PROJET CONSTELLATION

2009

La NASA prévoit de lancer une première maquette de son lanceur Ares I et du module Orion cet été avec le vol Ares 1-X. Ares 1-X sera le premier vol d'un nouveau véhicule spatial habité américain depuis 1981.

Le premier étage est un SRB équipé d'un système de contrôle d'attitude constitué d'un Ascent Thrust Vector Controller (ATVC) fabriqué par Honeywell International. L'avionique sera examinée au System Integration Laboratory situé dans les locaux de LMSS Lockheed Martin Space Systems à Denver. L'étage supérieur USS Upper Stage Simulator est constitué de segments cylindrique assemblés au KSC. Le Glenn Research Center s'est chargé de sa fabrication. Le système de contrôle en roulis RoCS Roll Control System comprend deux moteurs issus des missiles Peacekeeper. 

La jupe arrière du SRB et l'avionique de bord

	Le simulateur du 5eme segment SRB d'Ares 1-X, appelé aussi le "spacer" ou "XL segments". Il abrite le module avionique primaire, le First Stage Avionics Module (FSAM), le Flight Termination System (FTS) et divers composants.
	Le système de contrôle d'attitude est fixé sur l'étage supérieur. Il permet le contrôle de l'azimut grâce à 2 moteurs dérivés de ceux du missile Peacekeeper. Il est fixé au niveau du segment 1 avec ses réservoirs (MHH et azote pour le combustible et hélium pour la pressurisation). Lorsque la tour est dépassée, l'avionique FSAM commande l'allumage des deux moteurs pour faire "rouler" le lanceur de 90°.
	L'étage USS Upper Stage Simulator est constitué de 11 segments, 5 centraux, 2 ballasts (USS 1 et 7),  2 "complex", 2 SA (Space Adapter) et un SM (Service Module). Chaque segment mesure 2,89 m de hauteur, l'ensemble étant boulonné avant l'envoi au KSC. L'intérieur est tapissé d'échelles et de plate-formes permettant l'accès aux divers éléments internes du simulateur par une porte située au niveau du segment US 1. L'étage est un "mass simulator" avec deux ballasts au niveau des segments 1 et 7 de respectivement 45 et 14 tonnes. Le système de contrôle environnemental permet la circulation d'air et le contrôle de l'humidité de l'étage jusqu'au module de service.

Comme l'étage supérieur, la cabine Orion est une maquette, un "mass simulator". Elle ne correspond pas précisément à la version définitive d'Orion en cours de finalisation. Le CM-LAS va permettre d'obtenir des données sur l'aérodynamisme de la maquette et des charges acoustiques. Près de 362 instruments de mesure seront disposés à l'intérieur et les données transmises au sol en direct.

Le vol d'Ares 1-X verra la séparation du premier étage à une altitude de 39 500 m à 225 km du KSC. Pendant que le premier étage entamera sa descente, l'étage USS culminera jusqu'à 45 km d'altitude avant de retomber dans l'Atlantique. Il ne sera pas récupéré, mais les données de vol seront transmises au stations au sol. D'autres données enregistrées dans des boites noires seront récupérées avec le premier étage. Ce dernier, comme les SRB du Shuttle, reviendra suspendu à des parachutes de 45 m d'ouverture.

La logistique pour Ares 1-X reprend celle du Shuttle. Les segments constituant l'étage supérieur sont arrivés par bateau à port Canaveral en novembre 2008. Le déchargement des différentes parties et leur transport a pris 4 jours par camion jusque dans la baie 4 du VAB où ils ont été assemblés. Le RoCS, après remplissage dans le HMF, sera transporté dans le VAB. Le CM-LAS arrivera par bateau directement devant le VAB ou à port Canaveral. Les 5 segments du premier étage arriveront par rail de l'Utah au RPSF fin janvier où ils seront préparés pour l'assemblage, puis stockés en attendant leur transfert vers le VAB.

