Une énième alternative au système de transport spatial Ares/Orion

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Un des responsables du programme de la navette spatiale a présenté devant le Comité qui prépare le Rapport Augustine concernant l'avenir du programme Constellation de la NASA une alternative au système de transport spatial Ares/Orion. Ce comité a été mis en place par l'administration Obama de façon à déterminer si ce système de transport est le meilleur choix pour remplacer les navettes et voyager vers la Lune et Mars.

De gauche à droite : Les lanceurs Ares I & V (NASA) ; DIRECT; "Sidemount" Heavy Launch Vehicle

Or, ce programme a d'ores et déjà englouti plus de 6 milliards de dollars sans que l'on soit sûr que la NASA parvienne à rendre opérationnel les 2 lanceurs et le vaisseau spatial en cours de développement. Reste que les difficultés rencontrées dans la mise au point des lanceurs laissent à penser que les Etats-Unis auront bien du mal à être prêts avant 2015 avec toutes les conséquences financières, pratiques et de prestige que cela comporte. Le retrait des navettes prévu fin 2010 pourrait être repoussé de plusieurs mois de façon à ce que les Etats-Unis ne dépendent pas trop longtemps des seules capacités Russes d'accès à l'espace pour leurs astronautes.

Cette situation a poussé et pousse encore plusieurs équipes, (dont certaines de la NASA !), à proposer des alternatives au système Ares/Orion en expliquant que tout un ensemble de lanceurs lourds dérivés de la navette spatiale sont possibles avec des capacités similaires, voire supérieures aux lanceurs Ares I et V.

Les alternatives les plus connues sont celles visant à qualifier les lanceurs lourds Atlas-5 de Lockheed-Martin et Delta-4 de Boeing pour le vol habité. Mais, dans ces deux cas, la NASA se heurte à des problèmes de taille. D'une part le lanceur Atlas-5 utilise des moteurs de fabrication russe (RD-180) et d'autre part, la disponibilité du lanceur Delta-4 n'est pas garantie.

Des alternatives plus innovantes ont été proposées à la NASA sans succès. On citera celle de l'Approche « Direct » (pour Direct Shuttle Derivative) qui vise à remplacer les lanceurs Ares I et Ares V par un seul engin capable de jouer les 2 rôles en créant une famille de lanceurs Jupiter basé sur l'utilisation du réservoir externe de la navette et des boosters SRB à 4 segments. L'avionique, les logiciels de vol et les infrastructures au sol existantes seront également utilisées ce qui ne sera pas le cas avec Ares et Orion qui nécessitent des adaptations lourdes et coûteuses du segment sol.

Enfin, la dernière proposition a été formulée par le responsable du programme navette spatiale de la NASA. Il projette de réutiliser le Shuttle mais sans la navette dans une configuration similaire. A la place de la navette, il prévoit de développer un étage supérieur qui serait en fait une sorte de carrier de 7,5 m de long propulsé par 3 SSME, l'actuel moteur de la navette spatiale (l'orbiter). Ce Payload carrier de 7,5 m serait adapté en fonction de la mission. Pour ravitailler la Station, il pourrait être ainsi équipé d'un ou 2 modules MPLM ou d'un ATV européen.

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JNem19

Les USA n'en seraient pas là avec leur futur programme spatial s'ils avaient écouté Robert Zubrin qui dès 1996
suggérait (pour "Mars Direct" mais en visant l'exploration lunaire aussi) un lanceur lourd à coût de développement
minimal composé de deux étages, un premier héritant du réservoir extérieur de la navette et propulsé par 4 SSME
(les moteurs actuels) plus deux des boosters actuels de la navette , le deuxième propulsé par un ou deux SSME
(H2/OE pour les 2 étages) pour une masse mise en orbite basse entre 120 et 140t (classe Saturn-5).
A réutiliser massivement des éléments développés, dont les chaines de production sont en route et qualifiés déjà
pour le vol humain (120 vols) il courcircuitait toutes les possibilités de délai et de dérive des coûts, classiques dans
les programmes spatiaux. La Nasa, une fois de plus, a regardé ailleurs, croyant disposer de fonds infinis et se fixant
des objectifs grandioses (188t en orbite basse pour Ares-V) mais peu réalistes...
On peut en 2009 lancer des charges plus volumineuses que lourdes, les poser et poser à proximité les "bagages",
comme valoriser les ressources locales ou recycler (opérations faisant dégringoler les coûts de mission). Un lanceur
aussi lourd qu'Ares-V est inutile.
Curieux que des politiques doivent trancher un débat aussi technique, mais si le bon sens a quitté la Nasa...
L'option présenté dans l'article s'appelle "Shuttle C" et a plus de 20 ans (Zubrin en parle dans son livre emblématique).

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Steph

JNem19
le deuxième propulsé par un ou deux SSME

Un SSME démarrable en vol n'est pas possible. C'est l'une des causes des soucis d'Ares 1 qui devait en utiliser un pour le deuxième étage dans la proposition initiale. Finalement devant l'impossibilité d'un tel choix la NASA a opté pour le J-2X moins performant et a été obligé de choisir un SRB 5 segments comme premier étage, entrainant les problèmes en cascade que l'on connait.

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JNem19

Un SSME démarrable en vol n'est pas possible

C'est vrai, mais on aurait pu le modifier pour. Le problème est qu'il semble extrêmement hardu de le rendre réallumable plusieurs fois en vol, pas conçu pour ça dès le départ, ce qui écarta cette possibilité. Mais de là à écarter les SSME pour l'étage de base avec tous les atouts qu'ils ont (qualification pour le vol humain, chaîne de production, etc), il fallait oser.

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Steph

JNem19


Un SSME démarrable en vol n'est pas possible


C'est vrai, mais on aurait pu le modifier pour.

Très improbable, ou alors à le modifier à tel point qu'il s'agisse finalement d'un tout nouveau moteur.
A cause de son mode de démarrage, le SSME nécessite d'énorme quantité d'hélium qu'il est impossible d'embarquer sur un lanceur.

JNem19
Le problème est qu'il semble extrêmement hardu de le rendre réallumable plusieurs fois en vol, pas conçu pour ça dès le départ, ce qui écarta cette possibilité. Mais de là à écarter les SSME pour l'étage de base avec tous les atouts qu'ils ont (qualification pour le vol humain, chaîne de production, etc), il fallait oser.

Le SSME pour un premier étage, allumé au sol, repointe le bout de son nez :
http://www.aviationweek.com/aw/generic/ ... 071509.xml

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JNem19

@ Steph
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