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artemis 2

Planification préliminaire et objectifs pour la mission EM-2

12 Mars 2016 , Rédigé par De Martino Alain Publié dans #Artemis 2

Planification préliminaire et objectifs pour la mission EM-2

Le début des années 2020 devrait voir le 2 ème lancement du SLS pour la mission EM-2, Exploration Mission-2. Ce sera le premier vol avec équipage du vaisseau spatial Orion pour une mission circumlunaire de plusieurs jours.

La date de cette mission ayant été reculée, la NASA a décidé de stopper les études sur le 2 ème étage du SLS (Bloc 1) appelé « Interim Cryogenic Propulsion Stage » (ISPC) pour le remplacer par un étage plus puissant dénommé « Exploration Upper Stage » (EUS) qui devait initialement voler sur EM-3. L’élaboration de cet étage ISPC a été fortement décriée par le gouvernement et le groupe consultatif de la sécurité aérospatiale de la NASA (ASAP- Aerospace Safety Advisory Panel) car ne devant servir qu’une seule fois pour un coût d’environ 150 millions de Dollars.

Problème, ce sera le 1er vol, qui plus est habité, pour cet EUS, à la différence de l’ISPC qui est lui, issu du 2 ème étage des lanceurs Delta III et IV appelé « Cryogenic Second Stage » (DCSS), et qui a déjà fait ses preuves…

La solution qui a été retenue est donc de lancer la mission « Jupiter Europa – Clipper » avec le SLS en 2022, avant la mission EM-2 et avec l’étage EUS, ce qui placerait le lancement d’EM-2 au plus tôt en 2023, 5 ans après EM-1.

Planification préliminaire et objectifs pour la mission EM-2

Malgré l’incertitude des dates, la NASA a débuté la planification des opérations pour le vol EM-2 : charges secondaires utiles, liste des ressources, exposition aux risques (débris orbitaux, micrométéorites ...), objectifs pour l’équipage etc.

Les options d’EM-2 :1er point important : le véhicule devra, à chaque étape de sa mission, avoir la possibilité de revenir directement sur Terre dans les cinq jours si une situation d'urgence se présente.

Ensuite, l'injection trans-lunaire (TLI) devra placer le vaisseau sur une trajectoire libre lui permettant de revenir sur Terre par l’effet de fronde de la Lune, en cas de défaillance du module de service.

Principe de la mission EM-2 :Une orbite complète de la Terre avant le transit vers la Lune. Ensuite, après le largage de l’EUS, le module de service propulsera le vaisseau pour un survol de la Lune à une altitude de 100 km puis sur une orbite de 100 X 10000 km.

Après trois jours en orbite lunaire, l'injection Trans-Terre (TEI) propulsera Orion et son équipage sur une trajectoire de retour pour conclure une mission d’approximativement 9 à 13 jours.

Planification préliminaire et objectifs pour la mission EM-2

Cependant, la NASA évalue 2 autres options.

Option 1 :Répéter le vol EM-1 (DRO - Distant Retrograde Orbit) mais avec 4 astronautes à bord ou se rendre au point de Lagrange L2 lors d’une mission de 25 à 26 jours, ce qui implique une augmentation conséquente des consommables.

Planification préliminaire et objectifs pour la mission EM-2

Option 2 :Une mission moins risquée de 3 orbites elliptiques autour de la Terre.

La première proche de la Terre avec l’utilisation de l’EUS pour élever l'orbite à 391 x 71333 km avant sa séparation.

Une deuxième orbite d'une période de 24 heures permettant à l'équipage de vérifier leur vaisseau spatial et ses systèmes avant d'engager un survol de la lune. En cas de problème, possibilité de refaire cette même orbite pour tenter une réparation ou retourner sur Terre en moins de 12 heures.

Enfin, si tout se passe bien, mise à feu du module de service pour une injection trans-lunaire au périgée de 391 km.

Concrètement, cette injection ferait effectuer un survol lunaire au point de Lagrange L2 à une distance de 61,548 km de la surface de la Lune. A ce stade, une nouvelle poussée du module de service renverrai l’équipage sur une trajectoire de rentrée terrestre.

Cette mission aurait une durée de 15 à 16 jours mais avec plusieurs passage de la ceinture de Van Allen exposant les astronautes à des niveaux de radiation comparable à ceux subis pendant 6 mois dans l’ISS.

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Glissement du calendrier pour EM-2...

17 Septembre 2015 , Rédigé par De Martino Alain Publié dans #Artemis 2

Les responsables de la NASA ont annoncé le 16 septembre que le premier vol habité du vaisseau spatial Orion pourrait être retardé de deux ans.

