Quand la navette spatiale Atlantis s’est arrêté lors de sa dernière mission en 2011, c’était vraiment la fin d’une époque. Rares sont ceux qui peuvent nier que le programme est devenu trop complexe et coûteux pour continuer à fonctionner, mais même quand même, la capacité de l’humanité à faire un travail utile en orbite terrestre basse a été sérieusement touchée par le retrait de la flotte de la navette. Pire encore, rien n’indiquait quand ou si un autre vaisseau spatial serait développé qui pourrait vraiment rivaliser avec les capacités des orbiteurs ailés conçus pour la première fois à la fin des années 1960.

Alors que sa fonction principale était de transporter de grandes charges utiles telles que des satellites en orbite, la capacité de la navette à récupérer des objets de l’espace et à les ramener était sans doute tout aussi importante. Tout au long de sa riche carrière, des expériences sensibles menées à la Station spatiale internationale ou à bord de l’Orbiter lui-même ont été doucement renvoyées sur Terre grâce à la conception unique de l’engin. Contrairement aux vaisseaux spatiaux traditionnels qui ont terminé leur vol par un plongeon rugueux en pleine mer, la navette s’est dirigée vers le tarmac comme un avion. Une fois débarquées, les expériences pourraient être rapidement déchargées et transférées à l’installation de traitement de la station spatiale voisine où les équipes scientifiques attendraient pour effectuer un traitement ou une analyse plus poussé.

Atlantis est remorqué de la piste pour le traitement de la charge utile.

Pendant 30 ans, la navette spatiale et ses diverses installations au Centre spatial Kennedy ont fourni un moyen fiable de livrer des expériences scientifiques fragiles ou urgentes aux chercheurs quelques heures seulement après avoir quitté l’orbite. C’était un service précieux qui n’existait tout simplement pas avant la navette, et dont les scientifiques sont privés depuis sa retraite.

Jusqu’à maintenant. Avec le succès de l’arrosage du premier Cargo Dragon 2 au large des côtes de Floride, la NASA est sur le point de retrouver une capacité critique qu’elle n’avait pas depuis une décennie. Bien que ce ne soit toujours pas aussi pratique que de simplement faire rouler la navette dans l’installation de traitement de l’orbiteur après une mission, le fait que SpaceX puisse guider sa capsule dans les eaux près de la côte spatiale réduit considérablement le temps nécessaire pour renvoyer les expériences aux chercheurs qui ont conçu. leur.

Sur les ailes du dragon

Bien qu’il ait fallu près de dix ans pour reprendre les lancements en équipage depuis le sol américain après le retrait de la navette spatiale, il n’y avait pas autant de temps d’arrêt pour les vols de fret. SpaceX a mis sa première capsule Dragon en orbite en 2010, et un peu plus d’un an après le dernier vol de Atlantis, ils étaient prêts à commencer des missions régulières de réapprovisionnement de la Station spatiale internationale. Non seulement l’engin développé par le secteur privé pouvait transporter 6000 kilogrammes (13000 livres) de cargaison pressurisée et non pressurisée vers l’avant-poste en orbite, mais il pourrait également ramener environ 3000 kg (6600 livres) sur Terre.

En 2012, SpaceX avait déjà envoyé un Dragon sur l’ISS.

En comparaison, la navette pouvait atterrir en toute sécurité avec environ 14 400 kg (31 700 lb) emballés dans sa soute caverneuse. Mais de façon réaliste, cette capacité était destinée à transporter des satellites et était complètement exagérée pour simplement renvoyer des racks d’expériences scientifiques. Le prix était également une considération: une mission Dragon ne coûtait à la NASA qu’une fraction de ce qu’un vol de navette a fait. Combiné avec la cadence de lancement beaucoup plus élevée du Dragon, il est clair quel véhicule était le mieux adapté pour effectuer des «courses de lait» régulières jusqu’à l’ISS et retour.

