Si la NASA décide d'utiliser une fusée privée lors de la prochaine mission sur la Lune, cela changera tout le secteur spatial.

Agence aérospatiale américaine NASAconsidère, comme une alternative à sa propre fusée ultra-lourde SLS développée depuis au moins une décennie, l’idée d’utiliser un transporteur commercial pour lancer la très importante mission de l’agence d’envoyer la sonde Orion autour de la lune l’année prochaine. La décision peut être non seulement décisive pour la mission désignée, mais en général, elle peut également avoir un impact sérieux sur la manière dont les missions spatiales ambitieuses seront menées à l'avenir, selon la publication Internet The Verge.

L'incitation pour l'agence "hold nose" sur le côtél'orientation commerciale peut être un désir de remplir sa promesse à eux selon le calendrier des lancements prévus, la publication considère. L'achèvement du développement du système de lancement spatial ultra-lourd (Space Launch System, SLS) prendra beaucoup plus de temps que prévu de la part de l'agence, et les médias n'auront pas le temps de se préparer pour le lancement prévu en juin 2020. Dans le même temps, le marché dispose déjà de solutions commerciales prêtes à l'emploi et prêtes à voler sur la Lune pour le moment.

Pour la NASA, un changement de plans quand mêmes'avérer être un choix difficile. Après tout, l’agence devra choisir non pas un mais deux lanceurs, de sorte que dans ce cas, la mission puisse devenir réalité. En outre, il sera nécessaire de développer de nouvelles technologies et méthodes pour amarrer certains engins spatiaux, sans lesquelles cette idée pourrait être jetée directement à la poubelle.

En d'autres termes, le processus nécessitera beaucouptemps et efforts, et en même temps rien ne garantit que tout sera préparé pour l’année prochaine, personne ne peut donner. Toutefois, si l’agence décide de prendre une telle mesure, elle sera en mesure de démontrer, par ses actions, qu’il n’est plus nécessaire d’utiliser des fusées ultra-coûteuses et très volumineuses pour mener à bien des missions spatiales ambitieuses dans des espaces lointains - il sera plus facile de s’appuyer sur des porteurs plus compacts, effectuant plusieurs lancements à la fois.

Remorqueurs spatiaux

Selon les plans actuels pour la mission à venir, la NASAL'année prochaine, il souhaite envoyer deux vaisseaux spatiaux dans le voyage de trois semaines autour de la lune: le vaisseau vide Orion (à l'avenir, il sera utilisé comme vaisseau spatial habité), ainsi qu'un module de service européen cylindrique avec des systèmes d'alimentation et de maintenance pour le vaisseau. Il faudra beaucoup de carburant pour surmonter la force d'attraction, pour amener les deux véhicules en orbite terrestre et les envoyer sur la Lune. Toutefois, la capacité SLS est suffisante pour envoyer les deux modules à une destination au cours d’un lancement.

Si la NASA décide d'utiliser pour la livraison"Approche commerciale" de la Lune, vous devrez utiliser deux transporteurs commerciaux, car il n’existe tout simplement pas de fusée privée suffisamment puissante pour faire face à cette tâche en une seule fois. À l'heure actuelle, les plus puissantes fusées commerciales américaines sont Falcon Heavy de SpaceX et Delta IV Heavy de United Launch Alliance. Les deux transporteurs sont certes impressionnants, mais ils ne se comparent même pas aux capacités dont disposera SLS à la fin de ses travaux.

Dans ce cas, un transporteur sera utilisé.pour amener le vaisseau spatial Orion et le module de service européen sur l'orbite proche de la terre, où ils s’attardent un moment. Le second véhicule de lancement sera utilisé pour la livraison à Orion et au module de service de remorqueur spatial. Une fois en orbite, ce remorqueur, doté de ses propres réserves de carburant et de ses propres moteurs, accostera à l’Orion et, une fois les moteurs en marche, entraînera les deux véhicules vers la Lune.

