Le nouveau système d'évacuation de l'équipage de la NASA

En construisant un successeur à la navette spatiale, la NASA a fait d'un composant une nécessité : un système permettant à l'équipage de s'échapper en cas de catastrophe sur la rampe de lancement ou pendant les premières secondes de vol.

Evacuer en toute sécurité : Un modèle de production du nouveau système d'abandon de lancement de la NASA.

Pour cette raison, un tout nouveau système d'échappement de lancement est en cours de développement pour le véhicule d'exploration de l'équipage Orion, que la NASA prévoit d'envoyer dans l'espace à bord des fusées Ares en 2015. Les deux font partie du programme de la NASA. Programme Constellation envoyer des humains sur la Lune et, éventuellement, sur Mars.

Le nouveau système d'évacuation séparerait le module d'équipage de la fusée de lancement en une fraction de seconde avec une petite explosion contrôlée. Presque simultanément, un moteur de fusée à poudre se déclencherait, fournissant une poussée d'un million de livres pour accélérer le module de 0 à 600 milles à l'heure en 3,5 secondes, tirant les astronautes à une distance de sécurité avant que les parachutes du module ne se déploient.

Un système d'évacuation a été jugé comme un ajout inutile à la navette spatiale, qui était à l'origine conçue pour voler fréquemment, transportant d'énormes charges utiles telles que de gros satellites en orbite. Il y avait tellement d'éléments de sécurité conçus dans la navette que les gens pensaient que la chose la plus sûre était de s'assurer que la navette pourrait toujours revenir sur la piste en cas d'arrêt du moteur, dit Jeffrey Hoffman , un ancien astronaute et actuellement professeur d'aéronautique et d'astronautique au MIT. Rétrospectivement, les gens seraient d'accord pour dire que nous avons besoin d'un système d'évacuation.

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• Comment le système d'abandon de lancement fonctionnera.

Ce point s'est avéré tragiquement en 1986, lorsque la navette spatiale Challenger s'est brisé 73 secondes en vol en raison d'une défaillance de l'un de ses propulseurs à poudre. Si l'équipage disposait d'un système d'interruption de lancement, il aurait peut-être eu la possibilité de s'échapper, explique Henri Fuhrmann, responsable du programme du nouveau système d'interruption de lancement à Sciences Orbitales , une entreprise aérospatiale qui s'est associée à la NASA pour concevoir et développer le système d'évacuation. L'agence spatiale s'est également associée à Lockheed Martin , Aérojet , et Alliant Techsystems ( L'INFORMATIQUE ) sur le projet.

La conception du nouveau système est basée sur le système d'échappement de lancement construit pour la capsule Apollo ; il présente également des similitudes avec le système d'abandon de la Russie sur le vaisseau spatial Soyouz. Le système russe a été utilisé avec succès en 1983 lorsqu'un le déversement de carburant a provoqué un incendie sur la rampe de lancement secondes avant le décollage. Mais le nouveau système de la NASA comportera également de nouvelles technologies, notamment un moteur pour diriger le module d'équipage et des buses pour inverser le flux de gaz chauds. Le système est le premier du genre, déclare Kevin Rivers, chef de projet à la NASA Centre de recherche de Langley , à Hampton, Virginie. Contrairement à ses prédécesseurs, le système fonctionnera à une altitude allant jusqu'à 91 440 mètres pendant les phases de vol où la fusée est la plus susceptible aux pannes.

Feu dans le trou: Le moteur d'abandon du nouveau système d'abandon de lancement a été testé avec succès en octobre 2008.

Une commande d'abandon pourra être déclenchée par l'équipage, par le personnel de contrôle au sol, ou par le calculateur de vol. Une fois que le module d'équipage et la tour d'abandon de lancement, qui se trouve au-dessus du module, ont été détachés de la fusée, un deuxième moteur dirigera le véhicule dans une orientation sûre. S'il est activé sur la rampe de lancement, le module d'équipage et la tour d'abandon voleront à un mile dans les airs et à trois miles en aval par rapport à la fusée ; pendant l'ascension, ces distances varieraient en fonction des conditions de vol. Une fois que le véhicule est orienté de manière à ce que le bouclier thermique soit tourné vers l'avant, un troisième moteur se déclenche pour séparer la tour d'interruption de lancement du module d'équipage, les parachutes se déploient et la capsule éclabousse en toute sécurité dans l'océan pour être récupérée.

Le moteur d'arrêt, le premier moteur à s'allumer, a une conception unique : ses quatre buses détournent le flux des gaz chauds qu'il produit du module d'équipage. Le deuxième moteur, qui est situé tout en haut de la tour et utilisé pour contrôler et diriger le véhicule, est le plus complexe et se compose de huit petits propulseurs qui tirent différemment pour pointer le nez du système d'interruption de lancement dans la direction qui est déterminé le plus sûr.

Apollo a utilisé un système simple qui était contrôlé passivement comme une grosse fléchette, explique Rivers de la NASA. Mais en raison des propriétés de masse du [nouveau système], l'utilisation d'un système passif a été jugée aérodynamiquement instable, explique David McGowan, ingénieur en chef à Langley. Sans contrôle d'attitude, le véhicule se retournerait simplement.

Les propulseurs de direction sont assez fantastiques, dit Scott Uebelhart , un associé postdoctoral au MIT qui étudie les vols spatiaux habités. Et personne n'a testé un nouveau moteur de fusée comme celui-ci depuis près de 40 ans. C'est un grand pas en avant.

La semaine dernière, la NASA a testé un système d'abandon de lancement alternatif appelé système d'abandon de lancement max, qui est basé sur certains des concepts originaux étudiés pour le programme Constellation. Le test a démontré une trajectoire stable, une réorientation et une séparation du module d'équipage du système d'abandon, et une récupération en parachute du simulateur de module d'équipage, mais il a été principalement conçu pour collecter des données. Il n'avait pas à suivre les mêmes critères que le nouveau système. C'était juste un essai rapide et une approche de redressement pour la recherche, dit Rivers.

Le système d'interruption de lancement d'Orion subira son premier test en vol plus tard cette année et plusieurs autres tests avant d'être prêt pour le lancement d'ici 2015.

Nous savons que nous construisons un système qui va sauver des vies, dit Fuhrmann. C'est quelque chose que nous espérons ne jamais avoir à faire fonctionner, mais s'il est sollicité, il doit fonctionner parfaitement.

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