| 29.08.05 |
Les
vols habités vus par EADS SPACE Transportation |
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Le développement d'un lanceur réutilisable implique la conception
et la mise au point de plusieurs technologies innovantes ainsi que
la maîtrise des phases de rentrée atmosphérique et d'atterrissage.
Mais paradoxe, la partie la plus délicate dans la définition et
la construction d'un engin de ce type n'est pas la partie spatiale,
mais bien la partie aérienne, là où le futur vaisseau doit se comporter
comme un avion. La meilleure illustration de ces difficultés est
bien la navette spatiale américaine.
Il est certain que dans le domaine des vols habités et de la rentrée
atmosphérique l'Europe accuse un certain retard face aux Russes,
aux Américains et, dans une moindre mesure aux Chinois. Mais elle
ne part pas de zéro.
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Ariane 5, Columbus et Hermes
Souvenez-vous, en 1987, 1 an après , l'Agence spatiale européenne décidait d'ouvrir
la voie à l'autonomie européenne en matière de vols habités et lançait
le développement d'Ariane V, européanisait le projet français d'avion
spatial Hermes et du laboratoire Colombus. Si l'on sait ce qu'il
est advenu des ambitions européennes dans le domaine des vols habités,
le lanceur et le laboratoire scientifique existent toujours, Columbus
devant être lancé par une navette en 2006.
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L'avion spatial Hermes
Le projet Hermes a été abandonné en 1992 et la société EuroHermes,
en charge de son développement, dissoute en 1993. Ce qui a manqué
au programme Hermes, ce n'est pas tant une incapacité des pays membres
de l'ESA à débloquer les fonds nécessaires qu'un manque de détermination
résultant d'une situation politique à pôles et intérêts multiples
ruinant systématiquement une ambition pourtant réelle.
D'une masse totale de 22 tonnes pour une envergure de 9,4 m et une
longueur totale de 14,5 m, Hermes devait être lancé par une version
pas si éloignée de la version générique d'aujourd'hui. Il devait
être monté sur l'étage cryotechnique central équipé de deux propulseurs
à poudre. L'avion spatial aurait alors assumé toutes les fonctions
de la case à équipements en assurant la commande et le contrôle
du composite.
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Crédit ESA
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D'ARD à Huygens
Des études exploratoires ont continué d'être menées et certaines
d'entre elles ont donné naissance à des projets concrets, comme
par exemple le démonstrateur de rentrée atmosphérique ARD, lancé
en octobre 1998 ou la participation de l'Europe au programme de
développement du X-38, un démonstrateur qui devait préfigurer le
véhicule de secours des équipages (CRV) de l'ISS. Bien qu'abandonné
en 2001 par la NASA, l'ESA était impliquée notamment dans la conception
du nez du X-38.
Mais surtout, la formidable descente de Huygens (notre )
dans l'atmosphère de Titan et son atterrissage sur sa surface ont
démontré les capacités de l'Europe à concevoir un capable de s'affranchir des conditions propres à l'atmosphère
de Titan.
Note
Lire notre
de P. Plotard, Directeur des programmes d'exploration planétaire
et de rentrée atmosphériques chez EADS Space Transportation,
qui répond à nos questions sur le bouclier thermique
de Huygens.
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Concepts de démonstrateurs de vol
Aujourd'hui, s'est engagé dans une stratégie visant
à développer plusieurs démonstrateurs chargés d'explorer une phase
de vol bien définie. Le but ultime n'est pas de concevoir un futur
vaisseau habité, mais plutôt de préparer la prochaine génération
de lanceurs européens destinés à succéder à Ariane 5 à l'horizon
2020. Parmi les projets envisagés de vecteurs entièrement ou partiellement
réutilisables, on remarquera PRE-X, un démonstrateur pour une rentrée
"chaude" à grande vitesse, et Phoenix, un prototype d'atterrisseur
préfigurant Hopper. Ensemble, ces concepts ont la particularité
de valider certaines technologies nécessaires à tout véhicule spatial
habité.
Si Phoenix est un programme maintenant arrêté, il a rempli ses objectifs
en ayant volé plusieurs fois en 2004, on étudie chez EADS ST la
possibilité de le motoriser de façon à passer à l'étape suivante
en lançant le développement de Hopper, un concept de lanceur suborbital.
