Premiers travaux sur l'ESM de la mission EM-2

Grâce à des images prises à l'usine de Thales Alenia Space à Turin, en Italie, examinons une partie de la structure de l'ESM d'Orion.

La cloison de réservoir
Cette cloison de réservoir en aluminium constitue la plate-forme supérieure du deuxième module de service européen - celui qui volera avec des astronautes. Elle fait presque 5 mètres de diamètre. 

Les 2 photos ci-dessous montrent le travail sur la cloison supérieure qui se trouve à l'intérieur de l'adaptateur de module d'équipage directement sous le bouclier thermique d'Orion. La cloison est une partie clé de la structure primaire fournissant la rigidité structurelle au vaisseau spatial Orion. Comme le châssis d'une voiture, il absorbe les vibrations et l'énergie du lancement. 

Les trous ronds dans la cloison permettent aux réservoirs de dépasser. Les quatre plus grands sont pour les réservoirs qui contiennent chacun 2000 litres de propergol tandis que les quatre trous plus petits servent pour les trois réservoirs d'oxygène et un réservoir d'azote. 

Au milieu de la structure se trouve une ouverture carrée pour le câblage et les réservoirs d'hélium.

Les panneaux de la structure primaire                                                                               

Voyons maintenant les panneaux verticaux qui font partie de la structure primaire du second module de service. Les images ci-dessous montrent des panneaux noirs préparés sur une table avant d'être installés verticalement dans le module de service. Ils sont faits d'un matériau composite léger de plastique renforcé de fibres de carbone. La structure en nid d'abeille fournit une rigidité tout en gardant un poids limité.

Les grandes ouvertures, outre le fait de réduire encore le poids, permettent également aux techniciens et aux ingénieurs d'accéder à la multitude de câbles qui seront méticuleusement installés - plus de 11 km au total! Les cercles en argent sont des points de montage pour l'équipement et les câbles. La plupart d'entre eux seront installés à Brême, en Allemagne, dans le hall d'intégration d'Airbus où le module de service complet est assemblé.

A l'intérieur des quatre panneaux, deux réservoirs d'hélium seront installés, hélium qui sera utilisé pour pousser le propergol vers les moteurs d'Orion pendant la mission. 

Des supports pour la fixation des cloisons de réservoir en aluminium décrites plus haut sont déjà attachés à la cloison inférieure et sont prêts pour l'installation de la cloison en aluminium. Sur la photo ci-dessous, les ingénieurs se tiennent devant l'orifice qui laissera la place aux réservoirs de propergol.

La structure interne est maintenant complète

Les photos montrent les deux cloisons de réservoir circulaires en place, boulonnées aux panneaux verticaux. L'anneau supérieur se fixera à l'adaptateur de module d'équipage qui connecte la capsule Orion au module de service. 

Cette structure peut être vue comme le châssis de l'engin spatial Orion, apportant une rigidité structurelle tout en absorbant les vibrations et énergie lors du lancement. Les trous servent à économiser du poids et accueillir les charges utiles futures. Il contiendra également tous les autres éléments tels que les propulseurs du vaisseau, les réservoirs d'eau, de carburant, de gaz, l'électronique et le câblage. 

La cloison supérieure est plus épaisse car elle supporte plus de charges. C'est elle qui soutient les réservoirs de stockage d'Orion qui doit répartir les 9 tonnes de force qu'exercent les ergols entre la structure du module de service et les autres structures telles que l'adaptateur de module d'équipage et la coiffe du lanceur tandis que la plate-forme inférieure fournit « seulement » un appui pour empêcher les réservoirs de se balancer.

Le réservoir d'eau potable

Le réservoir est fait de titane et a un diamètre d’environ 50 cm pour une longueur de 90 cm. Il contient 70 litres d'eau potable et est l'un des quatre réservoirs que chaque module de service européen contient, ce qui porte le total de l'eau à 280 litres pour chaque mission.

L'extérieur, en alliage brillant, cache toute une machinerie à l'intérieur. Un soufflet métallique en acier inoxydable pousse l'eau vers le bas pour la pomper et l'expulser des tuyaux du réservoir vers le module d'équipage pour les astronautes.

En effet, une grande partie du module de service est basée sur la technologie utilisée dans le véhicule de transfert automatique (ATV) de l'ESA qui ravitaillait la Station spatiale internationale. L'ATV utilisait des réservoirs en Téflon dans des réservoirs métalliques pour stocker sa cargaison d'eau, mais l'ATV étant un vaisseau spatial beaucoup plus grand, l'ESA a choisi un système de soufflet métallique pour le module de service d'Orion.

Pomper sans gravité 
Sans gravité, une bouteille d'eau ouverte ne se vide pas lorsqu'elle est retournée. Pour pallier ce problème, l'eau doit être pressée comme un tube de dentifrice sur Terre. Les engins spatiaux utilisent donc des réservoirs d'eau rigides et utilisent des vessies (en plastique) ou des soufflets (métalliques) à l'intérieur qui se remplissent de gaz pour expulser l'eau. 

Comment ça marche sur Orion? Imaginez un conduit d'air en aluminium qui se dilate comme un accordéon. Au lancement, les soufflets sont compressés et de l'azote est pompée pendant la mission pour élargir le soufflet et pousser l'eau hors du réservoir. 

L'acier inoxydable du soufflet est fabriqué dans une épaisseur de seulement 0,15 mm et garder le métal souple sans qu’il se casse n'est que l'un des nombreux défis techniques de ce vaisseau spatial - et une première pour l’utilisation de soufflets métalliques dans les engins spatiaux pour l'Europe.

28 avril 2018

La structure du deuxième module de service européen est arrivée en salle blanche chez Airbus à Brême (Allemagne) le 28 avril. Les Techniciens d'Airbus peuvent maintenant commencer à travailler sur l'installation de plus de 12 km de câbles, sur les réservoirs de carburant, d'eau et d'air, sur l'installation des ordinateurs, des moteurs et tout ce qui est nécessaire pour le soutien-vie des astronautes dans l'espace. Le "châssis" a été emballé par les ingénieurs de Thales Alenia Space à Turin, en Italie pour son transport, plus tôt dans le mois.