Le futur véhicule spatial d’exploration de la Nasa a inauguré le nouveau bassin d’essai du centre de recherche de Langley. Il s’agit de s’assurer que la capsule est suffisamment robuste pour encaisser un amerrissage au retour d’une hypothétique mission lointaine.
Si le secteur privé est en charge du successeur de la navette pour des missions en orbite basse de transport de passagers et de fret, la Nasa développe actuellement un véhicule spatial conçu pour l’exploration lointaine. Ce MPVC n'est ni plus ni moins que l’Orion du programme Constellation d'exploration lunaire. Malgré l'abandon de ce retour sur la Lune, le président américain a pris la décision pleine de bon sens de capitaliser sur ce qui avait déjà été fait et de poursuivre le développement d’Orion en l’adaptant à de nouveaux objectifs.

Initialement Orion devait être utilisé pour des missions à destination de la Station spatiale et de la Lune. Aujourd’hui la Nasa compte l’utiliser pour visiter des astéroïdes, voire pour des missions sur la planète Mars.
Crash test en piscine

En attendant ces échéances lointaines, le développement de la capsule se poursuit avec une série de tests dans le nouveau bassin d’essais du centre de recherche de Langley. Commencés en début de mois, ils ont pour objectif de certifier la capsule en simulant l’angle d’entrée et l’amerrissage de la capsule de retour d’une mission martienne ou sur un astéroïde.

L’engin utilisé pour ces essais est une maquette similaire en taille et en forme du MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). Elle est seulement un peu plus rigide pour résister aux nombreuses chutes qu’elle va subir pendant cette campagne d’essais. Chaque test, qui dure quelques secondes, simule des conditions de rentrée atmosphérique (angle et vitesse) et d’amerrissage se rapprochant autant que possible d’une variété de missions de retour d'orbite.



D’un poids de plus de 10 tonnes et se déplaçant à quelque 40 km/h, cette maquette simule l’amerrissage d’Orion-MPCV de retour d’une mission martienne ou sur un astéroïde.

la video du test en piscine

La Nasa développe actuellement Orion, un véhicule d’exploration spatiale qu'elle prépare en vue d’un premier vol d’essai inhabité en 2014. Elle vient de tester avec succès son système de parachutes qui lui permettra de se poser dans l’océan Pacifique.

Orion-MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle, soit Véhicule habité multirôle), le futur véhicule spatial d’exploration américain, poursuit ses essais en vue d’un premier vol inhabité en 2014 et d'un vol habité autour de la Lune en 2021. Après s’être assurée que la structure de l’engin était suffisamment robuste pour encaisser un amerrissage de retour d’orbite (avec un test en piscine en juillet 2011), la Nasa vient de tester avec succès les parachutes d’Orion lors d’une chute libre de l’engin.

L’essai a eu lieu en Arizona, au-dessus de sites de l’armée américaine à Yuma. L’Orion MPCV a été largué depuis une altitude de 7,5 kilomètres. Avant de déployer ses trois parachutes principaux, entre 4,5 et 6 kilomètres d’altitude, l’engin s’est correctement stabilisé. L’extracteur, utilisé pour extraire les parachutes principaux, a bien fonctionné. Orion s’est posé sur la terre ferme à 28 km/h, bien en dessous de la vitesse maximale d’atterrissage pour laquelle il est conçu. Lors d’une mission de retour d’orbite, il est impératif que les trois parachutes se déploient et se gonflent correctement. Si l'un des trois s'ouvre mal, la capsule risque de sérieux dommages au moment de l’atterrissage. En juillet 2008, un essai similaire s’était d'ailleurs très mal fini. Mal déployé, le système de parachutes n’avait pas freiné suffisamment la chute de l’engin, qui s’était écrasé sur le sol.
Orion : un test à grande distance

