Les fabricants de fusées Artemis de la NASA expliquent que c’est un marathon et un sprint

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  • Le système de lancement spatial de la NASA peut ressembler à un méli-mélo de pièces patrimoniales de la navette spatiale, mais il s’agit de tout nouveau matériel, et l’équipe qui a construit les boosters et les moteurs jumeaux a parlé des défis liés à l’introduction de conceptions des années 1970 dans un avenir lunaire.

    Northrop Grumman est la société derrière les boosters utilisés par le SLS. Le travail est supervisé par la NASA mais, comme le dit Bruce Tiller de l’agence (le SLS Booster Manager), “c’est une seule équipe”.

    Il pourrait s’agir d’une équipe, mais, comme Tiller l’a également admis, “j’ai une petite équipe du côté du gouvernement, et ils ont une grande équipe du côté des entrepreneurs”. Ce n’est pas surprenant, car Northrop Grumman (comme un certain nombre d’autres grandes entreprises aérospatiales) reçoit une bonne partie de l’argent des contribuables américains et est la clé de nombreux aspects du programme spatial américain.

    Le registre s’est entretenu avec les équipes des côtés de la NASA et de NG, responsables des doubles propulseurs à fusée solide qui, couplés à quatre moteurs RS-25, sont toujours assis sur la rampe de lancement de Floride après deux tentatives de lancement avortées.

    Le lancement prévu de la semaine dernière a été annulé après des problèmes lors du ravitaillement en carburant, et une deuxième tentative est allée vers le sud samedi après une énième fuite de carburant.

    Boosts d’appoint

    Il est difficile d’éviter de penser à une pile de navette (juste sans la navette) en regardant le SLS, bien que le réservoir orange assis entre les boosters soit une bête très différente de la génération précédente. Les propulseurs jumeaux à fusée solide sont cependant des pièces très patrimoniales. Cela dit, il y a des changements. “Nous avons fait deux grandes choses”, a déclaré Tiller de la NASA, “et beaucoup de petites choses.”

    La plus visible des grandes choses est l’ajout d’un segment de booster supplémentaire : “Cela nous donne encore 20 % de puissance en plus sur ces boosters”, a expliqué Tiller. “J’aime plaisanter avec mes copains moteurs : “Vous pouvez allumer vos quatre moteurs et vous n’irez nulle part. Une fois que vous allumez ces boosters, vous êtes parti !”

    Ce n’est pas vraiment une blague, bien qu’un responsable des moteurs ait décrit les boosters comme des “sprinters” alors que ses unités motrices étaient plutôt des “mile runner”.

    Les propulseurs à fusée solide fournissent environ les trois quarts de la poussée initiale du SLS au lancement. Chacun se compose de cinq segments, dont les conceptions de boîtier sont dérivées de l’ère de la navette spatiale. “Deux étaient sur STS-135 … J’ai volé avec eux il y a 11 ans”, nous a dit Doug Hurley, directeur principal de Northrop Grumman et pilote de la dernière mission de la navette spatiale.

    Cependant, contrairement à la dernière mission de la navette Hurley, ces boîtiers ne reviendront pas sur Terre par parachute, et ces moteurs RS-25 ne reviendront pas non plus sur une navette.

    “C’est surtout la performance”, a expliqué Tiller concernant le sort des boosters et la suppression des parachutes – l’un des grands changements. “Nous avons économisé huit ensembles de vol… sachant que nous allions développer un booster plus puissant [Northrop Grumman’s Booster Obsolescence and Life Extension (BOLE) boosters]”Cela, couplé à une faible cadence de vol anticipée par rapport à la navette spatiale, signifie que les enveloppes usées seront laissées tomber dans l’océan.

    “Plus vous volez”, a expliqué Tiller, “plus la récupération a du sens. Et cela vous fait vraiment économiser beaucoup d’argent. J’aurais aimé que nous volions aussi souvent”, a-t-il ajouté tristement, “mais nous ne le sommes pas… alors…”

    Ainsi, les boosters deviennent consommables. Ou sortir dans un flamboiement de gloire. “C’est tout simplement génial de les voir utilisés de cette manière”, a déclaré Hurley, “alors que nous retournons sur la Lune.”

    Le spectacle doit continuer

    Il en va de même pour les moteurs, anciennement moteurs principaux de la navette spatiale et désormais prêts à être largués dans l’océan après un dernier hourra. Douglas Bradley, directeur adjoint du programme RS-25 chez Aerojet Rocketdyne, qui a participé à la conception des unités dans les années 1970, a déclaré que la production expliquerait la perte. “Nous avons 16 moteurs au total du programme Shuttle”, a-t-il expliqué, “nous pouvons donc nous rendre à Artemis IV.”

