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SpaceX déclenchera une défaillance intentionnelle de la fusée pour prouver la sécurité de la capsule de l'équipage

Illustration de la fusée SpaceX Crew Dragon et du Falcon 9 lors du test d'abandon en vol de la société pour le programme d'équipage commercial de la NASA. Ce test de démonstration des capacités d'évacuation de lancement de Crew Dragon est conçu pour fournir des données précieuses à la NASA certifiant le système de transport de l'équipage de SpaceX pour transporter des astronautes vers et depuis la Station spatiale internationale.

SpaceX sacrifiera une fusée Falcon 9 dimanche dans un test enflammé d'une minute – et demi après le décollage de la côte spatiale de la Floride pour prouver que le vaisseau spatial Crew Dragon de la société peut éloigner les astronautes d'un véhicule de lancement défaillant en toute sécurité, simulant une manœuvre audacieuse qui ne serait tentée qu'en mission pilotée lors d'une urgence en vol.

La démonstration de l'évasion de lancement pourrait être un spectacle pour les résidents locaux, les amateurs de fusées et les amateurs le long de la Space Coast, en supposant un ciel dégagé et une bonne visibilité, selon SpaceX.

Alors que la capsule Crew Dragon – volant sans astronautes lors du test de dimanche – tire à partir du sommet de la fusée Falcon 9, le propulseur lui-même devrait s'effondrer et se briser, peut-être en une boule de feu visible depuis le sol.

Le but du test – la démonstration finale planifiée d'un dragon d'équipage à grande échelle avant que les astronautes de la NASA ne le pilotent en orbite – est de valider le système d'échappement de lancement du navire. Les fusées abandonnées montées sur le pourtour de la capsule s'activeraient pour éloigner rapidement le vaisseau spatial et son équipage d'astronautes d'une urgence lors du lancement d'une fusée Falcon 9, comme une panne ou une explosion du booster.

«Le jour du lancement (avec les équipages) ), nous espérons vraiment que ce ne sera pas excitant », a déclaré Kathy Lueders, responsable du programme d'équipage commercial de la NASA. «Je vais vous dire que (dimanche) sera une journée passionnante. Nous échouons délibérément à un lanceur pour nous assurer que notre système d'abandon sur le vaisseau spatial que nous piloterons pour nos équipages fonctionne. »

Les huit moteurs d'échappement SuperDraco à carburant liquide du Crew Dragon s'allumeront environ 84 secondes après le décollage. au sommet d'une fusée Falcon 9 du pad 39A, peu après le point de la séquence de lancement où le booster et la capsule subissent les pressions aérodynamiques les plus extrêmes.

Les propulseurs abandonnés généreront près de 130 000 livres de poussée, poussant l'équipage en forme de goutte de gomme capsule éloignée du haut du Falcon 9 avec une accélération allant jusqu'à 4G.

La fenêtre de test de six heures s'ouvre à 8 h HNE (13 h 00 GMT) dimanche. SpaceX a annulé une tentative de lancement tôt samedi en raison de préoccupations au sujet de la mer agitée dans l'océan Atlantique à l'est de la Floride, où le Crew Dragon a plongé sous des parachutes environ 10 minutes après le lancement à partir du pad 39A du Kennedy Space Center.

En gros, nous allons lancer une fuite de lancement et les moteurs Falcon s'arrêteront », a déclaré Benji Reed, directeur de la gestion des missions de l'équipage de SpaceX. "Ainsi, la poussée du Falcon s'arrêtera juste après que cela se produise."

La brûlure interrompue devrait se produire car le Falcon 9 et le Crew Dragon volent à une altitude d'environ 62 000 pieds (19 kilomètres) et parcourent près du double de la vitesse.