Baptisé Exploration Flight Test-1, ce premier vol d’essai prévoit deux orbites autour de la Terre avant un amerrissage dans l’océan Pacifique. À son apogée, Orion atteindra les 6.000 kilomètres d’altitude. Depuis le programme Apollo, jamais la Nasa n’avait envoyé de vaisseau spatial aussi loin. Cette distance est « significativement plus élevée depuis la fin des vols Apollo » a déclaré Larry Price, un des responsables du programme Orion chez Lockheed Martin. « C’est le test du bouclier thermique qui nous impose d’envoyer notre engin si loin. L’angle et la vitesse de rentrée doivent exposer ce bouclier à des températures et des contraintes représentatives d’un retour d’une mission habitée lointaine. »

Outre le bouclier thermique, ce premier vol d’essai a également pour objectif de tester une dizaine de systèmes dont la défaillance en vol pourrait avoir des conséquences désastreuses sur l’engin et l’équipage.

Pour ce premier vol test, Orion sera vraisemblablement lancé par une Delta IV de Lockheed Martin. Boeing et SpaceX ont bien proposé à la Nasa d’utiliser leur propre lanceur mais l’Agence spatiale américaine a préféré laisser Lockheed Martin choisir un de ses lanceurs pour d’évidentes raisons de coûts et de calendrier.

Construit par Lockheed Martin, Orion-MPCV fait partie du futur Système de transport spatial pour l’exploration. Ce MPCV n'est autre que l’Orion du programme Constellation d'exploration lunaire. Ce véhicule sera utilisé pour visiter des astéroïdes, atteindre Mars, la Lune ou encore un Point de Lagrange. En revanche, il n'est pas prévu qu'il rejoigne la Station spatiale internationale, sauf si des circonstances exceptionnelles l’exigent. Les Américains ont fait le choix de confier au secteur privé les missions anciennement effectuées par la navette spatiale. Plusieurs entreprises sont donc en compétition depuis quelques années pour développer des capacités de transport spatial avec le soutien financier et technique de la Nasa dans le cadre des partenariats public-privé CCDev (pour le vol habité) et Cots (pour le fret).

Quant au premier vol habité, il est prévu en 2021 autour de la Lune. Il faudra avant cela terminer le développement du nouveau lanceur dont la Nasa s’attend à ce qu’il soit le plus puissant de l’histoire. Son premier vol est prévu en 2017.

voir sur cette vidéo les différences de la capsule apollo et orion

test des parachutes de la capsule orion d'un C-17

Le vaisseau spatial Orion réalisera un vol d'essai en 2014

Le premier vol non-habité du vaisseau spatial américain Orion, aura bien lieu en septembre prochain, a indiqué mardi la NASA.
De très grands progrès sont accomplis dans l'avancement du programme Orion ce qui permettra un vol d'essai de la capsule en septembre 2014 comme prévu, a déclaré William Gerstenmaier, administrateur adjoint de la NASA chargé de l'exploration spatiale habitée, lors d'une table ronde.
Lancée depuis la base aérienne de Cap Canaveral en Floride, Orion qui ne transportera pas d'astronautes avant 2021, effectuera deux rotations autour de la Terre avant d'amorcer un retour à grande vitesse dans l'atmosphère.
Ce vol vise surtout à tester le bouclier thermique du vaisseau de près de neuf tonnes et le système de parachutes pour son amerrissage prévu dans l'océan Pacifique au-large de la Californie, a-t-il précisé.
Pour ce premier vol, Orion sera lancé par une fusée Delta IV car son système de lancement (Space Launch System ou SLS) ne sera pas encore prêt.
Mais là encore, «de très gros progrès ont été effectués en très peu de temps» sur «le SLS qui est à 70% fini», a affirmé le responsable de la NASA.
Orion qui pourra transporter quatre à six astronautes, sera lancée par le SLS, pour la première mission spatiale en 2017 autour de la Lune. La capsule non-habitée sera mise sur une orbite à 75 000 km au-dessus de la surface lunaire pour un vol de 21 jours destiné notamment à certifier le lanceur lourd de 70 tonnes pour des missions habitées au-delà de l'orbite terrestre.
Cette orbite a la particularité d'être très stable, car les objets peuvent rester un siècle sans jamais perdre d'altitude ou retomber, a dit William Gerstenmaier.
Nous allons amener Orion dans cette région autour de la Lune et voir comment nous pouvons utiliser la gravité lunaire pour se mettre sur cette orbite puis s'en extraitre afin de revenir sur la Terre», a-t-il expliqué.
Nous commencerons ainsi à fonctionner dans l'espace et à utiliser la gravité de la Lune pour aller vers différentes destinations dans le système solaire», a poursuivi M. Gerstenmaier.
C'est sur cette orbite que la NASA envisage de placer un astéroïde de 500 tonnes que l'agence spatiale prévoit d'aller capturer plus loin dans l'espace avec un vaisseau automatique dans les années 2020.
Une fois cet astéroïde mis sur cette orbite lunaire, des astronautes à bord d'Orion pourront aller l'étudier lors de missions de 21 jours, a expliquer le responsable de la NASA.

