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Un test moteur critique pour la fusée lunaire du système de lancement spatial de la NASA s’arrête plus tôt que prévu

La NASA a déclenché la scène principale de sa nouvelle fusée massive – le Système de lancement spatial (SLS) – samedi 16 janvier lors d’un test critique qui a semblé se terminer prématurément lorsque les moteurs du surpresseur se sont arrêtés plus tôt que prévu.

De la fumée et des flammes jaillissaient des quatre moteurs RS-25 qui alimentent le booster de base de la fusée géante, une pièce maîtresse du programme lunaire Artemis de la NASA, alors qu’il rugissait au sommet d’un banc d’essai de la NASA. Centre spatial Stennis près de Bay St. Louis, Mississippi. L’allumage s’est produit à 17 h 27 (22 h 27 GMT), avec 700 000 gallons (2,6 millions de litres) de carburant cryogénique circulant dans les moteurs alors qu’ils rugissaient pendant un peu plus d’une minute, beaucoup plus tôt que prévu.

Le test devait durer 485 secondes (soit un peu plus de 8 minutes), soit la durée pendant laquelle les moteurs brûleront pendant le vol. Après l’allumage du moteur, les quatre moteurs RS-25 ont semblé se déclencher pendant environ 1 minute, 17 secondes avant leur arrêt, bien que la NASA aura probablement les chiffres définitifs plus tard dans la journée. Une conférence de presse devait commencer deux heures après le test.

« De toute évidence, nos moteurs ont été arrêtés avant le délai prévu de 8 minutes », a déclaré Alex Cagnola, ingénieur de scène principal de la NASA, dans une émission télévisée de la NASA. « Mais nous avons beaucoup de bonnes données à examiner et nous espérons pouvoir passer à autre chose. »

Vidéo: Comment fonctionne le test du moteur SLS megarocket de la NASA

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Le premier booster de base du système de lancement spatial de la NASA allume ses quatre moteurs principaux au Stennis Space Center près de Bay St. Louis, Mississippi, le 16 janvier 2020. Prévu pour durer 8 minutes, le test a duré un peu plus d'une minute.

Le premier booster de base du système de lancement spatial de la NASA allume ses quatre moteurs principaux au Stennis Space Center près de Bay St. Louis, Mississippi, le 16 janvier 2020. Prévu pour durer 8 minutes, le test a duré un peu plus d’une minute. (Crédit d’image: NASA / Robert Markowitz)
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Une vue rapprochée des quatre moteurs RS-25 du premier booster de base du système de lancement spatial de la NASA lors d'un test de tir à chaud le 16 janvier 2020.

Une vue rapprochée des quatre moteurs RS-25 du premier booster de base du système de lancement spatial de la NASA lors d’un test de tir à chaud le 16 janvier 2020. (Crédit d’image: NASA TV)
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Une vue rapprochée des quatre moteurs RS-25 du premier booster de base du système de lancement spatial de la NASA lors d'un test de tir à chaud le 16 janvier 2020.

(Crédit d’image: NASA TV)

Lors d’une conférence de presse mardi 12 janvier, John Shannon, vice-président et responsable du programme SLS chez Boeing, a déclaré que les moteurs devaient fonctionner pendant un certain temps pour obtenir les données dont ils avaient besoin. « Si nous avions un arrêt prématuré, pour quelque raison que ce soit, nous obtenons toutes les données techniques dont nous avons besoin pour avoir une grande confiance dans le véhicule à environ 250 secondes », a déclaré Shannon.

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Étant donné que le test a été arrêté en moins de 250 secondes, et avant que les équipes puissent gimbler (ou déplacer) les moteurs, la quantité exacte de données et le degré de confiance des équipes dans le véhicule restent à déterminer.

