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Configuration du booster pour les essais "Abort" du CEV
Configuration du LC39B pour Ares I Janvier, selon Flight International la NASA développerait un lanceur intermédiaire entre Arès I et V, baptisé Arès IV, capable de lancer un lander lunaire directement vers la lune. Ares IV utilisera le même corps central qu'Arès V avec accolé deux SRB et l'étage supérieur du Ares I avec le Block 2 Orion au sommet. Haut de 113 m, Ares IV sera capable de lancer 41 tonnes en LEO avec une accélération maximale de 5 g. Arès IV devrait résoudre le problème du lancement par Ares V de l'étage EDS en orbite terrestre et son attente pendant 3 mois le temps de lancer Arès I avec le Block 2 Orion, son assemblage avant l'injection vers la lune. Selon la NASA, Arès IV ne fait pas partie des études sur le programme Constellation, mais reste "sous le coude" pour plus tard. Ares IV éliminera Ares V et l'étage EDS. Avec deux lancements directs vers la lune, un pour Orion l'autre pour le lander Artemis, l'assemblage se fera en orbite lunaire. Un Ares IV sans les boosters pourrait aussi lancer le Block Orion vers ISS.
La NASA a achevé la
revue de spécifications système de son lanceur Ares I, commencée en
novembre 2006, débouchant sur plusieurs modifications qui vont être
apportées à celui-ci. Au niveau de l'étage supérieur, la NASA a
décidé que les réservoirs d'hydrogène et d'oxygène seraient à fond
commun économisant ainsi 635 kg et raccourcissant le lanceur de 1,83
mètre. La NASA conforte le choix du moteur J2 pour la propulsion. Une
jupe inter-étage en composite va également être développée pour
effectuer la liaison entre l'étage supérieur et le premier étage.
Enfin, le propergol solide du premier étage sera le même que celui
employé dans les propulseurs de la Navette, mais une structure en forme
d'étoile à douze lobes a été retenue afin d'accélérer la
combustion.
Orion doit perdre environ 1350 kilogrammes avant la revue de définition préliminaire prévue pour le printemps prochain. Même si Arès I peut actuellement placer le vaisseau sur l'orbite prévue, la NASA souhaite conserver une marge de 3600 à 4500 kg sur la charge utile. Les modifications réalisées en septembre dernier par LM tablent sur un CEV de 9535 kg avec un module de service de 12000 kg en charge et une jupe de 500 kg. Les gains de masse ont été obtenue principalement au niveau du bouclier thermique ainsi que des systèmes avioniques.
La NASA envisage aussi de développer une variante de son lanceur Ares V, une version Ares IV combinant l'étage principal d'Ares V et l'étage supérieur d'Ares I dans le but de réaliser des tests grandeur nature du véhicule Orion dès 2015. Ces tests prévoiraient une orbite autour de la Lune et un retour vers la Terre dans des conditions réelles afin de tester les méthodes de rentrée atmosphérique d'Orion aux vitesses habituellement rencontrées lors du retour après une mission lunaire, une mission du type à celle réalisé par les soviétiques en 1969 avec leur Zond. La NASA entend ainsi expérimenter une nouvelle approche basée sur une rentrée atmosphérique en deux temps : un premier destiné à ralentir la capsule en freinant dans les hautes couches, et un second plus classique s'achevant avec l'atterrissage de la capsule. Cette méthode aurait l'avantage incontestable d'être plus flexible et de permettre de contrôler le site d'atterrissage ce qui n'est pas possible avec une rentrée directe après ce type de mission. Les conséquences sur les protections thermiques ne sont cependant pas encore bien maîtrisées par la NASA, mais ces tests en avance de phase permettraient de progresser dans ce domaine.