une animation du bras Canadarm 2 et le vaisseau dragon

Le LAS (Launch Abort System) pour le premier lancement d'Orion de Décembre a été placé en position verticale, le 25 Juillet afin de faire de la place dans le bâtiment pour monter l'échafaudage qui permettra de l'installer au sommet d’Orion et de son module de service, cet automne.

De plus de 16 mètres de haut, le LAS et le module d'équipage et de service atteignent près de 25 mètres et un échafaudage est donc nécessaire pour permettre aux ingénieurs et techniciens d’avoir accès au véhicule pour les ultimes travaux avant le « roll-out » vers la rampe de lancement et son installation au sommet de la Delta IV Heavy qui l'emportera dans l'espace.

Le système LAS est conçu pour protéger les astronautes en cas de problème lors du lancement en écartant le module d'équipage du lanceur. Il peut s’activer en quelques millisecondes pour tirer le véhicule et le positionner pour un atterrissage en toute sécurité.

Parce qu'il n’y aura pas d'équipage pour cette première mission, seul le moteur de largage sera actif en Décembre. La structure de la tour se détachera du module de l'équipage comme il le ferait au cours d'une ascension normale. Ce test fournira entre-autres des informations sur la performance du LAS pendant le voyage.

deux photos du montage de la capsule orion

Les ingénieurs et les techniciens du Centre Spatial Kennedy ont terminé l'installation de la protection thermique en forme de cône sur les côtés du module Orion. Ce cône est composé de 970 tuiles noires qui devraient vous être très familières : ce sont les mêmes tuiles qui ont protégé le dessous des navettes spatiales lors de leur retour sur Terre.

Mais les navettes spatiales n’entraient dans l’atmosphère qu’a une vitesse de 27000 Km/h alors qu’Orion, lui, reviendra à 32000 Km/h lors de ce premier vol. Plus vite un engin spatial entre dans l'atmosphère, plus il dégage de chaleur. Ainsi, bien que la température la plus chaude qu’aient pu subir les tuiles d’une navette fût de l’ordre de 1260°C, Orion pourrait devoir supporter jusqu’à 1700°C, même si ces tuiles se situent dans une région qui subit moins de chaleur.

Et cette dernière n'est pas la seule inquiétude. Dans l'espace, Orion sera vulnérable à l'assaut régulier de micros débris orbitaux. Bien qu'ils soient très petits, donc difficiles à repérer et à éviter, ces débris peuvent faire de gros dommages sur un engin spatial comme, par exemple, frapper une des tuiles du cône arrière. Et, au-dessous de ces tuiles, la structure du véhicule ne doit pas dépasser les 150°C. Alors, si un débris endommage une tuile, la chaleur entourant le véhicule pendant la rentrée pourrait s’immiscer dans le trou, nuisant sans aucun doute au véhicule.

Quelques photos du montage d'une partie du bouclier arrière.

Au cours du mois d’aout, l’extrémité du troisième bras de la tour de lancement a été enlevé et remplacé par un nouveau modèle afin de pouvoir soutenir les fonctions vitales de la capsule Orion et du LAS avant le lancement. Ce nouveau « bras » a été installé sur la partie la plus haute de la tour.
Depuis lors, les 3 bras ombilicaux subissent des tests pour vérifier qu’ils fonctionnent correctement. Ils seront désaccouplés du lanceur a t-0 du lancement.

