleur translationnel (THC) déplacera Orion d'un point à un autre.
Le contrôleur de main translationnel (THC), situé à droite ou à gauche des écrans d'affichage, déplacera Orion d'un point à un autre : Vers l'avant, l'équipage pousse le contrôleur et le tire pour reculer. Et de même, le contrôleur peut être poussé vers le haut ou vers le bas et vers la gauche ou la droite pour se déplacer dans ces directions.
Lorsque l'équipage utilise l'un des contrôleurs, leur commande est détectée par le logiciel de vol, exécuté par le système de guidage, de navigation et de contrôle du vaisseau. Ce logiciel de vol a été conçu, développé et testé par l'entrepreneur principal d'Orion, Lockheed Martin.
En fonction de la manœuvre commandée par le pilote, le logiciel détermine lequel de ses 24 propulseurs du système de contrôle de réaction doit s’allumer, et quand. Ces propulseurs sont situés sur le module de service. Ils fournissent de petites quantités de poussée dans n'importe quelle direction pour diriger l'engin spatial et peuvent fournir un couple pour permettre le contrôle de la rotation.
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Le dispositif de contrôle du curseur permet à l'équipage d'interagir avec les trois écrans d'affichage.
Le dispositif de contrôle du curseur permet à l'équipage d'interagir avec les trois écrans qui affichent les données et les informations du vaisseau spatial. Ce dispositif permet à l'équipage d'interagir avec Orion même sous les contraintes de lancement ou d'entrée lorsque les forces gravitationnelles peuvent les empêcher d'atteindre physiquement les écrans.
À côté des écrans, le vaisseau spatial dispose également d'une série de commutateurs, de bascules et de cadrans sur un panneau d'interface. En plus des commutateurs que l'équipage utilisera pendant les opérations normales de la mission, il existe également un ensemble de commutateurs de secours qu'il peut utiliser pour piloter Orion en cas de défaillance d'un écran ou d'un contrôleur manuel.
Le vol Artemis II d'environ 10 jours testera pour la première fois avec des astronautes les capacités fondamentales du SLS, du vaisseau spatial Orion et des systèmes-sol de soutien, et ouvrira la voie à des missions à la surface lunaire.
Tests sous vide complets pour Orion Artemis 2
Le jeudi 5 décembre 2024, le vaisseau Orion Artémis 2 est ramené dans la cellule "Final Assembly and System Testing" (FAST) après la fin de la deuxième série d'essais en chambre à vide à l'intérieur du Neil A. Armstrong Operations and Checkout Building de la NASA au Kennedy Space Center en Floride.
Depuis, les quatre batteries principales – qui alimentent de nombreux systèmes – ont été installées dans le module équipage. Elles sont parvenues à la NASA de leur fournisseur EaglePicher Technologies, plus tôt ce mois-ci.
Les panneaux solaires seront également installées sur le vaisseau spatial par l'ESA (Agence Spatiale Européenne) et son entrepreneur Airbus début 2025.
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La NASA identifie la cause de la perte de matériau carbonisé du bouclier thermique d'Artemis 1
Les ingénieurs ont déterminé que les gaz générés à l'intérieur du bouclier thermique, lors de la rentrée atmosphérique, n'étaient pas capables de s'évacuer et de se dissiper comme prévu. Cela a permis à la pression de s'accumuler et produire des fissures, provoquant la rupture de certaines parties carbonisées à plusieurs endroits.
Lors d'Artemis 1, les ingénieurs ont utilisé le "rebond atmosphérique" pour ramener Orion sur Terre. Le rebond atmosphérique, en enchaînant plusieurs sorties puis rentrées atmosphériques, permet d'étendre davantage la portée du vaisseau.
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En utilisant les données renvoyées par le matériau extérieur ablatif Avcoat du bouclier, l'équipe a pu reproduire l'environnement de la trajectoire d'entrée — un élément clé de la compréhension de la cause du problème — au "arc jet facilities" du Ames Research Center de la NASA en Californie.
Ils ont observé que pendant la période entre les plongées dans l'atmosphère, les taux de chauffe ont diminué ainsi que l'énergie thermique accumulée à l'intérieur du bouclier. Cela a conduit à une accumulation de gaz qui fait partie du processus d'ablation attendu. Mais parce que l'Avcoat n'a pas eu la perméabilité attendue, la pression interne s'est accumulée et a conduit à la fissuration et à l'effusion inégale de la couche externe.