La NASA doit choisir entre trois systèmes d'éjection en vol LES, Launch Escape System, le concept Multiple External (x4) Service Module (SM) Abort Motor, le Crew Module Strap On Motors (x4) et le In-Line Tandem Tractor (Tower). Le système permettra d'éjecter le module Orion au large du KSC pendant l'ascension ou sur le pad et de sauver l'équipage. Ce dernier mode a la préférence de la NASA. Février, la NASA décide d'augmenter la capacité en propergols de l'étage supérieur du Ares I, après avoir choisit des réservoirs à fond commun qui ont raccourcis la longueur de l'étage de 1,5 m.. La capacité des réservoirs serait portée de 20 à de 22 tonnes pour l'oxygène et de 100 à 113 tonnes pour l'hydrogène. Le choix pour les ingénieurs se fera entre trois types d'étages, réservoirs séparés, réservoirs à fond communs de 5,5 m de diamètre et réservoirs à fond commun de 6,3 m de diamètre.
Evolution du lanceur Ares 1, avril 2004 (article "Boeing Launch Vehicle Options for Exploration"), Ares 1 après ESAS, Ares 1 après changement SRb 5 segments, Ares 1 après changement du CEV à 5 m, Ares 1 2007 Le premier vol d'essai d'Ares s'appelle désormais Ares 1-X. Il prévoit le lancement d'un booster SRB a 4 segments avec une maquette d'étage supérieur. Le suivant prend le nom d'Ares 1-Y; un booster à 5 éléments lancera un étage supérieur et une maquette du CEV. Le premier vol d'Orion non habité est appelé Orion 1. Mars
Les modifications autour du LC39B commenceront cet été avec la construction de trois gigantesque tours parafoudre. Le LC39B servira de pad de secours pour la mission STS 125 de Discovery en 2008. L'OV sera assemblé dans le HB 3 du VAB puis transporté vers le LC39A. Atlantis sera assemblé dans la HB1 adjacente et amené vers le LC39B deux semaines après. Si Atlantis n'est pas lancé en secours de Discovery, le MLP sera amené sur le LC39A et l'Orbiter préparé pour la mission STS 126 vers ISS. Le LC39B n'assurera pas de transfert de charges utiles avec la tour RSS, Atlantis partant à la rescousse de Discovery soute vide. Les premiers travaux de modifications du LC39B ne devront pas interférer la préparations du Shuttle. Les premiers coups de pelle devraient permettre de réaliser les 9 trous d'encrage des tours parafoudre. Tout devra être prêt pour le premier vol d'Ares I, dénommé Ares 1-X. Le second vol, Ares 1-Y est prévu en 2010. Un simple mat anti foudre sera ajouté à la tour FSS du Shuttle pour ces premiers vols. Le LC39B sera restaurer comme le LC39A avant de servir pour Atlantis en 2008. Parmi les travaux d'entretien, la réparation des réservoirs de stockage de carburant, du système de déluge par eau, du déflecteur de flammes et inspection de la corrosion des tours RSS et FSS. le coût de remise en service du pad pour ce vol est estimé à 20 millions $. Michael Griffin, le patron de la NASA a expliqué devant le sous comité du sénat dédié à l'espace que la réduction de budget d'un demi milliard de $ sur l'année fiscale 2007 allait probablement retarder le premier vol d'Orion de 4 à 6 mois, repoussant la date du premier tir à 2015. Le "trou" laisser après le retrait du Shuttle sera donc de 5 ans. La NASA vient de terminer la phase de revue de spécification système d'Orion avec le maître d'ouvre industriel du programme, Lockheed Martin. Cette revue qui c'est déroulé en février était consécutive à la revue globale de spécification système du programme Constellation, et devrait être suivie par des revues des systèmes sols et opérationnels au printemps prochain. Cette phase a ainsi permis de clarifier les besoins des futures opérations de fabrication et de conception d'Orion, ainsi que pour les phases de tests des différents systèmes. 