"Ceci est similaire à la technologie agricole,tirer une remorque ou un équipement spécial. Seulement dans ce cas, nous parlons d'un module séparé, qui est un système de propulsion », a déclaré The Verge Dallas Bienhoff, chef de la société de l'espace privé Cislunar Space Development Company, qui développe la technologie pour les missions dans l'espace lointain.

Un concept similaire de remorqueur spatial étaitdéveloppé au siècle dernier. Par exemple, la NASA a commencé à explorer cette idée dans les années 1960 et 1970 en tant que "méthode prometteuse pour accélérer d'autres engins spatiaux". Son utilisation peut changer l'approche des missions spatiales habitées, qui n'a pas changé depuis plusieurs décennies.

"Une des raisons qui a finalement conduitLe développement du système de lancement spatial aux États-Unis a pour conséquence que nous nous sommes habitués à recevoir la charge utile maximale possible en un seul lancement », ajoute Bienhoff, qui a également travaillé sur la technologie de remorquage spatial chez Boeing.

Cependant, cette approche complique grandement le lancement. La gravité de la terre est très forte. Par conséquent, amener de l'équipement très lourd dans l'espace nécessite beaucoup d'énergie (lire - beaucoup de carburant pour fusées). Et le lancement d'une grande quantité de carburant nécessite l'utilisation d'une grande fusée. Et plus la fusée est grande, plus il faut de carburant pour amener la charge utile en orbite proche de la Terre. C'est un vrai cercle vicieux.

Une présentation artistique du futur booster SLS

Comme les fusées deviennent de plus en plus grandesleur production et leur lancement deviennent de plus en plus coûteux. Et ce n’est que l’un des principaux problèmes de la nouvelle fusée SLS. La NASA, qui n’est qu’un des aspects de son développement au cours de la dernière décennie, a dépensé plus de 14 milliards de dollars. Dans ce cas, le transporteur n'est toujours pas prêt. Dès que cela se produira, il est prévu que l’agence ne pourra le lancer que deux fois par an, puisque chaque lancement coûtera environ un milliard de dollars. À titre de comparaison, le lancement d'un transporteur privé d'une classe lourde Delta IV Heavy coûte environ 350 millions d'euros et le coût de lancement du même Falcon Heavy commence avec un montant inférieur à 100 millions de dollars. Même si les deux opérateurs sont lancés ensemble, le coût ne sera même pas proche du prix de lancement de SLS.

À cet égard, l’utilisation de remorqueurs spatiauxpermettra également à la NASA d'économiser beaucoup d'argent à l'avenir. Par exemple, si l'agence décide néanmoins d'utiliser un remorqueur pour envoyer un engin spatial sur la Lune, il peut alors être ramené sur une orbite proche de la Terre et y être simplement laissé. Si nécessaire, il suffit de faire le plein et de le réutiliser.

Assemblage dans l'espace

Bien sûr, pour que cette approche fonctionne, la NASAIl est nécessaire de développer un nouveau système d'amarrage avec de tels remorqueurs. Lors de l'audience au Sénat, le chef de l'agence, Jim Brydenstein, a déclaré que, dans sa forme actuelle, la capsule Orion ne dispose pas des capacités techniques nécessaires pour accoster avec des remorqueurs spatiaux. ".

Pourtant, la technologie qui sera nécessairepour la mise en œuvre d'un tel système - ne sont pas nouveaux. Par exemple, la navette spatiale russe Soyouz, livrée par de nouveaux équipages à l'ISS, utilise le système d'amarrage automatique depuis longtemps. Dans le cadre du premier test de lancement du vaisseau spatial Crew Dragon, SpaceX a également démontré sa capacité à s’ancrer avec la station en mode automatique, en utilisant un système de capteurs et de lasers pour s’approcher en toute sécurité de la passerelle d’accueil de l’ISS.

"Système LIDAR et technologie de vision industrielle,qui ont été utilisés par le vaisseau spatial Crew Dragon pour s'ancrer automatiquement avec l'ISS - il s'agit des technologies et des équipements pouvant être assemblés et installés directement sur un vaisseau spatial », a déclaré Andrew Rush, directeur de Made In Space, qui a développé une imprimante 3D pour l'impression microgravité, qui a été testé à bord de l’ISS.

