La NASA lance une soucoupe volante gonflable ; comprendre

La Nasa Lance Une Soucoupe Volante Gonflable ; Comprendre

Jeudi matin, la NASA a envoyé un engin gonflable géant dans l’espace, puis l’a ramené de son orbite, le lâchant dans l’océan près d’Hawaï.

« Je dirais que ce serait inexact », a déclaré Neil Cheatwood, chercheur principal pour le test de vol en orbite terrestre basse d’un décélérateur gonflable, ou LOFTID, à propos de la comparaison lors d’un entretien.

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LOFTID est un projet de 93 millions de dollars qui démontre une technologie intrigante et pourrait aider la NASA dans son objectif d’amener un jour les gens en toute sécurité à la surface de Mars.

L’agence a fait atterrir une série de vaisseaux spatiaux robotiques sur Mars, mais les approches actuelles ne fonctionnent que pour des charges utiles pesant jusqu’à environ 1,5 tonne, soit à peu près le volume d’une petite voiture.

Cela ne convient pas aux atterrisseurs plus gros, transportant 20 tonnes ou plus, qui sont nécessaires aux personnes et aux fournitures dont ils auront besoin pour survivre sur la planète rouge.

Une description plus précise de l’appareil pourrait être une soucoupe, qui mesure 60,9 m de large lorsqu’elle est gonflée. Il est fait de couches de tissu qui peuvent survivre en tombant dans l’atmosphère à 28 900 kilomètres à l’heure et à des températures approchant les 1 600 °C.

Pourtant, un bouclier thermique gonflable partage une caractéristique clé avec un château gonflable : non gonflé, il peut être plié et emballé hermétiquement. Le LOFTID s’intègre dans un cylindre d’un peu plus de 1,5 m de large et 1,5 m de haut. Pour un bouclier thermique dur traditionnel, il n’y a aucun moyen d’insérer quelque chose de 20 pieds de diamètre dans une fusée qui n’est pas si large.

Une surface plus grande comme le LOFTID génère beaucoup plus de friction de l’air – c’est essentiellement un meilleur frein car il traverse la haute atmosphère et la traînée plus élevée permet de décélérer des charges plus lourdes.

Pour les futures missions vers Mars, le bouclier thermique gonflable serait combiné avec d’autres systèmes tels que des parachutes et des rétrofusées pour guider l’atterrisseur sur son chemin vers un atterrissage en douceur.

Cela nécessiterait un bouclier thermique d’environ 30 pieds de diamètre, a déclaré Cheatwood, « parce que c’est une masse si élevée que nous essayons d’atteindre Mars pour les humains ».

Jeudi (10), l’équipe LOFTID n’a pas eu grand-chose à faire pendant le compte à rebours du décollage à 6h49 (heure de Brasília), à bord d’une fusée Atlas V.

Pour éviter la possibilité de causer des problèmes avec la mission principale – le déploiement du satellite météorologique – les systèmes LOFTID n’ont été activés qu’une heure plus tard après le lancement du satellite.

Le satellite, Joint Polar Satellite System-2 et désormais renommé NOAA-21 après avoir atteint l’orbite, mesurera l’énergie émanant de la planète à travers l’atmosphère pour améliorer les prévisions météorologiques.

Après le déploiement du satellite météorologique en orbite, le deuxième étage de la fusée, avec le LOFTID toujours attaché, a brièvement allumé son moteur deux fois pour diriger le LOFTID correctement pour rentrer dans l’atmosphère.

Au cours des minutes suivantes, de l’azote gazeux comprimé a gonflé le bouclier thermique du LOFTID, un ensemble de tubes imbriqués en forme de beignet qui ressemblaient à un champignon ou à un parasol dépassant du haut de l’étage de la fusée.

Pour ajouter de la stabilité au LOFTID, l’étage de la fusée a commencé à tourner comme une toupie à trois tours languissants par minute avant de libérer le vaisseau d’essai pour son voyage dans l’atmosphère.

Quelques heures après le décollage, le dispositif LOFTID flottait dans l’océan Pacifique à environ 800 kilomètres d’Hawaï. Une vidéo infrarouge granuleuse prise à partir d’un navire de récupération montrait LOFTID descendant sous un parachute puis éclaboussant dans l’eau.

« Tout le monde est soulagé et excité », a déclaré Greg Swanson, responsable de l’instrumentation de LOFTID, lors de l’émission télévisée de la NASA. Il était sur le bateau de récupération en route vers le véhicule pour le sortir de l’eau.