1700 points de détail couvrant les performances du véhicule, sa fabrication et sa qualification ont été analysés par des équipes formées d'ingénieurs et de scientifiques appartenant à la NASA ou aux industries impliquées dans ce projet. La NASA va prochainement arrêter le contrat avec le laboratoire de physique appliqué de l'université de Hopkins portant sur le développement d'un atterrisseur lunaire « Robotic Lunar Exploration Precursor 2 ». Selon le patron de la NASA, ce programme ne serait pas indispensable. Le bureau en charge du programme d'exploration robotique de la la lune basé au centre Marshall va lui aussi être fermé et les activités du programme LRO transféré à Washington. C'est le centre d'essai de Glenn qui sera chargé de tester les éléments constitutifs d'Orion entre 2007 et 2011. Les tests permettront de connaître le comportement dans les conditions extrêmes rencontrées lors du lancement, en orbite et lors du retour sur terre. Des prototypes du module de service, du module habité, du système de secours et de différents adaptateurs seront ainsi testés de manière séparés tout d'abord, puis assemblés. Le bâtiment dans lequel les essais seront menés devrait être disponible fin 2008, suite à plusieurs modifications. La plus vaste chambre à vide au monde va en effet subir une série d'adaptations pour pouvoir effectuer les tests acoustiques d'Orion, dont l'ajout d'une nouvelle chambre et d'équipements pour des essais électromagnétiques. L'installation sera également utilisée dans le cadre de projets de recherche aérodynamiques. Depuis le début de l'année, le centre Marshall procède à des séries de tests d'éléments constitutifs du moteur RS-68 qui devrait être utilisé sur le lanceur Ares V. Cinq moteurs équiperont le lanceur qui servira à convoyer du matériel en orbite. De nouveaux injecteurs ont ainsi été testés. Les ingénieurs utiliseront également les données recueillies durant ces tests sur des éléments de taille réduite pour développer le moteur J-2X de l'étage supérieur du lanceur Ares I. Boeing annonce le 28 mars la création d'une alliance industrielle pour répondre à l'appel d'offre de la NASA sur l'étage supérieur d'Ares 1. Cette équipe comprend Northrop Grumman, USA, ULA, Halilton Sundstrand, Moog Inc, Orion propulsion, Summa technology et Chickasaw Nation industries. Lockheed a remporté le contrat pour Orion et ATK pour le SRB du premier étage. Avril Lockheed Martin étudie la possibilité d'utiliser le moteur cryogénique de l'étage Centaur RL10 pour propulser le Lunar Surface Access Module (LSAM). Avant le développement du LSAM, le Centaur sera essayé en orbite lunaire. Lancé par un Atlas 5, le véhicule de 28 m de long sera envoyé vers la lune et s'y posera comme un avion à l'horizontale grâce à 4 roues. Pour les vols habités, le LSAM devra attendre Orion 30 jours en orbite terrestre et rester près de 6 mois sur la lune. De nouveaux systèmes pour l'isolation des réservoirs sera étudiés et développés. Le lanceur Ares V change
de look. par rapport à août 2006, le lanceur voit sa masse augmenté
de 2785 kg et sa hauteur de 2 mètres. La mise en orbite se fera à 219
km d'altitude, circularisée à 218 km. 20 avril, la NASA signe avec Lockheed Martin une modification du contrat portant sur Orion. Cette opération comprend trois évolutions majeures : la phase de fabrication d'Orion a été étendue de deux années, deux essais en vol pour le système de secours ont été ajoutés et la fabrication d'un véhicule pressurisé destiné à convoyer du fret vers l'ISS (International Space Station) a été pour l'instant abandonnée. Le contrat initial signé entre les deux partenaires le 31 août 2006, d'une valeur de 3,9 milliards de dollars et courant jusqu'en décembre 2011, passe ainsi à 4,3 milliards de dollars (hausse de 385 millions de dollars), et couvrira toute la phase initiale ainsi prolongée jusqu'à décembre 2013. Cet avenant s'inscrit dans les évolutions budgétaires imposées à la NASA pour l'année fiscale 2007. La prochaine étape majeure pour Lockheed Martin sera la revue de spécifications système prévue en août prochain Mai Orion
devient "Orion 606". Le nouveau CEV reprend la grande tour LAS
avec un module de service redessiné. Ce dernier est maintenant "en
capsulé" et de plus petite section que sur les projets
précédents. La structure de ce ESM "Encapsulates Service
module" fera gagner de la masse sur l'ensemble et allégera les
efforts aérodynamique sur les panneaux radiateurs. Un bras ombilicale
assurera la liaison entre la cabine et le ESM. Le nombre de moteurs RCS
passe de 4 à 3. Deux panneaux solaires circulaires, issue de la
technologie développée pour Mars Phoenix assureront l'alimentation en
électricité.