Au cours du week-end, les techniciens et les ingénieurs du Kennedy Space Center ont mis la touche finale sur la capsule Orion qui s’élancera pour son premier vol en Décembre.
Le module d'équipage, recouvert de ses tuiles de protection thermique noires a été installé au-dessus de son module de service blanc.




Ensuite le couple module d'équipage (recouvert d'une feuille de protection) - module de service a été positionné sur sa bague adaptatrice (Orion-to-stage adapter ring) qui servira à relier le vaisseau spatial au lanceur Delta IV, bague réalisée au Marshall Space Flight Center à Huntsville, Alabama.

Jeudi 11 septembre, Orion a été transféré du Neil Armstrong Operations & Checkout Building au Payload Hazardous Servicing Facility afin d’y être alimenté en fluides.
Les employés du KSC se sont rassemblés derrière des barrières pour prendre des photos, créant une atmosphère évocatrice du temps des navettes lors de leurs transferts du VAB vers l’aire de lancement…
Une fois placé sur le crawler KAMAG, Orion a débuté son voyage a la vitesse de 8 Km/h, l’ensemble module d’équipage, module de service et adaptateur pesant 33 tonnes. Le trajet long d’un 1,6 Km a débuté aux alentours de 9h00 heure de Floride (15h00 en France) et a duré environ 2 heures, de la sortie du O&C B à l'entrée au PHSF.






Pendant le transport, Orion est alimenté en énergie et est mis en sur-pression grâce a cette remorque, pour éviter toute contamination extérieure.

Ci-dessous, la vidéo (en accéléré) du transfert d'Orion

Tony Taliancich, directeur des opérations de lancement de la Côte Est pour ULA, nous donne quelques informations sur EFT-1 et la fusée Delta IV Heavy qui doit concrétiser le 1er vol d’Orion en Décembre.
Le bâtiment appelé Horizontal Integration Facility or “HIF” est la résidence actuelle des trois boosters qui composent notre Delta si particulière (Common Booster Cores (CBCs)). Située à Cape Canaveral, la structure ressemble à la plupart des hangars et des bâtiments du Kennedy Space Center - jusqu'à ce que vous y pénétriez. Les 3 boosters, parés à donner toute leur puissance, surplombent les visiteurs.



Le vol général de la Delta pourrait sembler être le même que les sept lancements antérieurs de cette fusée massive mais il y a des différences notoires. «Il y a eu des défis uniques d'intégration pour cette mission que nous avons dû surmonter», a déclaré Taliancich. « Cependant, dans l'ensemble, ce sont les mêmes boosters que nous avons lancés par le passé.»
La Delta IV Heavy est le plus grand lanceur de la famille Delta IV. Son premier lancement datant de 2004, elle est actuellement la plus importante en termes de capacité de tous les lanceurs du monde. Elle est composée de trois Delta IV. Tout comme les Boosters de la navette spatiale, ils sont largués après avoir brulé tout leur carburant, après un peu plus de quatre minutes de vol.
Chaque Delta IV Heavy a une masse d'environ 733 T au décollage. La version normale mesure 72 mètres de haut, 5 mètres de diamètre et peut envoyer des charges utiles pesant 28,790 T en orbite terrestre basse et 14,220 T en orbite de transfert géostationnaire.
La Delta IV Heavy d’ULA utilisera donc ses capacités impressionnantes pour envoyer le vaisseau spatial vers un voyage de deux orbites autour de la Terre. Orion s'aventurera à quelque 5800 km de la planète. C'est plus que n'importe quel autre vaisseau depuis la fin de l'ère Apollo, il y a plus de quatre décennies…

Deux semaines après son transfert dans le PHSF pour son alimentation en fluides, Orion a, ce dimanche, pris la direction du LASF (Launch Abort System Facility), le bâtiment dans le lequel le LAS (Launch Abort System ) va lui être intégré. Cette étape sera la dernière avant que le vaisseau spatial ne soit complet et le départ pour le pas de tir...
« Une fois le LAS intégré et les tests fonctionnels conclus, le vaisseau spatial sera considéré comme terminé» a déclaré Michael Hawes, gestionnaire du programme Orion chez Lockheed Martin. « Ensuite, en Novembre, nous intégrerons le tout à la fusée, qui aujourd’hui est en route pour le pas de tir.»