Mais il y avait un inconvénient. Malgré l’intention déclarée de SpaceX d’effectuer un jour des atterrissages propulsifs ponctuels avec le Dragon, le petit vaisseau spatial a fini par éclabousser dans l’océan sous des parachutes, tout comme les capsules Apollo et Gemini avant lui. Cela signifiait que le retour sur Terre sur un dragon était une course beaucoup plus difficile que ce que la navette offrait. Bien que ce ne soit pas un problème pour de nombreuses charges utiles, cela pourrait être une expérience ruineuse pour des expériences sensibles telles que celles conçues pour étudier la croissance des cristaux en microgravité.

Le fait que la capsule soit descendue dans l’océan Pacifique, à plusieurs centaines de kilomètres au large des côtes, compliquait encore les choses. Cela a facilité les opérations de récupération pour le SpaceX basé en Californie, mais comme la NASA ne disposait pas d’installations de traitement de la charge utile appropriées sur la côte ouest, la cargaison de retour devrait être transportée au Johnson Space Center à Houston ou jusqu’au Kennedy Space Center. La perspective d’expériences devant potentiellement subir un vol à travers le pays avant de pouvoir être diffusées aux scientifiques a rendu certaines recherches difficiles, voire impossibles à réaliser.

L’élément humain

Bien que cela ne soit pas idéal, débarquer des cargaisons et des expériences sur la côte ouest et les renvoyer en Floride était encore mieux que de devoir les ramener du Kazakhstan s’ils volaient sur un Soyouz. Mais cela ne ferait pas tout à fait l’affaire lorsque le moment serait venu pour SpaceX de commencer à transporter des astronautes dans le cadre du programme d’équipage commercial. La NASA voulait que le point de chute principal du nouveau Crew Dragon soit aussi proche que possible du Kennedy Space Center afin de tirer parti des ressources et des installations existantes de l’ère de la navette, avec un splashdown dans le golfe du Mexique réservé aux imprévus.

Navigateur GO avec Crew Dragon à bord.

Cela a nécessité une extension considérable des capacités de récupération de SpaceX. Deux navires, GO Searcher et Navigateur GO, ont été achetés par la compagnie et équipés d’installations médicales, d’un héliport et d’un appareil de levage à l’arrière pour hisser la capsule flottante Crew Dragon sur le pont. Pour la redondance, les deux vaisseaux sont pratiquement identiques et peuvent être déployés simultanément.

Avec le transfert des moyens opérationnels et du personnel qualifié sur la côte Est pour Crew Dragon, la récupération de la variante cargo du vaisseau spatial en Californie n’avait plus de sens fiscal. En outre, compte tenu de la similitude des deux véhicules, l’expérience acquise en tirant le Cargo Dragon de l’océan permettrait d’améliorer les opérations de récupération en équipage. Comme les exigences de la NASA stipulent que les astronautes doivent sortir de la capsule dans les 60 minutes suivant la projection, les équipes ont besoin de toute la pratique qu’elles peuvent obtenir.

Au-delà du délai de livraison plus rapide, Cargo Dragon présente un certain nombre d’autres avantages par rapport à son prédécesseur. La capsule améliorée a augmenté la capacité de charge utile, deux fois le nombre de casiers climatisés pour le stockage de matériaux sensibles et un système d’amarrage entièrement autonome qui réduit la charge de travail des astronautes à bord de l’avant-poste en orbite. Il peut également être plus facilement remis à neuf pour être réutilisé, ce qui non seulement réduit les coûts, mais permet une cadence de lancement plus élevée que ce qui serait possible autrement.

À la poursuite du rêve

Avec un hélicoptère en attente de transporter des charges utiles sensibles au temps du navire de récupération à l’installation de traitement de la station spatiale, SpaceX peut désormais livrer des expériences aux scientifiques entre quatre et neuf heures après l’éclaboussure. Il s’agit d’une amélioration considérable par rapport à ce qui était possible auparavant, et sans doute la meilleure à laquelle on peut raisonnablement s’attendre pour une opération off-shore. Mais ce n’est toujours pas un rapide comme la navette spatiale.