Juillet, ATK signe un contrat de 62 millions $ avec Lockeed Martin pour le développement du moteur principal du LAS Launch Abort System d'Orion. ATK devra fournir et tester les moteurs LAM à intégrer sur le LAS. Le contrat prévoit de fournir 4 unités à échelle 1 pour des tests statiques et 8 moteurs pour des essais orbitaux.
Juillet, Orion va devoir une nouvelle fois "maigrir" un peu. La NASA vient de réviser son plan de développement, le vaisseau emportera 4977 kg de propergol en moins pour aller vers ISS. Cette réduction de masse est due au lanceur Arès 1 qui ne pourra satelliser Orion (29200 kg) à pleine charge sur son orbite. Le calendrier prévoit le vol Orion 3 inhabité pour septembre 2012 avec un retour en mer près de l'Australie et Orion 4 en octobre 2013, habité avec retour à Edwards AFB. Deux vols d'essais du booster Ares 1 sont prévus avant avec Ares 1X (4 segments SRB, maquette de l'étage supérieur) en avril 2009 et Ares 2 (ancien Ares 1 Y) avec le vol d'un Ares 1 à 5 segments SRB et d'un étage supérieur de vol équipé d'une maquette d'un moteur J2 en juillet 2011..
Août, la NASA décide que la cabine Orion reviendra sur terre par la mer. La nouvelle version, dite Orion 607 amerrira comme Apollo dans l'Océan Pacifique après son vol d'ISS, dans le but de réduire une nouvelle fois la masse de son vaisseau. D'autre part, quelques bâtiments du KSC seront détruits entre 2010 et 2012, notamment les trois OPF du Shuttle, le HMF dans la zone industrielle et le magasin moteurs SSME. Sur la SLF, les systèmes d'aides à l'atterrissage spécifiques au Shuttle seront désactivées et le MDD démonté. Tous les sites d'atterrissage TAL seront abandonnés. Les modifications sur le système de déluge par eau du pad 39B et le MLP seront terminées début 2008. La salle de tir FR 1 sera utilisée pour les premiers vols d'Orion et activée en août 2008. Les modifications sur la tour FSS et les liaisons avec l'étage inerte du lanceur Arès seront terminés pour janvier 2009. Les modifications des plateformes de la baie de montage 3 du VAB et les parafoudre seront opérationnel à la même période. Le MLP qui servira pour Ares 1 aura une masse de 5 670 000 de tonnes lors des rollout, lanceur compris. 10 août, la NASA signe un contrat de 1,8 millions $ avec Alliant Techsystems ATK (Brigham City, Utah) pour le développement, les essais du premier étage du lanceur Ares 1 et 5. Ce contrat s'ajoute à celui passé en avril 2006 qui comprenait la livraison de 5 moteurs pour les essais statiques, deux moteurs pour les tests de vibration et 4 moteurs de vol (dont le premier vol test Ares 1 X). Ce nouveau contrat s'étend jusqu'en 2014. Le premier vol d'Ares utilisera des segments SRB qui ont déjà volé sur le Shuttle dans les 30 premières missions, STS 31, 71 et 51A.
