Archives de la catégorie ‘Uncategorized’

Visite des locaux de XCOR Aerospace à Mojave.

Publié: mars 2, 2016 par futurscience dans Uncategorized

Autre acteur du domaine du suborbital, XCOR Aerospace est une petite entreprise d’une quarantaine d’employés installée au spatioport de Mojave, en Californie. Elle a récemment accueilli un journaliste du site space.com pour une visite de ses locaux. On peut y voir sa navette Lynx en construction et qui devrait commencer ses essais en vol d’ici à la fin de l’année. Elle devrait emporter un pilote et un passager à environ 60 km d’altitude pour quelques minutes d’apesanteur. XCOR est un spécialiste de propulsion et la vidéo met bien en évidence l’avantage de leur système (le XR-5K18) par rapport à celui de leur concurrent principal Virgin galactic: la possibilité de rallumer à n’importe quel moment leur moteur et surtout une bonne réutilisabilité avec l’objectif de voler plusieurs fois par jour (le moteur du SpaceShipTwo n’est que partiellement réutilisable du fait qu’il soit en partie à propulsion solide).

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Un post express pour partager cette vidéo du survol en avion du site de lancement de Blue Origin. Situé près de la petite ville de Van Horn, au Texas, c’est d’ici que sont partis les 3 lancements du système suborbital New Shepard. On peut y apercevoir le hangar principal avec le véhicule de transport, la tour de lancement ainsi que le nouveau stand d’essai pour le futur propulseur BE-4, destiné au lanceur Vulcan d’ULA et au propre lanceur de Blue Origin qui sera présenté cette année. C’est aussi d’ici que partirons les vols habités avec les premiers clients « astronautes touristes » d’ici à 2018.

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Le stand de test du Blue Engin 4 (BE-4), près de Van Horn, Texas.

 

La nouvelle version du robot ATLAS de Boston Dynamics

Publié: février 25, 2016 par futurscience dans Uncategorized

Plus de deux ans après le premier ATLAS qui a permis à plusieurs équipes du Darpa Robotics Challenge de concourir avec ce qui se fait de mieux en robotique humanoïde, Boston Dynamics remet ça avec une seconde version bien plus performante. Plus léger, plus agile et aussi plus petit, ce nouveau robot est capable de marcher librement en terrain difficile, de se relever lorsqu’il tombe par terre ou encore de réagir très rapidement pour rester debout suite à une « bousculade » d’un des chercheurs de la société du Massachussetts, rachetée en décembre 2013 par Alphabet (Google). Il s’agît de la seconde machine dévoilée sous l’ère Google, après le robot quadripède Spot en février 2015. Une des particularités du nouvel androïde est l’utilisation d’imprimantes 3D pour implémenter à l’intérieur même de la structure des jambes du robot (image ci-dessous) les conduites pour les liquides de refroidissement, l’alimentation… Malgré tout, on ne sait toujours pas quel l’ambition de Google dans la robotique après ses achats massifs d’entreprises du secteur fin 2013. Questionné à ce propos par IEEE Spectrum, Marc Raibert, le fondateur de Boston Dynamics a seulement répondu par les mots suivant: « Notre objectif à long terme est de faire des robots qui ont une mobilité, une dextérité, une perception et une intelligence comparable à celle des humains et des animaux, ou les dépasser peut-être… ce robot est une étape sur le chemin« .

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Depuis plus de dix ans, le dirigeant et créateur de SpaceX Elon Musk nous donne des indices sur le développement supposé d’un lanceur super lourd et d’un vaisseau spatial associé. Ces engins spatiaux pourraient transporter à un prix abordable 100 tonnes de fret ou 100 personnes jusqu’à la surface de Mars.

L’objectif de ce ‘Mars Colonial Transporter’ (MCT) ou ‘Transporteur de Colonie Martienne’ en français, serait d’établir une vaste cité sur Mars qui pourrait devenir à terme un deuxième foyer auto-suffisant pour l’humanité.

Ces dernières années, alors que le concept du MCT évoluait, très peu d’informations sur son design ont été dévoilées. L’année dernière cependant, Musk a indiqué qu’il donnerait des détails sur le MCT au courant de l’année 2016. Plus récemment lors d’une conférence à Hong Kong, Elon Musk a précisé qu’il donnerait ces informations lors de l’International Astronautical Congress qui aura lieu cette année du 26 au 30 septembre à Guadalajara au Mexique. Cependant jusqu’à présent qu’est ce que l’on sait, qu’est ce que l’on suppose ? Voici ce qu’on peut imaginer.

Méthane

Pour un certain nombre de raisons, SpaceX a choisi d’utiliser du méthane liquide cryogénique comme carburant pour le MCT :

Le méthane peut être synthétisé sur Mars à partir de glace souterraine et du CO2 de son atmosphère. Cela permettrait d’augmenter drastiquement le masse qui pourrait être transportée sur Mars pour un lancement donné, parce que le carburant de retour vers la Terre n’aura pas à être emportée à l’allée.