En fin de compte, devoir retirer le vaisseau spatial de l’océan et transporter les membres d’équipage humains ou les charges utiles scientifiques vers la terre par hélicoptère prendra toujours plus de temps que le simple atterrissage du véhicule dans une installation désignée. Étant donné que SpaceX ne poursuit plus d’atterrissages propulsifs ciblés avec son vaisseau spatial Dragon, cela signifie qu’une autre entreprise devra se mobiliser pour relever le défi du retour de charge utile vraiment rapide.

Prototype Dream Chaser pendant les tests.

En l’occurrence, c’est précisément ce que la Sierra Nevada Corporation espère faire avec son avion spatial Dream Chaser. Actuellement prévu de voler en 2022 dans le cadre du programme Commercial Resupply Services-2 de la NASA, le véhicule peut renvoyer jusqu’à 1750 kg (3860 lb) de fret pour un atterrissage horizontal en douceur. Étant un quart de la taille de la navette spatiale Orbiter, le Dream Chaser a l’avantage de pouvoir utiliser n’importe quelle piste suffisamment longue pour accueillir un gros avion de passagers.

Cette capacité à atterrir essentiellement n’importe où sur la planète présente des avantages évidents pour la collaboration scientifique internationale. Mais plus important encore, lorsque la société aura terminé ses travaux sur sa variante du vaisseau spatial à classification humaine, cela pourrait être une capacité potentiellement vitale dans le cas où une urgence médicale nécessiterait le transport d’un membre d’équipage sur Terre le plus rapidement possible.

Space Force ouvre la voie

Le fait que plusieurs engins spatiaux exploités à des fins commerciales soient maintenant en concurrence pour amener des cargaisons et des membres d’équipage à la Station spatiale internationale et au-delà est une réalisation incroyable. C’est quelque chose que beaucoup de gens de l’industrie croyaient ne jamais arriver, et les choses ne font que commencer. La prochaine décennie verra plusieurs autres véhicules et boosters entrer en ligne, tous se battant pour être les plus rapides, les plus fiables et bien sûr les moins chers. La démocratisation de l’espace a officiellement commencé.

Le X-37B sur la piste de la navette au Centre spatial Kennedy.

Mais comme cela a souvent été le cas dans le passé, il semble que l’armée soit considérablement en avance sur la courbe. L’avion spatial Boeing X-37B, maintenant exploité par la nouvelle Space Force, est une plate-forme idéale pour la recherche et le développement orbitaux qui, à bien des égards, dépasse les capacités de ses pairs commerciaux.

Naturellement, nous ignorons encore beaucoup de choses sur l’engin secret, mais sa capacité à mener des expériences de vol libre et à renvoyer des charges utiles scientifiques de l’espace à un atterrissage sur piste en douceur a été démontrée publiquement à plusieurs reprises. Étant entièrement autonome, le X-37B est également capable de rester en orbite beaucoup plus longtemps que n’importe quel véhicule avec équipage. Cela offre une occasion unique de mener des expériences de longue durée dans un isolement complet; quelque chose qui n’est tout simplement pas possible sur la Station spatiale internationale animée.

Comme vous pouvez vous y attendre pour une opération militaire obscure, la plupart des recherches menées à bord du X-37B sont classées. Certains pensent que le véhicule est conçu pour évaluer de nouveaux équipements et techniques de reconnaissance, tandis que d’autres pensent que c’est une plate-forme de test pour les armes antisatellites. Mais il y a des signes que la Force spatiale est disposée à partager son avion spatial miniature avec des chercheurs non militaires, le dernier lancement en mai portant un nombre record d’expériences de la NASA.

En fin de compte, aucun de ces véhicules ne peut transporter plus de charge utile scientifique que la navette spatiale, et à ce jour, seuls les engins exploités par le gouvernement sont capables d’approcher le type de rotation rapide nécessaire pour les expériences vraiment urgentes. Mais pour la première fois dans l’histoire, il existe un éventail de choix concurrentiels pour les chercheurs qui souhaitent placer leur charge utile dans l’espace et la redescendre en un seul morceau; et c’est définitivement un pas dans la bonne direction.

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