29 août, la NASA sélectionne Boeing pour le développement de l'étage supérieur du lanceur Ares I. Ce contrat de 514,7 millions de dollars vise ainsi la conception et le déploiement d'un élément critique du lanceur, qui permettra d'assurer les opérations de guidage, de pilotage, de navigation et de propulsion nécessaires durant le vol propulsé. Dans le cadre de ce contrat, et selon les besoins de la NASA, Boeing sera en charge de fournir entre deux et six étages supérieurs par an. La phase initiale prévoit d'ores et déjà la livraison de plusieurs unités de tests, et un total de 27 unités est annoncé si toutes les options du contrat sont exercées jusqu'en 2017. La partie principale d'un moteur J 2X, qui propulsera Ares est mis au banc d'essai A1 du centre Stenis à St Louis. Les tests sur cette partire de moteur, baptisée Powerpack 1A seront réalisés de novembre 2007 à février 2008. Le Powerpack 1A est composé d'un générateur de gaz et d'une turbo pompe originellement développés pour Apollo. Les données recueillit permettront de réaliser les modifications pour Ares. Les essais du moteur au banc dans les conditions de vol seront réalisés sur un nouveau banc de tir, le A3.
Octobre, les ingénieurs de la NASA et Lockheed Martin viennent de terminer la première étape d'un réalignement d'Orion, dans sa dernière version, la 607. Ce processus devrait permettre de définir les capacité du vaisseau pour le lune. Bien que Ares 1 puisse théoriquement lancé Orion dans sa configuration ISS, de nouvelles réductions de masse seront demandé afin d'avoir de "la marge". Ainsi le système d'éjection en vol devrait subir d'importantes modifications passant d'un fusée solide à un mini booster à ergol liquide. La coiffe protégeant le véhicule serait également modifiée. Enfin, Orion ne devrait plus atterrir mais amerrir en mer. Au KSC, le remplissage des réservoirs d'Orion se fera dans le Multi-Payload Processing Facility et le LAS sera intégré dans le VAB. Le système d'évacuation en urgence sur le pad 39, le Rollercoaster Emergency Escape System (EES) approuvé il y a un an sera désormais installé sur une structure en fixe sur le pad. Le ML d'Ares 1 viendra s'y accroché au niveau du bras d'accès à Orion. Le précédant dessin du rollercaster faisait endurer 5 G à ces occupants lors de la descente au sol. Le nouveau dessin réduit les charges à seulement 2G. Le système devra assurer l'évacuation des astronautes et du personnel présent dans la tour. Mécaniquement, il évite d'avoir sur le ML et la tour ombilicales des charges trop importantes qui pourrait déséquilibrer l'ensemble lors des rollout.
21 octobre, la NASA donne son calendrier prévisionnel pour le programme Orion. Le premier lancement habité vers ISS est maintenant prévu pour septembre 2013, seulement trois ans après l'arrêt du STS. Le 3eme et dernier vol d'essai habité est prévu pour septembre 2014. La phase opérationnelle démarrant en 2015, soit 2 ans plus tôt que prévu.. Le programme des vols de développement démarrera en février 2010 et se poursuivra jusqu'en septembre 2014. En décembre, la NASA devrait prendre des décisions finales sur le vaisseau Orion et son lanceur. Les premiers essais débuteront en avril 2009 avec les tests du système LES. Suivront le premier vol automatique en septembre 2012. Orion devra attendre 6 jours en orbite terrestre avant
de s'élancer avec le Lander lunaire vers le lune annonce la NASA.