Lors des essais, des taux de chauffage élevés ont permis au matériau carbonisé perméable de se former et de s'ablater comme prévu, libérant la pression du gaz. Un chauffage moins sévère (ce qu'a subit Orion Artemis 1 pendant la rentrée réelle) a ralenti le processus de formation de matériau carbonisé, tout en créant des gaz dans la couche. La pression du gaz s'est accumulée jusqu'au point de fissurer l'Avcoat et de libérer des parties de la couche carbonisée.
Les données de vol ont montré que si l'équipage avait été à bord, il aurait été en sécurité. Les données de température des systèmes du module d'équipage étaient dans les limites et se maintenaient stables autour de 21°C. Les performances thermiques du bouclier thermique ont dépassé les attentes.
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Les ingénieurs comprennent maintenant à la fois le phénomène matériel et l'environnement avec lequel les matériaux interagissent lors de l'entrée.
En changeant le matériau ou l'environnement, ils peuvent prédire comment le vaisseau spatial réagira. Les équipes de la NASA ont convenu à l'unanimité que le vol Artemis 2 était acceptable avec son bouclier thermique actuel.
Les futurs boucliers thermiques pour le retour des missions lunaires seront produits pour atteindre l'uniformité et la perméabilité constante. Le programme de qualification est en cours d'achèvement avec la production de blocs Avcoat plus perméables.
Les astronautes d’Artemis 2 mettent la trappe latérale d’Orion à l’épreuve
Les astronautes de la NASA Victor Glover, Christina Koch et Reid Wiseman, ainsi que l'astronaute de l'ASC (Agence spatiale canadienne) Jeremy Hansen, se sont récemment rendus au Lockheed Martin Space Systems à Littleton, au Colorado, où ils se sont entraînés à ouvrir et fermer un modèle de trappe latérale du module d'équipage Orion afin de vérifier sa fiabilité et sa durabilité lors de leur mission Artemis 2 de 10 jours autour de la Lune.
Durant la mission, l’équipage n'aura pas à actionner l'écoutille. Seule l’équipe des systèmes-sol du Kennedy Space Center aidera l’équipage à entrer dans Orion sur la rampe de lancement, puis fermera l’écoutille avant le décollage. Après l'amerrissage dans l'océan Pacifique, les équipes de récupération ouvriront la trappe latérale et aideront l'équipage à sortir.
Les membres de l'équipe back-up Andre Douglas de la NASA et Jenni Gibbons de l'ASC ont également suivi une formation sur les opérations d'écoutille, ce qui permet de garantir que l'équipage peut entrer et sortir du vaisseau spatial en toute sécurité en cas d'urgence. La trappe latérale s'ouvre normalement à l'aide d'un système de boîte à engrenages manuelle, mais en cas d'urgence, elle est dotée de mécanismes de déverrouillage contenant de petits dispositifs pyrotechniques (explosifs) qui libèrent instantanément les goupilles de verrouillage de la trappe, permettant à celle-ci de s'ouvrir rapidement.
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Victor Glover manœuvre la poignée de verrouillage sur une trappe latérale de test lors des évaluations de performances.
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La vie encapsulée: à l'intérieur d'Orion lors de la mission lunaire Artemis 2
Lors de la prochaine mission Artemis 2, quatre astronautes voleront à l’intérieur du vaisseau spatial Orion et s’aventureront autour de la Lune, devenant ainsi les premiers à poser les yeux sur notre voisine céleste à une distance relativement proche, depuis plus de 50 ans.
Orion accueillera les astronautes de la NASA Reid Wiseman, Victor Glover et Christina Koch, ainsi que l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Jeremy Hansen au cours de leur voyage de plus d'un million de kilomètres, soit près de 10 jours. Ils vivront et travailleront dans le module d’équipage d’Orion tandis que son module de service fournira les produits essentiels dont les astronautes ont besoin pour rester en vie, notamment de l’eau potable, de l’azote et de l’oxygène pour respirer.
