Orion (véhicule spatial)

Véhicule spatial Orion
Données générales
Mission	Vol habité en LEO et vaisseau lunaire
Date des lancements	De 2011 à ---
Nb de lancements	Aucun
Pays d’origine	États-Unis
Caractéristiques techniques
Dimensions
Hauteur	3,3 m
Diamètre	5,03 m
Volume	-----
Masse
Module de commande	8,5 t
Module de service	3,7 t
Carburant emporté	8,3 t
Total	20,5 t

Orion est le nouveau vaisseau habité d'exploration spatiale développé à compter de 2006 par l'agence spatiale américaine de la NASA. Il est développé, à l'origine, dans le cadre du programme Constellation qui doit permettre d'emmener des hommes sur la Lune à l'horizon 2020 et doit remplacer la navette spatiale pour la relève des équipages de la Station spatiale internationale.

Il est officiellement présenté au public le 19 septembre 2005 sous le nom de Crew Exploration Vehicle (CEV) puis renommé Orion le 24 août 2006. Ce nom est celui d’une des navettes du film 2001 : L'Odyssée de l'espace (1968), ainsi que d’un projet de propulsion nucléaire qui a été annulé. La NASA a annoncé le 31 août 2006 que le véhicule serait construit par Lockheed-Martin. Les premiers essais étaient prévus en 2008, un vol non habité en 2011, un vol habité en mars 2015 (au lieu de 2014) et un premier retour des astronautes sur la Lune en 2019, mais ces dates sont différées à la suite de difficultés essentiellement financières.

Le président américain Barack Obama annonce le 1er février 2010 l'abandon du programme Constellation qui ne peut bénéficier d'un financement suffisant et dont les objectifs sont jugés trop modestes. L'abandon du vol habité par la NASA, la pérennité de certains centres de l'agence américaine et la dépendance américaine vis à vis des vols Soyouz inquiètent une fraction significative des politiques et de la population. Le 15 avril 2010, le président américain indique que, malgré l'abandon du programme Constellation, le vaisseau Orion sera développé mais qu'il assurera uniquement le rôle de "canot de sauvetage" de la Station spatiale internationale.

Principe

Conçu dans le cadre du Programme Constellation, ce vaisseau utilise une architecture dite en ligne. Le vaisseau sera une capsule spatiale qui surmontera les nouveaux lanceurs Ares (comme pour le programme Apollo, dont il s'inspire grandement). Cela évitera les problèmes de la navette spatiale avec les morceaux d'isolants thermiques se détachant et pouvant la heurter.

Orion mesure 5,03 mètres de diamètre et 3,3 m de longueur,l'ensemble Orion a une masse de 20,5 tonnes dont 8,5 tonnes pour le module de commande 3,7 tonnes pour le module de service et 8,3 tonnes pour le carburant. Il pourra emporter de quatre à six astronautes, être réutilisé une dizaine de fois. Contrairement à toutes les autres capsules américaines (de Mercury à Apollo), son retour se fera sur la terre ferme, amorti par des coussins gonflables, et non dans l'océan.

Composants

Trois composantes principales forment Orion :

• le module de commande : section de forme conique permettant le transport des astronautes et du fret
• le module de service : structure de forme cylindrique utilisée pour la propulsion alimentant le module de commande en électricité et autres gaz
• le bouclier thermique : conçu par Boeing en collaboration avec le Ames Research Center. Le bouclier de cinq mètres de diamètre devra résister à des rentrées atmosphériques de 27 000 km/h lors de retours de l'ISS et de 40 000 km/h lors de retour de la Lune, ce qui équivaut à une chaleur cinq fois supérieure à celle d'une orbite basse. En septembre 2006, le contrat de 14 millions de dollars a été remporté par Boeing.

Missions

Comme Orion n'est pas destiné à se poser et à décoller, lors des missions lunaires et martiennes, un deuxième lanceur sera nécessaire. Ce dernier, dénommé Ares V, plus lourd que celui d'Orion (pouvant satelliser 125 tonnes), sera chargé de mettre en orbite le module d'accès à la surface lunaire Altair (comme le module lunaire (LEM) du programme Apollo). Orion s'arrimera en orbite terrestre à Altair et ils partiront ensemble vers leur destination. Une fois arrivés, les membres d'équipage iront tous dans le module d'atterrissage (contrairement à ce qui se passait dans le programme Apollo, où seulement deux astronautes sur trois se posaient sur la Lune). Le retour sur Terre se fera à bord d'Orion.

Réutiliser le concept du programme Apollo peut sembler faire du neuf avec du vieux, mais la NASA a préféré utiliser un concept éprouvé et donc moins cher, que de se lancer dans le développement d'un vaisseau totalement nouveau. De plus, les risques de retard sont ainsi amoindris, car c'est une véritable course contre la montre que la NASA doit effectuer pour pouvoir faire la jonction avec la fin de vie des navettes car, durant ce laps de temps (de 2010 à 2015), la Russie (avec Soyouz) et la Chine (avec Shenzhou) seront les seuls à pouvoir envoyer des astronautes dans l'espace.

Le 15 avril 2010, le président américain a décidé d'utiliser la capsule Orion en tant que « canot de sauvetage ». Barack Obama a toutefois annoncé qu'une partie du programme de retour sur la lune serait maintenue : le véhicule spatial Orion, qui servira de module d'urgence pour la station spatiale internationale, ainsi que le développement d'un lanceur lourd pour 2015.

Lancement d'Orion

• Le premier étage hisse le lanceur et sa charge utile jusqu'à approximativement 66,7 kilomètres d'altitude,à une vitesse de Mach 4,5 (1,5 km/s). Après séparation le premier étage tombe en chute libre jusqu'à 5 km d'altitude puis est freiné d'abord par un parachute pilote puis 3 parachutes principaux avant de plonger dans l'océan. Il est récupéré pour être remis en condition et préparé pour un prochain lancement.

• Le deuxième étage non récupérable est allumé durant 465 secondes, propulsé par le moteur J-2X développant 130 tonnes pour placer le vaisseau Orion sur une trajectoire orbitale (60 km x 300 km : pour une mission à l'ISS).Il serait détruit par la rentré dans l'atmosphère.

• Pour rejoindre la station spatiale internationale ou le véhicule EDS, le vaisseau Orion utilise le moteur de son module de service, pour circulariser son orbite, et rejoindre sa destination.