Apollo devait atterrir sur des sites proche de l'équateur. Orion lui
devra atterrir sur n'importe quel site d'où la nécessité d'attendre 6
jours pour définir le moment propice à l'insertion. Le vaisseau devra
réaliser 3 manoeuvres d'injection TLI au lieu d'une du temps
d'Apollo. La NASA repousse de 6 mois la revue primaire de définition du lanceur Ares 1. Les problèmes se situerait au niveau du premier étage composé de 4 segments RSRM (reusable solid rocket motor) du Space Shuttle modifié depuis décembre 2006 (isolants, diamètre de sortie du moteur, géométrie et composition du propergol). A cause du stress aérodynamique, de nombreuses zones des segments devront être consolidés. Depuis plusieurs mois, des rumeurs circulent sur l'incapacité d'Ares 1 de mettre en orbite la cabine Orion malgré ses nombreux changements de masse, rumeurs que réfute la NASA. Ler principal problème viendrait des vibrations au décollage. Ares 1 produirait une vibration à 25Hz qui se transmettrait à l'étage supérieur et au vaisseau Orion causant des erreurs dans la chaîne de pilotage (guidage et navigation). Novembre, KSC, LC39B, début des travaux de pilonnage pour la construction des trois mats parafoudre destinés au lanceur Ares 1.
White Sands Nouveau Mexique, à un peu moins d'un an des essais du LES, le centre de la NASA se prépare à accueillir les tests Pad Abord de la cabine Orion. Les premiers travaux de terrassement ont donc commencé pour la construction du pad d'envol des fusées porteuse des Boiler Plate Orion. La NASA a mis Boeing et
Textron Systems en concurrence pour la réalisation du bouclier
thermique d'Orion. Boeing vient de dévoiler son prototype entièrement
recouvert de PICA, un matériau conçu par Fiber Materials Inc et déjà
utilisé par la NASA pour recouvrir le bouclier thermique de la capsule
de la sonde Stardust. La forme et la taille de ce prototype sont
conformes au modèle de vol défini par la NASA (5 m de diamètre). Les
pièces de PICA, qui le recouvrent sont clairement visibles. Le
prototype a été expédié au Centre spatial Kennedy de la NASA d'où
il sera testé.
15 novembre, la NASA vient de tester le parachute principal qui sera utilisé sur les boosters d'Ares 1 et 5 lors d'un essai en Arizona au U.S. Army's Yuma Proving Ground près de Yuma. Mesurant 45 m de diamètre pour 800 kg, c'est le plus gros testé de cette taille. Déployé depuis un C17 de l'USAF à une altitude de 5000 m, le parachute lesté de 16 tonnes simulant l'étage SRB vide s'est déployé correctement descendant lentement avant de se poser au sol trois minutes après. Le premier test réalisé en septembre a permit de larguer le parachute de 5300 m.
C'est le centre d'essais de Dryden qui va tester le système d'éjection de la cabine Orion en 2008. Une maquette à échelle 1 a été réalisé pour développer et vérifier les procédures d'installation et d'intégration pour l'avionique, , l'instrumentation et le plan de câblage avant l'arrivée du premier essais "abort" avec le Boiler plate 1. Les BP sont des vaisseaux simulateurs utilisés pour les premiers essais qui sont en fait des copies des modèles de vol avec les mêmes caractériellement de masse, d'aérodynamique et de même dimensions que les vaisseaux de vol. La maquette n'a pas de compartiment avant, une maquette a été construite pour tester les procédures d'intégration des parachutes. 13 décembre, le LSAM Lunar Surface Access Module a désormais un nom "Altair". Altair est l'étoile la plus brillante de la constellation de l'Aigle, un clin d'oeil à Apollo 11. Le patch lui même reprend l'aigle et la branche d'olivier du patch d'Apollo 11.
19 décembre, la NASA attribue à Boeing le dernier des 5 contrats concernant le futur lanceur Ares I, Ce contrat concerne tout l'avionique de bord du lanceur, à savoir les ordinateurs de bord chargés du guidage, de la navigation et du contrôle d'attitude et les systèmes de communication vers le centre de contrôle. Le contrat, d'une valeur estimée à environ 800 millions de dollars, porte à 13.6 milliards de dollars les fonds attribués par la NASA à des industriels pour la réalisation du lanceur Ares et de la capsule Orion. C'est par ailleurs le second gagné par Boeing cette année concernant Ares puisqu'un contrat de 1 milliard de dollars avait déjà été négocié il y a quelques mois, prévoyant la réalisation de l'étage supérieur du lanceur. |
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