"Dragon, en même temps, va s'enfuir", a déclaré Reed. «Cela prend environ 10 secondes pour une brûlure SuperDraco sur le Dragon. Dragon frappera Mach 2.3 à mesure qu'il s'éloignera. Nous nous attendons à ce qu'il soit en fait assez loin du faucon à l'accélération qui se passe avant que quoi que ce soit ne se produise sur Falcon… C'est un processus très rapide. »

La séparation soudaine du vaisseau spatial Dragon du haut de la fusée, couplée avec le la perte de poussée des moteurs principaux Merlin du Falcon 9, fera probablement basculer le lanceur dans la haute atmosphère.

"Le Dragon sera parti, donc l'extrémité supérieure de la deuxième étape est maintenant essentiellement un gros scoop d'air, vous avez donc tout cet air qui le pousse, d'énormes quantités de force qui le poussent, et il a également une poussée réduite, de sorte qu'il ne pousse plus dans une trajectoire », a déclaré Reed. "Il va être beaucoup plus sensible aux vents et commencer à tomber à mesure qu'il perd de sa vitesse et commence à dégringoler.

" À un moment donné, nous nous attendons à ce que le Falcon commence à se disloquer ", a déclaré Reed. «Les deux étages sont chargés de carburant parce que nous voulons avoir la bonne masse et tester la bonne façon, donc avec ces deux étages chargés de carburant, nous nous attendons à ce qu'il y ait probablement une certaine quantité d'allumage, une flamme. Nous verrons quelque chose. Par temps clair, peut-être depuis le sol, vous pouvez le voir. »

La première étape de la fusée Falcon 9 qui lance le Crew Dragon le test d'abandon de dimanche est désignée B1046. Il est prêt à voler pour la quatrième et dernière fois, et a été le premier booster Falcon 9 «Block 5» amélioré à être lancé en mai 2018.

Le Block 5 est la variante la plus récente et la plus appréciée par l'homme de la fusée Falcon 9 de SpaceX.

Avant le test d'abandon de Crew Dragon, le booster B1046 a lancé le satellite de communication Bangabandhu 1 pour le Bangladesh depuis le Kennedy Space Center en mai 2018, puis a lancé à nouveau en août 2018 avec le vaisseau spatial de communications indonésien Merah Putih. La troisième mission du booster a eu lieu en décembre 2018 à partir de la base aérienne de Vandenberg en Californie lors d'une mission de covoiturage avec 64 petits satellites.

Le booster a atterri sur un drone SpaceX après chacune de ses missions précédentes, mais ne sera pas retrouvé intact après la Test d'échec de Dragon d'équipage. SpaceX indique que des équipes seront stationnées dans l'océan Atlantique juste à l'est de Cap Canaveral pour ramasser les débris flottants de la fusée.

Il n'y a pas de moteur de deuxième étage sur la fusée Falcon 9 qui lancera le test d'abandon.

" La deuxième étape sera chargée de propulseur », a déclaré Reed. «Il y aura encore pas mal de propulseur dans la première étape. Nous nous attendons à ce qu'il y ait une sorte d'allumage et probablement une boule de feu d'une certaine sorte.

"Que j'appelle cela une explosion que vous verriez du sol, je ne sais pas", a-t-il ajouté. «Nous devrons voir ce qui se passe réellement, mais je ne serais pas surpris et ce ne serait pas un mauvais résultat.»

Dans le cas improbable d'un accident de fusée avant l'heure prévue de l'interruption du Crew Dragon brûler, la capsule sera armée pour déclencher une brûlure de fuite prématurée dimanche, selon Reed.

Alors que la disparition du booster Falcon 9 pourrait s'avérer un spectacle, SpaceX portera son attention sur les performances de la capsule de l'équipage.

– La capacité d'interruption de lancement en vol est un élément crucial du système de sécurité Crew Dragon. SpaceX a vérifié la capacité du Crew Dragon à échapper à une urgence sur la rampe de lancement en 2015 lors d'un test d'abandon de la rampe lancée au sol.

«Le test (de dimanche) est l'une de ces choses qui nous permettra en fait de tester l'ensemble du système.