Le LAS est une technologie critique pour la sécurité du lancement, conçue pour extraire immédiatement la capsule et l'équipage en cas d'urgence. Il est le plus haut de tous les systèmes de poussée et d’accélération jamais créés, améliorant de manière significative la sécurité de l'équipage. Il se compose de trois moteurs à propergol solide: un moteur de contrôle d'attitude qui dirige la capsule loin du lanceur, un moteur de largage qui tire le LAS loin du module d'équipage, et un moteur d'abandon qui propulse le module d'équipage loin de la rampe de lancement.
Le fonctionnement du LAS a déjà été testé au White Sands Missile Range (Nouveau-Mexique) au cours du «Pad Abort test 1».

ATK réalise un essai de l'allumeur du moteur du LAS

La NASA et ATK ont, avec succès, accompli un test statique de l’allumeur du moteur d'abandon du Launch Abord System (LAS). Réalisé dans l’usine d'ATK à Promontoire dans l’Utah, ce test est un pas de plus vers la qualification de l'allumeur électronique avant sa mise en production.
L’allumeur électronique permet au moteur du LAS de s'activer en quelques millisecondes emportant avec lui le module d'équipage avec une accélération de 10G.
« En tant qu’ancien astronaute, je comprends à quel point le moteur d'abandon participe à la sécurité de ceux volant à bord d’Orion » a dit Charlie Precourt, vice-président et directeur de la division lancement spatial d'ATK. « ATK travaille avec les normes les plus élevées pour garantir les délais et la sécurité de ce moteur. »
Pour ce test de qualification, les techniciens ont exposé l'allumeur à des vibrations et températures extrêmement élevées pour simuler certaines conditions de vol. L'année prochaine, l'allumeur électronique subira une épreuve de qualification semblable mais à une température extrêmement froide. Des tests précédents ont eu pour but de contrôler la performance de l’allumeur par rapport aux modèles analytiques avant un test statique sur le Pad Abort -1 et un lancement réel du LAS dans l’atmosphère.
Les réservoirs à carburant du SLS ont commencé à être soudés au Vertical Assembly Center du Michoud Assembly Center à la Nouvelle-Orléans la semaine dernière, pendant que la NASA se prépare à un essai de mise à feu du moteur RS-25 vers la fin de l'année au Centre spatial Stennis près de Bay St. Louis dans le Mississippi.
Un tir statique de booster du SLS - Moteur de Qualification 1 (QM-1) est aussi planifiée pour le début de 2015 chez ATK dans l’Utah.
Mais puisque que le vol d'essai EFT-1 ne sera pas habité et le que moteur d'extraction de la capsule ainsi que les moteurs de contrôle d'attitude ne sont pas nécessaires, le seul moteur actif du LAS sera celui d’abandon, c’est-à-dire celui qui sépare le LAS du vaisseau Orion.
Le lanceur SLS et le programme Orion sont soutenus par un réseau de centaines de fournisseurs de 47 états différents. ATK a, quant à lui, 29 fournisseurs clés pour les boosters du SLS à travers 16 états : Alabama, Arizona, Californie, Connecticut, Indiana, Kentucky, Massachusetts, Minnesota, New Jersey, New York, Caroline Nord, Ohio, Pennsylvanie, Texas, Utah et Wisconsin.
Avec SLS et Orion, ATK entreprend une mission sur plus de cinq décades à pousser ses limites. Mais certaines informations présentées dans cet article constituent des énoncés prospectifs au sens de la loi « Private Securities Litigation Reform » de 1995 : bien qu’ATK estime que les attentes reflétées dans ces énoncés reposent sur des hypothèses raisonnables, elle ne peut donner aucune assurance que ses attentes seront atteintes. L'information prospective est assujettie à certains risques, tendances et incertitudes qui pourraient entraîner des résultats réels sensiblement différents, dus aux changements dans les dépenses gouvernementales, les politiques budgétaires, les stratégies d'approvisionnement des produits etc…

Positionnement du LAS sur Orion.