  • Le méthane a une combustion plus propre que le kérosène (RP-1), moins de maintenance serait donc nécessaire.
  • Le méthane est plus dense et moins compliqué à manipuler que l’hydrogène liquide.
  • La température d’ébullition du méthane liquide et de l’oxygène liquide sont presque les mêmes, réduisant ainsi les besoins d’isolations thermique entre les réservoirs de carburant et d’oxydant.
  • Afin de réduire la taille des boosters, le méthane liquide peut être rendu encore « plus dense » en le refroidissant à une température proche de sa température de congélation.

 

Raptor

Un composant du moteur fusée Raptor de SpaceX passant un test statique. Photo Credit: NASA / Stennis

Le MCT utilisera un tout nouveau type de moteurs fusée : le Raptor. Sa combustion opérera à plus basse température et à plus basse pression. Cela signifie un environnement moins contraint, ce qui nécessitera peut-être moins de maintenance, moins de fatigue matérielle, une vie du moteur plus longue et un poids plus léger.

Une partie du Raptor sera fabriquée par impression 3D, utilisant des alliages de titane et d’Inconel. L’impression 3D permet une plus grande liberté dans le design et un prototypage plus rapide par rapport aux méthodes plus conventionnelles. Différents composants du Raptor sont actuellement testés sur le stand de test Stennis E2 de la Nasa.

Le Raptor existera en deux versions :  une version fonctionnant au niveau de la mer qui sera utilisée par le premier étage du booster, et une version fonctionnant dans le vide qui propulsera le deuxième étage/le vaisseau spatial.

Les estimations les plus récentes annoncent que le Raptor aura une poussée de 2300kN – environ trois fois la poussée des moteurs Merlin 1D utilisés actuellement par SpaceX, et environ un tiers de la poussée du moteur F-1 utilisé par Saturn V pour le mythique programme Apollo.

 

Une mission sur Mars

Un design à deux étages entièrement réutilisables (comprenant le booster plus le vaisseau spatial) a été adopté. Le « Mars Colonial Transporter » consistera en un booster pour le premier étage (de nom de code BFR – pour Big (Fuckin…) Falcon Rocket), et un deuxième étage qui sera l’élément de transport spatial (de nom de code BFS – pour Big (Fuckin…) Falcon Spaceship). Quels sont les différents éléments que comprendraient une telle mission ?
  1. Un booster lancera le deuxième étage/vaisseau spatial destiné au transport vers Mars contenant 100 tonnes de chargement en orbite terrestre basse, et retournera sur son site de lancement. Le transporteur utilisera tout son carburant pour atteindre l’orbite basse.
  2. Un booster lancera un deuxième vaisseau qui cette fois aura la fonction de ravitailleur, et retournera sur son site de lancement.
  3. Le ravitailleur fera un rendez-vous orbital avec le transporteur et remplira ses réservoirs de carburant.
  4. Le ravitailleur retournera sur le site de lancement pour être réutilisé.
  5. Les étapes 2 à 4 seront répétées jusqu’à ce que les réservoirs du transporteur soient entièrement remplis.
  6. Au bon moment le transporteur réalisera un allumage de ses moteurs pour le propulser sur une orbite qui l’emmènera vers Mars.
  7. Lors de l’approche de Mars le transporteur réalisera une série d’allumages précis de ses moteurs afin d’atterrir sur Mars dans une zone prédéterminée.
  8. Le matériel sera enlevé du transporteur
  9. Le réservoir du transporteur sera rempli à l’aide d’une centrale de production de carburant sur Mars
  10. Au bon moment le transporteur réalisera son lancement de la surface martienne afin de se placer sur une orbite de transfert vers la Terre pour son voyage retour.
  11. Pendant son approche de la Terre le transporteur réalisera une série d’allumages moteurs afin de réaliser une entrée dans l’atmosphère et un atterrissage sur le site de lancement.

La mission entière durera plus d’un an en raison des étapes 6 et 10, les orbites de transfert, qui dureraient quatre mois minimum chacune. De plus la fenêtre de lancement pour l’étape 6 n’arrive qu’une fois tous les 26 mois.

 

Le lanceur

 

Un rendu de ce que pourrait être l’échelle du MCT par rapport au lanceur Falcon 9 et au lanceur Saturne V. Image Credit: Reddit

Le lanceur n’aura pas de booster d’appoint et décolera et atterrira d’une manière proche de la fusée Falcon9 de SpaceX. Cependant pas moins de 30 moteurs Raptor fonctionnant au niveau de la mer seront nécessaires afin de générer suffisamment de poussée. En conséquence cette fusée pourrait être vraiment gigantesque : 15 mètres de diamètre et 120 mètres de haut – plus grand et 50% plus large que la fusée Saturn V qui avait emmené les Hommes sur la Lune.

 

Le vaisseau spatial

Le vaisseau spatial utilisera plusieurs moteurs Raptor fonctionnant dans le vide et sera très grand : 60 mètres de haut pour 15 mètre de diamètre. Une fois le vaisseau placé sur le lanceur, l’ensemble du MCT fera 180 mètres de haut, 60% plus grand que la fusée Saturn V.

