Sélection du matériau pour le bouclier thermique d'Orion
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Son choix s'est porté sur l'Avcoat ablator, un matériau utilisé avec succès sur les capsules Apollo et sur certaines parties de la navette spatiale lors de ses premiers vols. Il s'est fait au détriment de 8 autres matériaux, dont le PICA qui a également fait ses preuves en vol, car utilisé pour recouvrir le bouclier thermique de la capsule de la sonde Stardust.
Prototype du futur bouclier du véhicule Orion
La fabrication de ce matériau, arrêtée depuis plusieurs années, sera relancée par Lockheed Martin et Textron Systems. Constitué de fibres de silice avec une résine époxy-novolaque à l'intérieur d'une structure en forme de nid d'abeille en fibre de verre phénolique, ce matériau sera moulé directement sur la structure du bouclier thermique et non pas posé dessus, comme une tuile par exemple. Le bouclier sera attaché en un bloc au module d'équipage durant l'assemblage du vaisseau.
Bouclier thermique
La NASA, qui a décidé de tourner la page des navettes, prévoit de les remiser en 2010 et de les remplacer vers 2015 par Orion, une capsule habitée de type Apollo. Ce véhicule spatial de troisième génération reprend donc le bon vieux concept de la capsule réutilisable mais avec quelques avancées majeures qui la rendront plus performante et fiable que les capsules Apollo. Orion sera construit sous maîtrise d'œuvre par Lockheed Martin.
Orion sera décliné en quatre versions habitables et un vaisseau cargo adaptés à une multitude de missions, de l'orbite basse jusqu'aux destinations plus lointaines comme la Lune, Mars et les astéroïdes.
Le bouclier thermique sera commun à toutes ces versions, avec peut-être une réserve pour les Orion utilisés pour rejoindre Mars et des astéroïdes (d'ici là...). Il sera installé à la base de la capsule de retour et servira à protéger la structure de l'engin lors de son entrée dans l'atmosphère terrestre, qui se fera sous trois parachutes, en déviant les flux de chaleur induits par les frottements contre les couches atmosphériques. Il sera donc capable de protéger la capsule lors du retour de mission à bord de la Station (rentrée à une vitesse de 27000 km/h) ou sur la Lune (rentrée à une vitesse de 40000 km/h). Séjour à la suite duquel la rentrée génère une chaleur cinq fois plus importante qu'après un séjour en orbite basse.
Ce bouclier sera le plus grand bouclier thermique ablatif jamais conçu. Cette solution a été préférée au bouclier de type radiatif car cela permet de le surdimensionner plus facilement pour tenir compte d'une certaine marge d'erreur car, il suffit d'augmenter 'tout simplement' son épaisseur pour absorber une plus grande quantité de chaleur. Ce qui n'est pas possible avec les boucliers radiatifs qui n'acceptent aucune marge d'erreur. Quand la température maximale pour laquelle ils ont été conçus est atteinte, le matériau utilisé ne peut plus remplir son rôle de protection et c'est la catastrophe assurée.