Comme c'est la première fois que des astronautes voleront à bord d'Orion, Artemis 2 aura plusieurs objectifs afin de vérifier, pour la première fois, les nombreux systèmes de survie du vaisseau spatial en fonctionnement dans l'espace. L’équipage fournira également de précieux commentaires pour les futures missions Artemis sur la Lune.
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La cabine d’Orion a un volume habitable d'un peu plus de 9 m³ cubes, offrant à l’équipage autant d’espace de vie que deux mini-vans. Une fois en orbite, ils rangeront les sièges de Koch et Hansen jusqu’au jour du retour, leur donnant ainsi plus d’espace pour se déplacer pendant le vol. Les dossiers des sièges de Wiseman et Glover, respectivement commandant et pilote, resteront ouverts mais leurs repose-pieds seront rangés. Ainsi Orion disposera de près de 60 % d’espace en plus que les 6 m³ cubes du module de commande Apollo.
Qu'y aura-t-il au menu ?
Les scientifiques du Space Food Systems Laboratory du Johnson Space Center à Houston travaillent avec
l’équipage pour présélectionner leurs repas bien avant de quitter la Terre. Même s’ils n’auront pas les options quotidiennes dont dispose un équipage de la station spatiale lors de leurs expéditions, les astronautes d’Artemis 2 disposeront d’un menu fixe basé sur leurs préférences personnelles et leurs besoins nutritionnels. Orion est équipé d'un distributeur d'eau et d'un chauffe-plats pour réhydrater et réchauffer les aliments, et l'équipage aura des heures de repas dédiées dans son emploi du temps pour "refaire le plein".
Prêt pour le vol
Chaque astronaute consacrera 30 minutes par jour à l’exercice, minimisant ainsi la perte musculaire et osseuse qui se produit sans gravité. Orion est équipé d'un volant d'inertie, un petit dispositif installé directement sous la trappe latérale utilisé pour entrer et sortir du vaisseau et qui sera également utilisé comme marchepied lorsque l'équipage entrera dans Orion le jour du lancement. Ce volant d'inertie est un simple appareil basé sur un câble pour les exercices d'aérobic comme l'aviron et les entraînements de
résistance tels les accroupissements et soulevés de terre. Cela fonctionne comme un yo-yo, donnant aux astronautes autant de charge qu'ils désirent, jusqu'à un maximum de 180 kg.
Sur la Station spatiale internationale, les astronautes disposent de plusieurs appareils d'exercice qui pèsent collectivement plus de 1800 kg et occupent environ 23 m³. Bien qu’efficace pour les membres de l’équipage de la station spatiale, l’équipement d’exercice d’Orion doit s’adapter à des contraintes de masse et de volume plus strictes. Le volant pèse environ 14 kg et est légèrement plus petit qu’une valise à main.
Rester propre
La baie hygiénique comprend des portes pour plus d'intimité, des toilettes et un espace permettant à l'équipage d'apporter ses kits d'hygiène personnels. Ceux-ci comprennent généralement des articles comme une brosse à cheveux, à dents et du dentifrice, du savon et des produits de rasage. Les astronautes ne peuvent pas se doucher dans l’espace mais utilisent du savon liquide, de l’eau et du shampoing sans rinçage pour rester propres.
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Lorsque la nature appelle inévitablement, les membres de l’équipage utiliseront les toilettes, un système universel de gestion des déchets, fonctionnalité dont les équipages d’Apollo ne disposaient pas. Presque identique à la version de la station spatiale, le système collecte l'urine et les excréments séparément. L'urine sera évacuée par-dessus bord tandis que les excréments seront collectés dans une canette et stockés en toute sécurité pour être éliminés au retour.
En cas de dysfonctionnement des toilettes, l'équipage pourra utiliser des urinoirs de secours pliables, un système qui collecte l'urine dans un sac et s'interface avec le système de ventilation pour envoyer l'urine par-dessus bord. Avec deux styles différents conçus pour accueillir à la fois les femmes et les hommes, ces sacs contiennent chacun environ un litre d'urine. En cas de panne de l'UWMS (Universal Waste Management System), l'équipage utilisera toujours les toilettes pour la collecte des matières fécales, mais sans le ventilateur qui facilite la séparation des matières fécales.