L'étage USS et le CM-LAS seront assemblés en 5 parties dans la baie 4 du VAB et l'instrumentation testée. Les segments SRB et l'USS seront ensuite assemblés sur le MLP 1 dans la baie 3 du VAB. Les plate-formes de la baie 3 seront modifiées et certaines ajoutées pour s'adapter au lanceur. Une plate-forme temporaire sera ajoutée sur le toit de la plate-forme E pour l'accès du personnel et des conduits du système ECS au niveau du segment US1 de l'étage USS. Au-dessus sera installée une petite grue Davit pour la mise en place des outils et équipements nécessaire au processing de l'étage. A cela s'ajoutera un accès pour le personnel et les conduits du système ECS pour le "spacer" au niveau du plancher de la plate-forme E du VAB. Un contrôle environnemental sera fourni à l'étage USS et au premier étage pour le confort et la sécurité du personnel dans des espaces confinés fournissant le contrôle de l'humidité et le refroidissement afin de protéger l'avionique du véhicule. Au cours de l'été 2008, la plate-forme C du mur nord (tour F) a été enlevée pour permettre l'assemblage d'Ares 1-X.

Le pad 39B sera modifié pour accueillir Ares 1-X. La tour FSS sera équipée de nouveaux bras de service :
_ le Upper Stage Access Arm, en fait une modification du Gaseous Oxygen Vent Arm (GVA) pour permettre l'accès à l'étage USS à travers le segment IS 1 ainsi qu'au système de contrôle environnemental ECS ;
_ le First Stage ECS Umbilical, pour la purge du système ECS ;
_ le FSAM Access, plate-forme pour l'accès au "spacer" installé sur la tour RSS pour permettre le contrôle de l'avionique FSAM et la mise en place du système ECS ;
_ le ECS Purge-Two, pour l'étage USS, l'avionique et le personnel ;
A son sommet sera monté un nouveau paratonnerre de 33 m pour protéger Ares 1-X, plus haut que le Shuttle.

Ares 1-X sera lancé du pad 39B, monté sur le MLP 1. Ce dernier sera légèrement modifié pour cette mission avec l'ajout de passerelles d'accès et un bras amortisseur pour compenser la grande taille du lanceur. L'intérieur de l'étage supérieur sera accessible à l'aide d'échelles et de plate-formes pour les techniciens. Un système de contrôle environnemental permettra de maintenir l'avionique de bord à basse température jusqu'à la mise à feu du SRB. Des protections seront mises en place pour éviter que l'onde de choc sorte par la fosse SRB Est et n'endommage le lanceur.

Concernant le lanceur Ares V, la NASA a remis à l'étude une proposition visant à réutiliser les moteurs SSME pour l'étage central et des boosters SRB à 5 segments. Ares V est actuellement défini comme un lanceur avec un étage central de 10 m de diamètre équipé de 6 moteurs RS68 et deux boosters SRB à 5,5 segments. Il est surmonté d'un étage supérieur équipé d'un moteur J2X. La version originale d'Ares V, la CaLV de 2005 définissait un lanceur avec un étage central de 8,3 m de diamètre équipé de 5 moteurs SSME et de 2 boosters à 5 segments avec un étage supérieur équipé de 2 moteurs J2S. Malheureusement cette version n'était pas capable de mettre en orbite la charge utile désirée. Ce changement de configuration permettrait d'économiser dans le développement de boosters à 5,5 segments et du moteur RS68 pour Ares en gardant la ligne de production des moteurs SSME.

5 janvier, le "hissage" des structures de la première tour paratonnerre se termine.

Mi-janvier, VAB HB4, mise en place des ballasts à l'intérieur du segment 7. 

Les travaux dans la baie 3 du bâtiment vont commencer le 17 janvier avec la mise en place de la plate-forme MPPU Mini Portable Purge Unit et l'unité de puissance ECS vers l'avionique du premier étage FSAM. Les travaux seront terminés le 12 février. La plate-forme AP 100 sera enlevée à l'aide d'une grue et la plate-forme USAP Upper Stage Access Platform installée sur la plateforme E. 

26 janvier, arrivée dans la VAB du 5ème segment de l'étage simulateur d'Ares 1 en provenance d'Astrotech, Titusville. Au KSC, sur le pad 39B, le paratonnerre de la seconde tour autour du pad est hissé. 