Pre-X, le démonstrateur de rentrée hypersonique
Initié par le CNES, Pre-X est un véhicule destiné à démontrer, pour
la 1ère fois en Europe, la maîtrise de la rentrée atmo sphérique
planée, c'est-à-dire à la manière d'un avion. Cette technique, déjà
employée par les Américains avec la navette, représente une phase
clé du vol dans la perspective des lanceurs futurs et aura des applications
dans le domaine des lanceurs, des vols habités, de l'exploration
planétaire ou de l'exobiologie. Financé par le CNES il doit être
européanisé par l'ESA dans le cadre du Future Launcher Preparatory
Program (FLPP).
Pre-X doitdémontrer la maturité de technologies réutilisables comme
la protection thermique, valider le système de guidage et de contrôle
par volets et caractériser les phénomènes aérothermodynamiques associés.
Enfin, il s'agit également de tester les nouveaux processus de mesure
en vol pour les démonstrateurs futurs de seconde génération. Son
premier vol est prévu à l'horizon 2008.
Pre-X est un engin de 4 m de long et pèse 1,5 tonnes. Son premier
vol est prévu vers 2008. Il sera lancé par un lanceur russe et sera
injecté sur une trajectoire suborbitale impliquant des conditions
de rentrée à 120 km, une vitesse de 7700 m/s et une inclinaison
de -1,5°. Le véhicule sera récupéré après son amerrissage dans le
Pacifique nord ou à Hawaii
Phoenix
Phoenix est un programme de l'Agence spatiale européenne lancé dans
le cadre de FESTIP. Il s'agit d'un démonstrateur préfigurant Hopper,
un concept ambitieux de système de transport spatial réutilisable
économique.
Phoenix est un modèle d'Hopper construit à l'échelle 1/7. C'est
un engin d'un peu moins de 7 m, d'une envergure de 3,9 et d'un poids
de 1.200 kg. Il doit valider la faisabilité de Hopper et explorer
au mieux les phases critiques du lancement et de l'atterrissage.
Il sert à acquérir des données d'attitude d'atterrissage et de vol
réel qui ne peuvent pas être simulées.
Notre article du 11.05.04 :
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Vol d'essai de Phoenix en mai 2004
Crédit EADS SPACE Transportation/ Peter Degerfeldt,
Blue Sky AB |
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Hopper
Hopper n'est pas un système de transport d'équipage mais il est
conçu pour transporter des charges utiles pesant jusqu'à 7,5 tonnes.
Cet engin de 50 m pour une envergure de 27 m est doté d'un haut
degré de réutilisation sera doté de technologies également validées
pour le vol habités.
Hopper décollera horizontalement et emportera un étage supérieur
comprenant la charge utile. Il sera lancé sur un chariot coulissant
sur un rail de 4 km. A une altitude d'environ 130 km, le lanceur
réutilisable se séparera de son étage supérieur qui acheminera la
charge utile vers son orbite. Quant à Hopper, il redescendra sur
terre en vol plané et se posera comme un avion.
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Le module de mission du CEV de Lockheed Martin
Enfin, a été choisie par la firme américaine pour son projet de Véhicule d'exploration avec équipage
()
qui doit remplacer les navettes spatiales d'ici 2010-2014. EADS
ST sera en charge du module de mission. Le module de mission sera
conçu et réalisé par EADS Space Transportation, qui profite ici
de l'expérience acquise pour le laboratoire Columbus et du véhicule
de transfert automatique ()
qui vont rejoindre la station spatiale internationale, mais également
du mini-module logistique pressurisé italien qui reprend l'architecture
de l'ATV.
Ce module de mission est dérivé de l'ATV. Sa masse cumulée avec
celle de l'ensemble propulseur sera de 20 tonnes. Son rôle est de
fournir un espace de vie accru aux astronautes ainsi que de l'énergie
par l'intermédiaire de panneaux solaires déployables qui seront
installé autours du module.
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Etudes exploratoires du module de mission du CEV
Crédit EADS SPACE transportation |
Concept de vaisseau lunaire
Crédit Lockheed Martin |
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La ministérielle de décembre 2005
On le voit, l'Europe ne manque pas d'atout. La Session du Conseil
de l'
au niveau ministériel doit se tenir en décembre 2005 à Berlin devrait
éclaircir certains projets de l'Agence spatiale européenne. Les
industriels attendent des décisions sur le programme préparatoire
des lanceurs futurs (FLPP), qui aborde les démonstrations au sol
et en vol effectuées en parallèle avec les études systèmes, mais
également FESTIP, le programme de recherche de transport spatial
futur de l'Europe.
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