    Le SLS utilise jusqu’à quatre moteurs par véhicule (contre trois pour la navette) et fonctionnera à 109 % de la poussée nominale pour Artemis I. C’est quelque chose qui était possible à l’époque de la navette mais, comme le directeur de Hurley et Northrop Grumman de développement des affaires Rick Mastracchio – également un ancien naute de la navette – a noté que cela n’aurait lieu qu’en cas d’urgence.

    Il est possible de pousser les choses plus loin avec la poussée du moteur Artemis, et Bradley d’Aerojet Rocketdyne a ajouté : « Nous avons couru de nombreuses fois à 109, 111 et 113, donc nous savions qu’ils étaient capables… »

    Pourquoi si haut ? “Nous savons que tôt ou tard, nous allons fonctionner à 111, et donc notre processus chez Aerojet Rocketdyne a toujours été d’aller deux points de pourcentage au-dessus de cela… vous devez généralement courir un peu plus haut pour vous assurer que chaque partie a vu ce type de force.”

    Ces moteurs (dont 14 ont été utilisés dans les missions de la navette) ont été des parangons de fiabilité pendant la vie de la navette, a-t-il dit, mais a avoué avoir des émotions mitigées sachant que la fin approche rapidement. “Nous les avons utilisés pendant si longtemps, nous avons en quelque sorte appris à les connaître. Vous savez – celui-ci est un peu plus chaud. Celui-ci exécute une impulsion un peu plus spécifique (ISP) … et donc d’une part c’est triste, mais c’est le la chose la plus cool de tous les temps d’avoir des moteurs sur lesquels j’ai travaillé pour nous ramener sur la Lune.”

    Alors que Northrop Grumman travaille sur le projet BOLE pour remplacer les pièces de rappel SRB patrimoniales, Bradley a détaillé les défis du redémarrage de la production des anciens moteurs de la navette spatiale. “Certaines des choses que nous fabriquions en interne – mais les gens ont pris leur retraite. Certains des fournisseurs auprès desquels nous obtenions notre matériel – ils ont cessé leurs activités. Nous avons donc dû réapprendre quelque peu à fabriquer les pièces.”

    Et moins cher aussi – Bradley nous a dit que puisque les moteurs devaient être consommables, on s’attendait à ce qu’ils soient moins chers, mais sans dégrader ni la fiabilité ni les performances. “Dans certains cas”, a-t-il dit, “nous avions des changements que nous allions apporter au cours du programme Shuttle, mais nous avons manqué de temps. Nous les avons donc incorporés.”

    Dans d’autres cas, des techniques de fabrication modernes peuvent être utilisées pour réduire les coûts – Bradley est tout à fait fan de l’impression 3D de pièces de moteurs de fusée, ce que de nombreux autres fabricants utilisent pour réduire les coûts sans sacrifier la fiabilité.

    Quant aux autres changements, l’ingénieur d’Aerojet a expliqué qu’un programme d’adaptation avait été nécessaire – la pile Artemis est considérablement plus haute que la navette, par exemple, et les moteurs sont regroupés à la base. Cela signifie que les pressions de fonctionnement seront plus élevées et ainsi de suite.

    Alors que les RS-25 prendront vie quelques secondes avant les SRB, comme à l’époque de la navette, leur position signifie que le twang familier de la pile de la navette, qui s’inclinerait légèrement à l’allumage, aura disparu.

    “Le twang”, a déclaré Bradley, “était étrange à voir quand je l’ai vu pour la première fois. Ça va être bizarre de ne pas le voir [happen].”

    Les arguments sur le maintien de la réutilisabilité des pièces patrimoniales de la navette ont été rendus quelque peu discutables grâce à la cadence de vol inférieure du SLS et à la nécessité d’extraire jusqu’au dernier morceau de puissance de ce qui se cache dans les magasins.

    Alors que les ingénieurs et les anciens astronautes de la navette ont tous avoué avoir des sentiments mitigés quant à l’utilisation puis à la décharge de l’équipement, tous étaient également visiblement ravis qu’au lieu de ramasser la poussière dans un musée, le matériel soit utilisé une dernière fois pour une durée tant espérée. retourner sur la Lune.

    La NASA a déclaré ce week-end qu’elle avait décidé de ne pas tenter un autre lancement début septembre et qu’elle devra faire rouler à la fois la fusée et le vaisseau spatial dans le bâtiment d’assemblage de véhicules après avoir décidé d’effectuer ou non des travaux pour remplacer un joint au tampon lui-même. , où il peut être testé dans des conditions cryogéniques, ou à l’intérieur du bâtiment d’assemblage des véhicules.

    Étant donné que la rampe de lancement est nécessaire pour un vol vers la Station spatiale internationale début octobre, selon le directeur de la NASA, Bill Nelson, il est probable que la prochaine tentative de lancement d’Artemis-1 n’aura pas lieu avant la deuxième fenêtre de lancement le mois prochain – donc à tout moment à partir de mi-octobre. ®

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