L'O&C Building modifié depuis juin 2007 pour recevoir Orion et le LM Altair est inauguré par la NASA. Les travaux de modification (55 millions $) ont permis de tout remplacer dans le bâtiment sauf la structure de base (nouveaux murs, peintures, plafond, air conditionné, câblages, ponts roulants).

28 janvier, arrivée au KSC par C5A Galaxy du simulateur CMLAS.

29 janvier, ATK réalise un essai de séparation de la jupe inter-étage d'Ares 1-X

Février, après l'arrivée du CMLAS, le VAB accueille le premier module RoCS, le système de contrôle d'attitude qui sera fixé sur l'étage supérieur sur le segment 1. Il permettra le contrôle de l'azimut dès que la tour est dépassée grâce à 2 moteurs alimentés en MHH et azote. Il sera fixé mécaniquement dans un premier temps avant d'être amené dans le    pour être rempli en propergol. Dans la baie 3, les travaux de modification des plate-formes continuent comme prévu. La baie accueillera le stack SRB-ET prévu pour STS 125 sur le MLP 2 qui sera déplacé de la baie 1. Cette dernière accueillera le MLP 3 pour le montage du stack STS 127.

	Ares 1X dans la baie 4 du VAB, à gauche le segment 1 sur lequel sera monté les RoCS, le segment 6 USA avec le segment 7 (équipé des ballasts), les segments 2,3,4 et 5, le module de service et le CM Orion. Photo rkoen KSC.

13 février, pad 39B, le paratonnerre de la 3eme tour est mis en place. Le pad est maintenant entouré par 3 mats de 180 m de hauteur. Des câbles les reliront ensemble pour former une structure de protection contre la foudre.

Mi-février, les premières pièces métalliques pour le futur MLP d'Ares 1 arrivent à quai au KSC. L'assemblage de la base commencera courant mars et l'assemblage final du ML se terminera au cours de l'été 2010. L'installation des équipements commencera en novembre, le ML devant être opérationnel fin 2011 pour une première utilisation à l'été 2012 (mission Ares 1-Y). 

Assemblage des modules CM et SM dans le VAB.

Arrivée du 5ème segment dans le VAB.

Fin février, arrivée au Assembly and Refurbishment Facility du KSC du "frustum" pour Ares 1-X, la section cylindrique qui ressemble à un gigantesque tunnel. Sa fonction est de transmettre les efforts de l'étage supérieur au premier étage. il est situé entre la jupe avant du premier étage SRB et l'étage supérieur. Le Frustum est fabriqué par Major Tool & Machine Inc dans l'Indiana sous contrat avec Alliant Techsystems Inc., ATK.

La pièce en aluminium pèse 7 000 kg, mesure 3 m de long pour 5,4 et 3,7 m de diamètre. Le Frustum sera intégré avec les jupes avant du SRB et amené dans le VAB.

28 février, second test pour le parachute extracteur qui servira pour la récupération du premier étage d'Ares 1. ce dernier retombera dans l'Atlantique accroché à 3 grands parachutes. Ce 7ème test a permis de déployer un parachute de 20 m de diamètre accroché à une charge simulant le booster Ares 1 vide. Les 3 parachutes principaux sont similaires à ceux du Shuttle mais ils ont été redessinés pour supporter un booster plus lourd (5 segments) tombant d'une altitude plus élevée.

Mars, les modifications du pad 39B vont bon train. Le paratonnerre de la tour FSS est enlevé. Avec la mise en place des trois mats anti-foudre autour du pad, il devenait obsolète. Par la même occasion, la grue est aussi retirée, comme sur le pad 39A. Cette grue, héritage du programme Apollo, servait pour le manutention des équipements sol. Elle n'a jamais servi pour le Shuttle en raison de la proximité de la protection thermique des orbiters sur le pad. Au milieu des années 1990, la flèche a été coupée. Sur la tour RSS, les ouvriers installent le 5ème élément de la plate-forme d'accès au premier étage FSAM Access, pour accéder au "spacer" (contrôle de l'avionique et de la mise en place du système ECS)

VAB, HB4, mise en place du 5ème segment au-dessus du segment central.

