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Posté par Adrien le Mardi 11/02/2014 à 14:00
Les projets japonais de fusée réutilisable
Au cours d'un séminaire organisé par la JAXA, le projet de système réutilisable envisagé par la JAXA a été présenté, ainsi que ses objectifs et la structure de la communauté scientifique qu'elle a initiée au Japon autour de ce thème.

Le renouvellement du plan spatial japonais au début de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) dernière a donné lieu à une inscription claire du besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les...) de réflexion sur les directions à prendre dès à présent pour préparer les moyens de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de...) spatiaux du futur (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.), à l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique,...) 2040 - 2050. Un groupe de travail, baptisé "Vision à long terme pour le transport spatial" et composé d'universitaires, d'industriels et de membres de la JAXA (L'agence d'exploration aérospatiale japonaise (en japonais ?????????? — uch? k?k? kenky? kaihatsu kik? —, souvent dénommée par sa traduction anglaise Japan Aerospace eXploration Agency,...) a été mis en place pour répondre à ce besoin. Ce groupe s'est réuni 7 fois au cours du second semestre 2013 et a donné naissance à la communauté japonaise du transport réutilisable, chapeautée par la JAXA et dont la mission est de définir les objectifs à atteindre afin de répondre aux besoins des marchés futurs puis de proposer et de développer les solutions technologiques à même de répondre aux enjeux. Cette équipe mène également de projets de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) collaborative avec de nombreuses universités japonaises ainsi qu'avec des start-ups du domaine spatial.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) JAXA de booster (Le nom de booster (ou propulseur d'appoint) est donné au moteur-fusée qui est attaché aux navettes spatiales américaines.[1] Par généralisation, le terme...) à turboréacteur (Le turboréacteur est une turbomachine produisant une poussée par réaction.) aérobie (Aérobie désigne la capacité d'un organisme ou micro-organisme de se développer dans l'air ambiant et plus particulièrement dans un milieu saturé en oxygène.), au sol

Les trois mots clefs mis en avant pour la réalisation d'un projet de système de transport réutilisable sont: faible coût, flexibilité et répétabilité à haute fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence...). La spécificité d'un système réutilisable permet de nombreuses applications disruptives, que nous ne détaillerons pas ici. Trois d'entre elles sont avancées par l'équipe de définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) d'une mission de référence comme particulièrement importantes: le transport de satellites (Satellite peut faire référence à :) (aller et retour en fin de vie (La vie est le nom donné :) ou pour maintenance, recharge en carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.)...), le transport de personnes (missions habitées, tourisme spatial (Le tourisme spatial est une activité touristique concernant l'espace et qui consiste à envoyer des civils dans l'espace en réservant son...), transport aérien (Le transport aérien est le secteur économique qui regroupe toutes les activités de transport en avion ou en hélicoptère.) rapide), et le transport de marchandises (Le transport de marchandises, ou fret, est une activité économique réglementée, à la fois au niveau d'un pays et au niveau international.) lourdes de et vers l'espace (solaire spatial, exploitation minière...).


Vue d'artiste du projet JAXA de booster à turboréacteur aérobie, en phase de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) avec son étage supérieur

A court terme (phase de développement technologique), les objectifs sont le développement d'un système permettant la mise à poste d'une charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un...) de 500 kg (en un ou plusieurs satellites) sur orbite basse (L'orbite terrestre basse (Low Earth orbit, LEO, en anglais) est un type d'orbite terrestre situé entre 350 et 1 400 kilomètres d'altitude. On considère généralement que l'orbite basse est...) héliosynchrone avec dernier étage jetable et booster réutilisable 200 fois (100 fois pour le moteur) pour un coût de 500 millions de yens par lancement soit 3,5 millions d'euros environ. Les économies réalisées à long terme par ce type de système devraient permettre d'éponger les coûts de développement élevés autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de 30 lancements (hypothèse haute) ou 70 lancements (hypothèse basse) et de réaliser des économies sur les lancements suivants par rapport à un système traditionnel. Le développement d'un tel système pourrait débuter dès 2015.


Les différents fonctionnements du booster à turboréacteur aérobie suivant sa vitesse

Pour le moment, les recherches portent sur l'étude de trajectoires et de différents systèmes de rentrée, l'évaluation de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) (en particulier pour les boucliers de protection thermique (La protection thermique, dans le domaine de l'astronautique, est l'ensemble des dispositifs utilisés pour éviter qu'un corps soit soumis à des variations excessives de...): SiC, céramiques, CFRP), sur la forme du booster réutilisable (ailes et nez) et le système de guidage nécessaire au retour automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes...) du booster à son point (Graphie) de départ.

En particulier, un projet mené par la JAXA s'intéresse au développement d'un booster à turboréacteur aérobie, permettant décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.) et atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant...) à l'horizontale et permettant d'améliorer fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le...) et impulsion spécifique (L'impulsion spécifique (notée généralement Isp), dans le domaine de l'astronautique, est le quotient de deux grandeurs, dont l'une est la poussée d'un propulseur, et l'autre le produit du...) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en réduisant les coûts d'exploitation. Ce système (actuellement simplement en phase de pré-conception) est étudié pour embarquer un étage supérieur de type navette (Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer...) pour le vol habité (charge utile de 800kg ou 8 personnes vers une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) basse). Ce type d'aéronef (Un aéronef est un moyen de transport capable d'évoluer au sein de l'atmosphère terrestre. On distingue deux catégories d'aéronefs : l'aérostat et l'aérodyne. L'utilisation de ces...) présente l'avantage, selon le porteur du projet à la JAXA, de permettre un fonctionnement flexible suivant la vitesse qu'il atteint (voir illustrations): turboréacteur (Mach 0 à 3,5), statoréacteur (Le statoréacteur (en anglais ramjet) est le plus simple des moteurs à réaction, il ne comporte aucune pièce mobile (stato pour statique). Il fut inventé par René Lorin...) (Mach 3,5 à 7), superstatoréacteur (Mach 7 à 11).

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Source: BE Japon numéro 679 (7/02/2014) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /75089.htm
Illustration: JAXA