Soins médicaux
En cas de besoins médicaux mineurs au cours de la mission, Orion disposera à bord d'une trousse médicale comprenant tout, des articles de premiers secours aux outils de diagnostic, à savoir, un stéthoscope et un électrocardiogramme, qui pourront être utilisés pour fournir des données aux médecins sur Terre. L’équipage aura également régulièrement des conférences médicales privées avec les chirurgiens du contrôle de mission pour discuter de leur santé et de leur bien-être.
Dormir
Avec un emploi du temps chargé, l’équipage d’Artemis 2 bénéficiera de huit heures complètes de sommeil pour s’assurer qu’il est bien reposé et qu’il peut tirer le meilleur parti de sa mission. Les quatre astronautes dormiront en même temps, attachant des sacs de couchage aux murs d’Orion pour dormir un peu.
Garder le contact
À l’intérieur d’Orion, les astronautes utiliseront un microphone et un haut-parleur portatifs ou porteront un casque pour communiquer avec les contrôleurs de mission, effectuer des contrôles médicaux avec les médecins de vol et contacter leurs familles. L’équipage disposera également de tablettes et d’ordinateurs portables qu’il pourra utiliser pour revoir les procédures et charger des divertissements avant le lancement.
Artemis 2 confirmera que tous les systèmes d’Orion fonctionnent comme prévu avec l’équipage à bord dans l’environnement réel de l’espace lointain. La mission ouvrira la voie à de futures missions à la surface lunaire, notamment par la première femme et première personne de couleur, établissant des capacités scientifiques et d'exploration lunaires à long terme, et inspirera la prochaine génération d'explorateurs – la génération Artemis.
Premiers résultats de la "radio-protection" lors d'Artemis 1
Les radiations spatiales posent des risques pour la santé. Elles peuvent entraîner le cancer et plusieurs maladies dégénératives des organes, de sorte que des mesures de protection appropriées doivent être trouvées pour garantir la protection des astronautes lors des missions spatiales de plus en plus longues à l'avenir. Pour cela, les chercheurs ont besoin de données détaillées sur l'exposition aux rayonnements pendant ces vols, au-delà du champ magnétique terrestre.
Fin 2022, les mannequins Helga et Zohar ont été lancés à bord d’Orion dans le cadre du projet MARE (Matroshka AstroRad Radiation Experiment ) dirigé par le German Aerospace Center de la DLR, grâce à de nombreux capteurs de rayonnement. Dans le cadre de la mission Artemis 1 ils se sont envolés vers la Lune et sont revenus lors d’un voyage de plus de 25 jours. Pour la première fois, des données de mesure continues sur les niveaux de rayonnement entre la Terre et son satellite naturel ont été obtenues. L'équipe de recherche de la DLR, de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et de la NASA vient de publier leurs premiers résultats dans la revue scientifique Nature.
Thomas Berger, physicien des radiations à l’Institut de médecine aérospatiale de Cologne et enquêteur principal de l'expérience MARE, explique: « Nous avions deux objectifs principaux pour la mission Artemis 1. Pour la première fois, nous voulions collecter un ensemble de données complet et cohérent sur les conditions de rayonnement pendant un vol lunaire, et nous analysons toujours ces données. Et, avec la NASA et l'ESA, nous avons voulu caractériser les variations de l'exposition au rayonnement à l'intérieur du vaisseau spatial Orion, pour lequel les résultats sont maintenant disponibles. Pour ce faire, nous avons placé de nombreux détecteurs de rayonnement, appelés dosimètres, à différentes positions fixes dans le vaisseau spatial et à l'intérieur de nos deux mannequins, Helga et Zohar ».
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Différences significatives dans l'exposition aux radiations au sein du vaisseau spatial
Les résultats des mesures, publiés dans la revue scientifique Nature, montrent que pendant le vol à travers la ceinture de Van Allen, l'exposition au rayonnement à l'intérieur de l'engin spatial différait de manière très significative selon l'emplacement du détecteur. Les débits de dose entre les zones les plus et les moins protégées de la capsule spatiale diffèrent d'un facteur quatre. Ces énormes différences valident le concept de conception et de blindage de la capsule. Dans la zone plus fortement protégée (Storm Shelter), la dose totale de rayonnement provenant de grands événements de particules solaires peut être limitée à un maximum de 150 millisieverts. À cette dose, aucun signe de maladie radiologique aiguë n'est attendu.