5 mars, la NASA a terminé la construction à White Sands AFB du complexe de lancement (le LC 32) qui servira pour les tests d'éjection de la cabine Orion, Pad Abort 1.

10 mars, la NASA et ATK teste l'allumeur qui sera utilisé sur le premier étage d'Ares 1. Dérivé de celui équipant les SRB du Shuttle, cet allumeur génère une flamme de 60 m de long.

13 mars, le moteur SRB destiné à Ares 1-X quitte Alliant Tech Systems à Promontory, Utah pour le KSc distant de 5 000 km.

Photos du segment avant sa mise en boite pour son voyage au KSC. Le booster est sur son transporteur. Les bandes noires, appelées "Z trip" mesurent 60 cm d'épaisseur serviront lors du lancement pour suivre les manoeuvres du lanceur au moyen des caméras.

22 mars, le lancement d'Ares 1-X est repoussé au 31 juillet au plus tôt. Première conséquence, l'option "dual pad" est à nouveau à l'ordre du jour avec la mise en poste d'Endeavour STS 127 LON 400 sur le pad 39B et Atlantis STS 125 sur le pad 39A. Le chantier de modification du pad B se poursuit comme prévu avec la récente mise en place des tours paratonnerre autour du pad et l'enlèvement du mat de protection anti-foudre au sommet de la tour FSS. Endeavour devrait bénéficier de la protection des tours 1 et 2.

25 mars, pad B, le MLP 1 est officiellement transféré au programme Constellation. Le MLP 1, ancien LUT 3 a servi au lancement de 5 Saturn 5 et 51 Shuttle sous le nom de MLP 1 jusqu'à STS 119. La plate-forme sera modifiée pour lancer Ares 1-X en juillet du pad 39B. Après des tests avec la salle de tir 1 du LCC, le MLP sera ramené dans la baie 3 du VAB le 9 avril.

26 mars, partis le 12 mars pour un voyage de 7 jours en train jusqu'en Floride, les 4 segments et la tuyère fabriqués par ATK sont arrivés au Rotation, Processing and Surge Facility afin d'être préparés pour le stacking prévu courant mai.

27 mars, une réunion sur l'avancement du programme Constellation sera menée dans les prochains mois visant soit à retarder à nouveau le programme de 18 mois soit à purement et simplement annuler Ares 1. En parallèle, la NASA pousse pour que la fin des vols Shuttle soit repoussée d'au moins deux ans.
Le programme avait déjà glissé de 15 mois, repoussant le vol Orion 2 à mars 2015 et Orion 4 (première rotation d'équipage ISS) un an après. Même si les études de la cabine et du lanceur s'inscrivent dans le cadre normal du développement du programme, il existe beaucoup d'incertitudes, notamment sur les oscillations d'Ares 1 en fin d'ascension. Il y a quelques semaines, un test du LAS, système d'éjection en vol a été annulé 24 heures avant la date prévue. Lockheed Martin ne sait plus où donner de la tête avec des spécifications qui changent de mois en mois, retardant la revue de concept préliminaire PDR. L'objet de la prochaine réunion sera de trouver "une solution magique" au programme Ares-Orion pour un vol en 2015. La situation est telle que le "9ème étage" du HQ de la NASA pense purement et simplement annuler Ares 1 et mettre Orion sur un lanceur classique, Atlas 5 ou Delta 4, le centre Marshall se concentrant sur le développement d'Ares 5. Le dernier point concerne la date de mise à la retraite du Shuttle. Actuellement prévue en 2010 et soutenue par l'ancien administrateur de la NASA Griffin, elle pourrait être repoussée de deux ans. Le Shuttle est un véhicule sûr, ont assuré les ingénieurs aux membres du congrès. L'arrêt des vols Shuttle en 2012 coûterait beaucoup d'argent à la NASA, et cet argent serait forcément pris sur le programme Constellation, à moins qu'une "rallonge" soit mise sur la table. Une décision devra être prise d'ici avril avec la nomination d'un nouvel administrateur, en manque depuis le début d'année.