3 Octobre: Le LAS est positionné au-dessus du module d'équipage et de service au Centre Spatial Kennedy en préparation de l'accouplement avec la Delta IV Heavy début Novembre. Il est conçu pour s'activer en quelques millisecondes et extraire le module de l'équipage en cas d'urgence.
Lors du vol du 4 décembre, les ingénieurs pourront, entres autres, vérifier le bon fonctionnement de son moteur de largage qui le sépare du module d'équipage.

maintenant voici le billet pour orion
http://mars.nasa.gov/participate/send-your-name/orion-first-flight/

Les leçons apprises durant les préparatifs du premier vol orbital d’Orion en décembre ont incité les ingénieurs à recommander de changer le design du bouclier thermique pour les futures missions vers la lune, Mars ou un astéroïde », selon des officiels de Lockheed Martin.
Le squelette en titane du bouclier et sa peau en fibre de carbone ont été fabriqué par Lockheed Martin dans le Colorado. Puis le tout a été expédié au Textron Defense Systems dans le Massachusetts pour l'installation d'une structure en nid-d'abeilles en fibres de verre de résine phénolique.
Plus de 330.000 cellules forment cette structure en nid-d’abeilles et les techniciens de Textron ont rempli ces cellules, à la main, d'une matière appelée Avcoat.
L'Avcoat est supposé se décomposer par érosion lors de la rentrée atmosphérique, en protégeant la structure sous-jacente des températures extrêmes. La capsule Apollo fonctionnait de cette manière et les ingénieurs ont décidé d’utiliser le même design en augmentant la taille du bouclier d’environ quatre mètres à sa base.
Mais une vérification du bouclier a révélé que la couche d'Avcoat était légèrement plus inégale qu'attendu, selon Jim Bray, le directeur de module d'équipage chez Lockheed Martin.
Un porte-parole de Lockheed Martin a révélé que sa société recommande dès lors des changements du design du bouclier qui doit tenir compte des différents taux de contraction entre l'Avcoat et la peau en fibre de carbone.
Cela ne changera pas la matière du bouclier mais son approche industrielle qui résoudra les différences de contraction/expansion thermiques a-t-il déclaré.
Une décision finale sur le changement de design recommandé est attendue pour bientôt mais la modification ne sera pas effectuée sur le vol de décembre.
A la fin de la fabrication du bouclier, les propriétés reçues n’étaient pas au niveau espéré étant donné la variabilité de la manière dont les techniciens travaillent » a expliqué Bray dans une présentation le mois dernier au Congrès Astronautique International à Toronto. « En allant vers une architecture en bloc, nous serons en mesure de recevoir les données sur les propriétés à l'avance, avant que nous l’adhérions au socle du bouclier.
Ce sera pour le vol suivant en 2017 — Mission d'Exploration 1 (EM-1) — que les ingénieurs projettent de changer le design en nid-d'abeilles par un bouclier monolithique.
« Le bouclier que nous avons en ce moment possède un socle en composite et nous y attachons une structure en nid-d'abeilles » a dit Bray. « Cela nous prend environ six mois pour remplir les 330.000 trous par différents techniciens. Il se trouve que l'Avcoat appliqué à la main ne satisfait pas les attentes .
Il y a trop de différence dans la manière d’appliquer l’Avcoat par les techniciens et nous n’en avons pas encore déterminé la cause » a ajouté Bray. « Le bouclier est certifié pour cette mission. Il n'y a aucune ambiguïté à ce propos. Il est Ok pour voler mais nous avons vraiment besoin de mieux pour les missions plus lointaines.