Adaptabilité de la capsule Orion pour le vol spatial humain
Les données montrent également que l'orientation de l'engin spatial pendant le vol à travers la ceinture de protons a eu un effet significatif sur les niveaux de rayonnement à l'intérieur de la capsule. À la fin du vol à travers cette ceinture, Orion a effectué un virage à 90 degrés, ce qui a conduit à une réduction inattendue de la dose de rayonnement de 50 %. « Cela nous montre que cette manœuvre de vol peut réduire considérablement l'exposition aux radiations de l'équipage. C'est également un bon signe et cela confirme l'adéquation de base d'Orion pour les futurs vols spatiaux habités. Nos données de mesure fournissent également une base de connaissances solide pour la conception des futures mission », souligne Berger.
Enfin, l'étude montre une amélioration des simulations informatiques modernes des environnements de rayonnement, car les données de mesure expérimentales correspondent largement aux calculs du modèle prédit. C'est également un facteur important pour le développement efficace, rapide et rentable du concept Orion.
Dans l'ensemble, l'équipe scientifique a conclu que l'exposition aux rayonnements pour les futures missions Artemis, avec des durées comprises entre quelques jours et quelques semaines, ne dépasserait probablement pas les limites actuelles données par la NASA pour les astronautes, en supposant que des conditions de mission similaires soient maintenues. Cependant, le risque de rayonnement demeure l'un des principaux défis des vols spatiaux habités.
Avec la NASA et l'ESA, mesurer le rayonnement pour protéger efficacement les futurs équipages d'Orion
Le 16 novembre 2022, la mission Artemis 1 a été lancée depuis le KSC en Floride. Au cours de cette mission non encore habitée, tous les systèmes nouvellement développés ont été testés ensemble – le vaisseau spatial Orion, le Module de service européen (ESM), le Space Launch System (SLS) et les systèmes au sol.
La NASA a équipé Orion de son système de mesure et d'alerte de rayonnement HERA (Hybrid Electronic Radiation Assessor) qui se compose de trois capteurs de rayonnement installés dans des zones d'Orion protégées du rayonnement à des degrés divers. Il est conçu pour déclencher une alarme si l'équipage a besoin de chercher un abri en raison d'un événement de rayonnement à haute énergie, comme une éruption solaire. Dans ce cas, les astronautes se déplaceraient vers une partie plus blindée du vaisseau, ouvrant les trappes du sol, puis installant un matériau de blindage sur leur tête comme protection supplémentaire.
L'ESA a fourni cinq dosimètres mobiles, les EAD-MU (ESA Active Dosimeter – Mobile Units), placés à divers endroits dans la capsule spatiale pour mesurer le rayonnement. Un système prédécesseur de ces unités mobiles a été utilisé sur la Station spatiale internationale de 2016 à 2017. L'orbite autour de la Lune pendant la mission Artemis 1 a permis la cartographie la plus complète possible de l'environnement radiatif dans l'espace lointain. Les nouvelles valeurs sont maintenant comparées aux mesures de l'ISS pour évaluer la sécurité des missions Artemis avec équipage. Une version raffinée du système EAD-MU sera utilisée à bord de la station Gateway prévue en orbite lunaire.
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« Les détecteurs mesurent différents types de rayonnement, ce qui nous permet d'utiliser les valeurs pour tirer des conclusions sur leurs effets biologiques », explique Berger. Les deux mannequins de mesure du projet MARE ont été spécialement conçus pour imiter l'anatomie féminine afin d'étudier les effets particuliers des radiations sur les femmes dans les missions spatiales de longue durée.
Les résultats publiés dans Nature sont les premiers d'une série. Des chercheurs du DLR, de la NASA et de l'ESA continuent d'analyser les vastes mesures de données de rayonnement du vol d'Orion. Thomas Berger et l'équipe du projet DLR MARE travaillent actuellement à comparer l'exposition aux rayonnements d'Helga, le mannequin de mesure qui a volé sans protection, et de Zohar, qui portait le gilet de protection contre les rayonnements tout en volant autour de la Lune.