Avril, la NASA va tester une maquette grandeur réelle d'Orion dans l'eau au large des côtes du Kennedy Space Center. Cette maquette de 9 tonnes permettra de tester les conditions de récupération de la cabine après l'amerrissage (Post-landing Orion Recovery Test, ou PORT). La cabine a déjà été testée dans l'eau au large des côtes du Maryland par les équipes de la NASA et du DoD. Cette maquette sera ensuite exposée au public à l'entrée du National Mail à Washington DC, devant le NASM.

2 avril, la NASA annonce que le vol Ares 1-X ne pourra avoir lieu avant le 31 août.

VAB, HB4, vue des éléments constituant l'étage supérieur d'Ares 1-X. La jupe arrière du premier étage est amené dans le Assembly and Refurbishment Facility

Vue des segments 2 et 3 du premier étage dans le Rotation, Processing and Surge Facility

KSC Visitor, la maquette d'Orion est exposée avant de servir pour des tests en mer au large du centre spatial.

6 avril, pad 39B, un test du système de déluge d'eau est réalisé sur le MLP 1. Le 13, la plateforme quitte le pad pour la baie 3 du VAB. Le lanceur Ares 1-X sera assemblé à partir de mi mai après les modifications du MLP.

8 avril, la maquette d'Orion est à quai à Port Canaveral au bord du bassin Trident. Les tests (Post-landing Orion Recovery Test, or PORT) permettront de déterminer comment les astronautes seront récupérés par les équipes en mer.

20 avril, HB 4 du VAB, le CSM LAS Orion

18 mai, O&C Building, les techniciens testent comment mettre la structure extérieure d'une maquette d'Orion. L'O&C servira pour l'assemblage du module de commande et de service Orion.

21 mai, Assembly and Refurbishment Facility, la partie avant du SRB, le "frustum" est assemblé à la jupe avant du booster afin de constituer l'avant du booster d'Ares 1-X. L'ensemble sera ensuite transféré dans le VAB.
 

22 mai, dans l'allée de transfert du VAB débute l'assemblage du 5eme segment SRB qui servira de simulateur lors du vol Ares 1-X

Fin mai, début des tests nodal avec le composite supérieur CSM LES Orion dans la baie 4 du VAB.

3 juin, pad 39B, après le mat anti-foudre en mars, les techniciens enlèvent le bras de dégazage LOX de la tour FSS. Le gaseous oxygen vent arm mis en place lors des tous premiers vols Shuttle se place au sommet du réservoir externe. Grâce au "Bernie cap" il assurait lors du remplissage en oxygène liquide le dégazage de l'oxygène gazeux, évitant la formation de glace. Le bras qui mesure 24,4 m de long sur 1,5 de large et 2,4 de hauteur était à 63 m du sol. La prochaine étape sera l'enlèvement du bras d'accès de l'équipage et la mise en place d'une plateforme stabilisatrice pour Ares 1. Les opérations d'assemblage d'Ares 1-X commenceront le 30 juin dans la HB 3 du VAB. L'étage supérieur sera assemble le 24 juillet. La vérification du stack occupera la majeure partie du mois d'août. Le rollout vers le pad 39B est prévu le 14 septembre pour un lancement le 18.

20 juin, le bras d'accès de l'équipage (orbiter access arm et sa "white room") sur la tour FSS du pad 39B est enlevé. Pour le moment, par manque de financement, la NASA n'a pas prévu de démonter les tours FSS et RSS avant le vol Ares 4. Le démontage commencera par les 5000 tonnes de la tour RSS, le rail traversant la tranchée (Rail Bridgecrossing) restera en place. Le démontage de la tour FSS se fera en la coupant à ras le sol et en laissant les connections partant vers les tours au Nord. Aucune pièce ne sera récupérée, tout sera découpé et transporté hors du centre spatial. 3 ans seront nécessaire pour terminer les travaux. Le bras et sa salle blanche sera exposé comme le bras de dégazage d'oxygène au KSC Visitor. Mis en service en janvier 1986, le bras a servit pour pas moins de 53 astronautes jusqu'en 2006 (STS 116).