Le test de samedi a été initialement déplacé d’une heure à 16 h HNE (19 h 00 GMT) car les préparatifs du test étaient en avance sur le calendrier. Cependant, pendant le compte à rebours, les ingénieurs ont suspendu le décompte pour effectuer des vérifications du système de déviation de l’eau et d’autres tests sur le banc d’essai du moteur. Les équipes ont pu résoudre les problèmes et reprendre le décompte à temps pour terminer le test samedi, malgré le court temps d’exécution.

L’exercice, connu comme un test de feu chaud, a mis à l’épreuve les principaux composants du propulseur du système de lancement spatial – les quatre moteurs principaux RS-25, les réservoirs de carburant et les ordinateurs et l’avionique des fusées. Le test a simulé un lancement tout en maintenant la fusée fermement en place, fixée sur un banc d’essai. (Le même banc d’essai a été utilisé pour tester les moteurs des deux NASA Fusée Saturn V et les orbiteurs de la navette spatiale.)

« La fusée SLS est la fusée la plus puissante jamais construite dans l’histoire de l’humanité », a déclaré l’administrateur de la NASA Jim Bridenstine sur NASA TV peu avant le test. « C’est la même fusée qui, d’ici la fin de cette année, lancera une capsule d’équipage Orion autour de la lune. »

Anatomie du système de lancement spatial

Le système de lancement spatial de la NASA a été conçu pour la première fois en 2011 et se réunit enfin pour un voyage sans équipage autour de la lune un peu plus tard cette année.

Chaque fusée SLS utilisera quatre moteurs de fusée RS-25 pour lancer son étage central de 212 pieds (65 mètres). La fusée s’appuiera également sur deux propulseurs de fusées solides et un étage supérieur pour lancer la capsule d’équipage Orion de la NASA au-delà de l’orbite terrestre basse.

Ensemble, SLS et Orion sont les deux principaux composants de la NASA Programme Artemis Moon qui cherche à ramener les astronautes sur la Lune dès 2024.

L’agence a actuellement 16 moteurs RS-25 sous la main, qui ont été récupérés de l’agence maintenant à la retraite programme de navette spatiale. Ces moteurs seront utilisés sur les quatre premiers lancements de fusées SLS pour les missions Artemis 1 à 4. (Ces vols comprennent le premier atterrissage sur la lune avec équipage du programme, Artemis 3 et un vol de suivi.)

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Système de lancement spatial: La fusée géante de la NASA pour les missions de la lune Artemis expliquée

Illustration de l’artiste du mégarocket du système de lancement spatial de la NASA lançant la capsule de l’équipage Orion. (Crédit d’image: NASA)

Étant donné que les moteurs de ces premières missions sont des restes de navette, ils ont été révisés avec de nouveaux contrôleurs informatiques ainsi que des mises à niveau qui garantissent qu’ils peuvent gérer les exigences de performances plus élevées d’un lancement SLS, ont déclaré des responsables de la NASA.

Ce n’est pas la seule partie recyclée des programmes passés. Comme les moteurs, les propulseurs de fusées solides ont également été utilisés pour propulser la flotte de navettes spatiales de la NASA en orbite. Eux aussi, ont été modifiés pour fonctionner avec SLS. Mais ils ne seront pas utilisés pour toujours. Au fur et à mesure que la technologie évolue, les boosters latéraux seront remplacés par des boosters avancés.

Le SLS contiendra une paire de ces boosters attachés sur le côté de l’étage central. Il se compose de quatre moteurs RS-25 à la base du véhicule, et empilés sur le dessus seront les composants de la fusée avec une capsule Orion et un module de service perché au sommet.

L’ensemble du véhicule sera coiffé d’un système d’orbite de lancement conçu pour éloigner la capsule de la fusée en cas de problème lors d’un lancement.

Route vers le banc d’essai

La NASA a systématiquement testé les différents composants de la fusée SLS au cours des dernières années.

L’agence a testé chacun des moteurs principaux séparément pour s’assurer qu’ils ont démarré comme prévu. Et pour s’assurer que le matériel de vol répond aux attentes de conception, la NASA a commencé ce qu’elle appelle un Test « Green Run » qui comprenait le test de l’avionique de l’engin, le compte à rebours et le calendrier de lancement, les procédures de ravitaillement en carburant et plus encore.