Ce premier vol habité (EM-2) était officiellement ciblé au mois d’août 2021 mais un examen approfondi du programme au cours de ces dernières semaines a mis en évidence des risques de retard du lancement.

« L'équipe va continuer à travailler avec comme date butoir août 2021, mais nous pouvons affirmer qu’a 70%, la date d’avril 2023 sera plus réaliste » a déclaré Robert Lightfoot, administrateur associé de la NASA.

Le vol d'essai du lanceur lourd SLS et de la capsule Orion sans équipage, appelé Mission Exploration-1 (EM-1) reste quant à lui sur la bonne voie pour fin de 2018, a ajouté Lightfoot mais fera l'objet d'un autre examen plus tard au cours de cette année.

L'examen de confirmation du programme d'Orion qui s’est tenu au siège de la NASA à Washington avec la participation d'un conseil d'administration indépendant, a également fixé un budget pour cette première mission habitée: la NASA affirme avoir besoin d’une rallonge de 6,77 milliards $ pour achever le développement d'Orion jusqu'en 2023, en plus des 10,5 milliards $ déjà dépensés pour le vaisseau spatial puisque le projet démarra avec le programme Constellation, une initiative lancée en 2005 sous l'administration Bush.

Glissement du calendrier pour EM-2...

La destination et la durée d’EM-2 ne sont pas encore finalisées mais les principaux objectifs sont de faire en sorte que les systèmes de la capsule soient prêts à effectuer un voyage dans l'espace profond. Le prochain vol après celui dont il est question ici, Exploration Mission 3 (EM-3), pourrait enfin être un vol opérationnel: envoyer des astronautes pour un rendez-vous vers un morceau d’astéroïde proche de la Terre qu'une sonde automatique aura préalablement circularisé en orbite lunaire (2025). Par contre, un retard sur EM-2 n’aura pas nécessairement d’incidence sur EM-1 ni EM-3, ont ajouté Lightfoot et Gerstenmaier, responsable de l'exploration et de l'exploitation humaine à la NASA.

Lockheed Martin est actuellement sous contrat pour livrer trois capsules Orion complètes dont EFT-1 en 2014, EM-1 et EM-2. Avec la NASA, ils ont l'intention de récupérer l’essentiel de l’avionique de la capsule Orion EM-1 afin de la réutiliser sur EM-2 mais les examinateurs chargés de mesurer les progrès du programme Orion ont émis des préoccupations sur le fait de réutiliser du matériel sur plusieurs vols, sur les développements des logiciels et les tests structurels… à suivre donc.

Soudage en cours d'Orion EM-1.

Soudage en cours d'Orion EM-1.

L’ESA et Airbus Défense&Space travaillent en parallèle sur le module de service dérivé de l'Automated Transfer Vehicle (ATV). Selon Bill Hill, vice-administrateur associé de la NASA pour les systèmes d'exploration, ce programme est au sommet de la liste des menaces qui pourraient aussi retarder le vol d'essai EM-1 en 2018…

« Nous nous appuieront sur EM-1 pour vérifier le module de service afin de nous assurer de son bon fonctionnement lors du voyage au-delà de la Lune et du retour sur Terre » a expliqué Gerstenmaier. « Nous allons nous assurer que le travail sur les systèmes de communication, de logiciels et de navigation fonctionnent correctement. Comment l'équipage interagira avec le véhicule? Quels ressentis sur les affichages et les commandes ? Comment se comporteront-ils durant la rentrée? »

EM-2 introduit également de nouveaux systèmes de soutien-vie comme l'approvisionnement en oxygène, les appareils servant à régénérer l'atmosphère ainsi que les contrôles de température et d'humidité.

Il est donc peu probable que l'équipage d'EM-2 ait rendez-vous avec un astéroïde dans le cadre de la mission de récupération. Cette mission, si elle est approuvée par le Congrès, viendra plus tard…

Gerstenmaier a aussi déclaré que la NASA envisage de lancer une mission SLS / Orion une fois par an après EM-2, en supposant que le budget le permette. Missions qui, plus tard dans une région autour de la lune surnommé «espace cis-lunaire », pourront tester des techniques de rendez-vous, de sorties dans l'espace, d’accueil d'astéroïde et d’habitats dans l'espace pour les futures technologies requises pour des missions sur Mars.
« Il est important de noter que nous sommes sur la construction d'un grand programme » a ajouté Lightfoot. « Nous construisons un programme d'exploration humain multi-décennale et tandis que les lancements individuels d’EM-1 et EM-2 sont très importants, ils seront d'excellents indicateurs de nos progrès et ce que nous faisons. Nous devons équilibrer ces missions individuelles avec le contexte global de l'exploration spatiale que nous voulons accomplir ».

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