L’idée des boucliers thermiques gonflables remonte à un demi-siècle, mais aucun matériau n’avait la résistance et la résistance à la chaleur nécessaires.

Dr. Cheatwood a déclaré qu’il y a deux décennies, Steve Hughes, l’un des meilleurs ingénieurs de LOFTID, avait lu des articles décrivant les efforts russes sur les boucliers thermiques gonflables. « J’ai pensé que c’était une bonne idée », a-t-il déclaré. « Entre nous deux, c’était gentil de nous qui nous sommes liés. »

Cela a conduit à trois tests il y a dix ans. Ces boucliers gonflables de 30,4 m de large ont été lancés dans des fusées suborbitales, montant puis retombant. Le test LOFTID double le diamètre, et lorsque le véhicule a atteint l’orbite, la rentrée a été beaucoup plus rapide, générant plus de chaleur.

Le succès indique que la technologie est maintenant prête à être utilisée dans les missions, a déclaré Cheatwood. En plus de Mars, des boucliers thermiques gonflables pourraient aider à atterrir sur d’autres mondes avec des atmosphères comme Vénus et Titan, la plus grande lune de Saturne.

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Image : Lunes de Mars et le Soleil en arrière-plan (Image : Vadim Sadovski/)

Plus près de chez nous, une douzaine d’entreprises ont manifesté leur intérêt pour la technologie, a déclaré Cheatwood. « Et je ne vais pas le leur vendre », a-t-il déclaré. « Ce sont eux qui me contactent. »

L’un est United Launch Alliance, fabricant de la fusée Atlas V qui a lancé LOFTID. Porté par le succès de SpaceX, qui fait régulièrement atterrir les étages d’appoint de ses fusées Falcon 9, United Launch Alliance, une joint-venture de Boeing et Lockheed Martin, veut à terme réutiliser des pièces de Vulcan, sa fusée de nouvelle génération, qui devrait voler pour la première fois l’année prochaine.

Contrairement à SpaceX, la société n’a pas l’intention de faire atterrir l’intégralité de la première étape. Au lieu de cela, le compartiment à l’arrière du propulseur Vulcain contenant les pièces les plus chères – les moteurs – serait jeté puis retomberait sur Terre, ralenti d’abord par un bouclier thermique gonflable, puis via un parachute.

Un hélicoptère récupérait alors le compartiment moteur descendant et l’emmenait sur un navire. Une autre société de fusées, Rocket Lab, essaie une approche similaire consistant à attraper des pièces de fusée dans les airs.

Une petite start-up appelée Outpost Space cherche à créer une nouvelle entreprise spatiale qui peut utiliser la technologie du bouclier thermique gonflable. Ces dernières années, un certain nombre de nouvelles sociétés de fusées ont réduit le coût du lancement de satellites en orbite.

Mais ramener quoi que ce soit sur Terre – comme des échantillons de drogue ou de nouveaux matériaux produits dans l’environnement presque en apesanteur de l’orbite terrestre basse – reste limité et compliqué. Pour l’instant, cela ne peut se faire qu’avec des charges utiles transportées vers la Station spatiale internationale ou éventuellement la nouvelle station spatiale chinoise.

Outpost, cependant, pense que de nombreux chercheurs et entreprises seraient heureux d’éviter les voyages vers et depuis une station spatiale, optant plutôt pour des voyages en orbite beaucoup plus courts.

Jason Dunn, directeur général de la société, a déclaré qu’Outpost avait l’intention de lancer la première démonstration orbitale de son système l’année prochaine.

« Il s’agit essentiellement d’une petite plate-forme qui permet à la charge utile de fonctionner et d’être exposée à l’environnement spatial. Et puis il revient. C’est donc presque comme une toute petite station spatiale qui revient après sa mission.

L’équipe d’Outpost a trouvé les boucliers thermiques gonflables de la NASA et a signé un contrat avec la NASA pour développer des versions utilisables. Une fois que le bouclier thermique gonflable a guidé le vaisseau spatial Outpost à travers la chaleur de la rentrée, un deuxième système gonflable – un parapente – est déployé et la charge utile peut être guidée avec précision vers un site d’atterrissage.

Les clients potentiels d’Outpost « ne peuvent pas se permettre le tour de la station spatiale ou doivent monter et descendre plus vite », a déclaré Dunn. « Ce que nous avons pu développer, c’est un système qui peut effectuer des missions très courtes que nous pouvons aller dans l’espace et revenir en un mois. »

Via le New York Times

Image en vedette : NASA

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