Pendant ce temps, le Crew Dragon atteindra une vitesse de pointe de Mach 2,3 et arc sur une trajectoire balistique à une altitude maximale de quelque 138 000 pieds (42 kilomètres), puis utilisera ses propulseurs pour orienter pour la descente. La capsule larguera une section de coffre non pressurisée et déploiera quatre parachutes principaux pour s'éclabousser doucement dans l'océan Atlantique à environ 20 miles (32 kilomètres) au large, où l'armée américaine, la NASA et les équipes de récupération SpaceX récupéreront la capsule pour pratiquer les procédures sur lesquelles elles s'exécuteraient. une mission de l'équipage.

L'ensemble du vol d'essai d'abandon, du décollage à l'éclaboussement, prendra environ 10 minutes.

Une fusée SpaceX Falcon 9 mesure 215 pieds (65 mètres) de hauteur sur le pad 39A vendredi avec un vaisseau spatial Crew Dragon devant. du test d'abandon en vol de SpaceX. Crédit: Stephen Clark / Spaceflight Now

Les responsables de SpaceX et de la NASA devront surveiller attentivement les conditions météorologiques et les conditions de la mer pour le test d'abandon en vol.

De plus, les contraintes météorologiques de lancement typiques – comme les vents violents et la foudre – les ingénieurs veulent une bonne visibilité pour suivre optiquement le lanceur Falcon 9 et le vaisseau spatial Crew Dragon pendant la séquence d'échappement. Et les conditions de la mer dans la zone de séparation de l'océan Atlantique – à environ 20 miles (32 kilomètres) à l'est du pad 39A – sont également importantes.

"C'est une belle danse entre le temps de lancement, l'optique et les vents et les vagues au large, donc nous ' essayant de trouver un moment où toutes ces choses concordent », a déclaré Mike McAleenan, l'officier météorologique de lancement du 45e Escadron météorologique de l'US Space Force. "Mais nous le trouverons, et nous nous assurerons que nous irons quand il sera prêt et que tout s'alignera."

Des systèmes d'abandon de lancement ont été utilisés lors d'urgences sur d'autres fusées, plus récemment en octobre 2018, lorsque un booster russe Soyouz a échoué deux minutes après le décollage. Les fusées Soyouz ont été tirées pour transporter en toute sécurité le cosmonaute russe Alexey Ovchinin et l'ingénieur de vol de la NASA Nick Hague loin du propulseur Soyouz alors qu'il tombait hors de contrôle.

SpaceX effectue le test d'abandon en vol selon les termes d'un accord d'équipage commercial attribué par la NASA en 2012.

La NASA a attribué à SpaceX une série d'accords de financement et SpaceX depuis 2011 d'une valeur de plus de 3,1 milliards de dollars pour le développement d'un vaisseau spatial Dragon évalué par l'homme. Boeing a reçu plus de 4,8 milliards de dollars de la NASA depuis 2010 pour sa capsule d'équipage Starliner.

Les deux sociétés visent à faire voler des astronautes pour la première fois plus tard cette année, mettant fin à la dépendance des États-Unis à l'égard du vaisseau spatial russe Soyouz pour le transport de l'équipage vers la Station spatiale internationale. La NASA a payé au gouvernement russe 3,9 milliards de dollars pour les services de transport d'équipage à la station spatiale depuis le retrait de la navette spatiale en 2011, selon l'inspecteur général de l'agence.

Un responsable de la NASA a déclaré vendredi que le prochain vaisseau spatial Crew Dragon de SpaceX pourrait être prêt à lancer les astronautes Doug Hurley et Bob Behnken à la station spatiale dès le début du mois de mars. Mais ce calendrier dépend d'un bon résultat du test d'abandon de dimanche, des résultats de deux autres tests de chute en parachute, des examens des données de la NASA et des jalons d'assemblage final et de traitement pour le vaisseau spatial Crew Dragon lui-même.

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Suivez Stephen Clark sur Twitter: @ StephenClark1 .

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