Le premier amarrage de l'engin spatial SpaceX Crew Dragon de l'ISS, qui s'est tenu le 4 mars 2019

Il existe une autre option qui simplifiera la tâche dele retrait d'engins spatiaux lourds en orbite. Au moins dans le futur. La question de la nécessité d’utiliser de gros missiles pourrait être résolue en assemblant des équipements en pièces directement dans l’espace. Au lieu d'envoyer une sorte d'équipement encombrant en un seul lancement, il serait plus facile d'effectuer plusieurs lancements spatiaux de missiles à charge utile plus petits (et leur coût) avec plusieurs charges utiles, puis de mettre toutes les pièces en orbite. La même approche (au moins partiellement) pourrait être utilisée dans l’assemblage de véhicules spatiaux. En outre, la NASA a déjà eu à faire face au problème de l’assemblage de très gros engins spatiaux et à leur emplacement dans la fusée. Prenez au moins le même observatoire spatial de la nouvelle génération de «James Webb», qui ne rentre pas tout à fait dans le lanceur, qui devra le livrer à l'espace. L’appareil s’est révélé si complexe et volumineux qu’il devrait être lancé à l’intérieur du PH une fois plié, puis déployé dans l’espace pendant deux semaines. Et si quelque chose ne va pas, le télescope risque de ne pas fonctionner du tout, mettant fin à un projet de près de 10 milliards de dollars, qui n'a même pas le temps de commencer.

Quand il est possible d'assembler de l'espacedispositifs directement dans l'espace, ainsi que l'utilisation de la technologie de production additive, il n'est pas nécessaire pour le montage initial de véhicules sur Terre.

"Répartir la charge sur plusieurs démarrages etensuite, en utilisant les technologies de production et d’assemblage de l’espace, nous pourrions vraiment créer des véhicules spatiaux d’une manière plus rentable d’un point de vue économique », déclare Rush.

Risques et difficultés

Tous ces changements exigeront certainement leur prix. Et pas seulement financièrement. Selon Brydenstein, l'amarrage et l'assemblage automatiques dans l'espace comportent encore trop de risques pour la NASA.

"Utilisation d'un système d'accueil spécialUn vaisseau spatial habité en orbite avec la perspective d'un mouvement supplémentaire vers la Lune ajoute une complexité indésirable et les risques d'une mission future ", a écrit le directeur de l'agence dans un discours ouvert au personnel de la NASA.

De plus, le lancement d’équipements en pièces détachées et sonLe fait de se réunir dans l’espace pour une seule mission implique plusieurs lancements de missiles, avec lesquels certains représentants de l’État responsables de ces missions pourraient ne pas être d’accord. Selon certains experts et responsables, les lancements multiples augmentent les risques d'échec complet de la mission - si l'un des lancements échoue, l'ensemble de la mission sera en danger.

L’utilisation de lanceurs commerciaux est égalementne résoudra pas nécessairement tous les problèmes. Actuellement, les ingénieurs testent la sonde Orion en utilisant des simulations informatiques basées sur la conception actuelle du lanceur SLS. Afin de changer le vecteur en direction des lanceurs commerciaux, ils devront reporter ce travail et commencer à effectuer de nouvelles simulations concernant les nouveaux lanceurs commerciaux. En outre, cela modifiera complètement la chronologie du vol, ce qui nécessitera du temps supplémentaire pour se préparer. Faire tout cela en un an et avoir du temps pour le lancement prévu est une tâche impossible.

"Lors du changement de plan de vol, cela va inévitablementÉtant donné que tous les médias commerciaux ne sont pas comparés à SLS, la quasi-totalité du travail effectué auparavant sera inutile. Dans ce cas, à propos de tout lancement de "Orion" en juin 2020 et ne peut être une question, "- The Verge anonymement, l'un des employés de Lockheed Martin, travaillant sur le vaisseau spatial" Orion. "

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