Les tests se sont déroulés sans problème, mais pas sans problèmes. Une pandémie mondiale couplée à un nombre sans précédent de tempêtes tropicales et d’ouragan impactant les sites de test s’ajoute aux retards causés par des problèmes matériels.

La NASA a mené deux «répétitions générales humides» distinctes, au cours desquelles du carburant était chargé dans les moteurs, puis vidangé. Au cours de l’un de ces exercices, qui a eu lieu le 20 décembre, le test s’est terminé tôt de manière inattendue, ce qui a retardé le test de tir à chaud d’aujourd’hui à partir de décembre, selon un communiqué de la NASA. Une autre tentative de ravitaillement plus tôt en décembre a été bloquée en raison de problèmes de température.

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La préparation aux essais moteurs de samedi a également vu une série de retards dus à la pandémie de coronavirus en cours, Ont déclaré des responsables de la NASA. Les restrictions de distanciation sociale signifiaient que de nombreux responsables de la NASA, ingénieurs et autres membres de l’équipe SLS (ainsi que les médias) ne pouvaient pas être présents en personne pour assister au test pivot de la fusée. De nombreux membres de l’équipe ont envoyé des vidéos pour participer virtuellement.

Les tests sont la clé

L’étape principale de 65 mètres (212 pieds) du nouveau mégarocket de la NASA, le système de lancement spatial, sort du bâtiment de l’Assemblée Michoud à la Nouvelle-Orléans, en Louisiane, le 1er janvier 2020 pour être transportée vers le Centre spatial Stennis à Bay St.Louis , Mississippi pour un test critique « Green Run ». (Crédit d’image: NASA / Jude Guidry)

Le but du test est de s’assurer que la fusée pourra transporter un vaisseau spatial Orion non équipé lors d’un voyage autour de la lune plus tard cette année.

Avec l’allumage des quatre moteurs RS-25, il a clôturé une période critique d’essais avant vol pour la fusée que la NASA a appelée sa «course verte». Cette série de tests a commencé par des tests de résistance sur la structure physique de la fusée et s’est terminée par le test de tir chaud d’aujourd’hui.

Le but du test était d’exécuter les procédures du jour du lancement et d’allumer les quatre moteurs, leur permettant de brûler pendant un peu plus de 8 minutes – juste en dessous de la durée pendant laquelle ils brûleront pendant un vol réel.

Comme prévu, les moteurs ont repris vie, produisant 1,6 million de livres de poussée alors qu’ils brûlaient pendant 485 secondes. Le test de durée complète fournira aux ingénieurs des quantités massives de données sur les performances de l’étape principale.

Il faudra plusieurs jours aux équipes pour examiner les données avant de franchir l’étape principale de sa prochaine tâche: la rénovation et le transport éventuel vers le site de lancement du Kennedy Space Center en Floride.

Une fois arrivé, il sera intégré au reste du véhicule déjà sur place. Ceci comprend ses deux propulseurs de fusée solide, qui sont actuellement empilés dans le bâtiment d’assemblage de véhicules au Centre spatial Kennedy.

Les boosters ont déjà été testés avant d’être expédiés par segments en Floride. Chaque booster se compose de cinq segments empilés les uns sur les autres.

Le vaisseau spatial Orion est terminé et presque prêt à être fixé au sommet du SLS une fois la fusée entièrement assemblée.

Note de l’éditeur: La NASA tiendra une conférence de presse sur NASA TV plus tard ce soir pour informer les médias et le public des résultats du test de tir à chaud du Space Launch System. Vous pouvez regarder ça en direct ici. Il était prévu environ 2 heures après le test, soit environ 19h30 EST (00h30 GMT). Cette histoire sera mise à jour au fur et à mesure que de nouveaux détails seront disponibles.

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