D’après ce plan il y aurait deux versions du vaisseau spatial : un ravitailleur en orbite basse et un transporteur vers Mars.

Le ravitailleur en orbite basse comportera des réservoirs de carburant supplémentaires qui seront utilisés pour remplir les réservoirs du transporteur. Les deux modes du vaisseau spatial auront des ports d’arrimage pour transférer le carburant.

Le MCT apportera sur Mars jusqu’à 100kg de fret par passager. Pendant la première décennie les vols seront essentiellement destinés à du transport de matériel avec pas plus de 10 passagers par mission, alors qu’au file des décennies pas moins de 100 passagers par voyage pourront être atteints. Afin de pouvoir s’adapter facilement, le transporteur aura probablement une large gamme d’agencements possibles qui pourront emporter différents types de matériels et de modules passagers. L’espace individuel pour les passagers pourrait être plus proche de l’espace d’un SUV que d’une cabine de bateau. Avec le temps SpaceX pourrait choisir de mettre en place des quartiers vraiment magnifiques pour les passagers mais cela pourrait prendre peut-être deux décennies.

Pendant la première décennie, en raison du petit nombre de passagers, il pourra être intéressant de les emmener jusqu’au transporteur en orbite à l’aide de la capsule Dragon V2, éliminant ainsi le besoin de mettre en place immédiatement un système de secours sur le MCT.

Parce que les modules passagers seront compartimentés, plusieurs modules pourront rester dans le transporteur une fois sur Mars afin de permettre à des passagers de revenir sur Terre, alors que les autres modules pourront être sorti et servir de quartiers d’habitation à la surface de Mars.

Des sortes de grues pourront être nécessaires afin de pouvoir sortir dans de bonnes conditions ces modules à la surface de Mars.

Pendant le lancement terrestre le vaisseau aura probablement besoin d’une coiffe récupérable. Lors de la rentrée dans l’atmosphère terrestre celui-ci aura également besoin d’un grand bouclier de protection thermique, SpaceX n’a pas encore indiqué si un parachute sera utilisé.

SpaceX a montré un intérêt dans la propulsion électrique. Celle-ci permettrait de réduire le temps de transfert en orbite vers Mars (et par conséquent l’exposition aux radiation). Cela serait d’autant plus intéressant si des panneaux solaires ou un générateur nucléaire devaient être apportés sur Mars, ceux-ci pouvant également fonctionner pendant le voyage.

Un bouclier anti radiations sera également nécessaire afin de protéger les passagers contre de potentiels vents solaires. Et parce que l’eau apporte la meilleure protection contre les protons à haute énergie, les réserves d’eau pourront former le meilleur des boucliers.

Une des questions qui reste en suspens est comment les passagers seront prémunis contre les effets physiologiques d’une apesanteur prolongée. Si de l’exercice devait être réalisé tous les jours, cela impacterait la disposition des modules passagers. D’autre part si une gravité artificielle devait être mise en place par effet de rotation, cela pourrait impacter le design complet du vaisseau.

 

Le site de lancement

Centre Spatial Kennedy de la Nasa, Complexe de lancement 39A – Photo Credit: Carleton Bailie / SpaceFlight Insider

Si les dimensions du lanceur MCT sont correcte le complexe 39A du Centre Spatial Kennedy de la Nasa ne sera pas assez grand pour supporter le lancement d’une telle fusée. (SpaceX a pourtant signé un bail de 20 ans pour pouvoir l’utiliser) En conséquence SpaceX aura besoin d’un nouveau site de lancement plus grand, potentiellement sur le nouveau site de lancement de Brownsville au Texas.

Le diamètre du lanceur et du vaisseau spatial sera trop grand pour  réaliser leur transport par la route, l’usine de construction du lanceur devra donc être à côté du site de lancement. Les infrastructures de lancement devront aussi comporter un très grand bâtiment d’assemblage, un mécanisme de mise à la verticale de la fusée, un système de production, de stockage et de distribution de méthane et d’oxygène liquide.

 

La base martienne

Sur le site d’atterrissage sur Mars il devra y avoir des infrastructures de production du carburant qui pourront générer et stocker du méthane et de l’oxygène liquide à partir du CO2 de l’atmosphère martienne et de la glace présente sur place. Ces infrastructures seront alimentée à l’aide d’un réacteur nucléaire compact (6 mètres de haut pour 5 mètres de diamètre) qui générera également de la chaleur. Afin de récupérer de l’eau, ce qui est nécessaire, il faudra probablement creuser ou forer.

Afin d’établir une base martienne, plusieurs missions non habitées devront être accomplies avec succès avant d’envoyer des Hommes sur Mars.

 

Propos recueillis à partir du site http://www.spaceflightinsider.com auprès de l’auteur Nelson Bridwell. La vision exprimée dans cet article est celle de l’auteur et ne reflette pas nécessairement celle de Futurscience. Cependant l’exercice de prévision est intéressant.

L’ère du réutilisable dans le spatial (partie 2)

Publié: février 7, 2016 par futurscience dans Uncategorized
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La version cargo de la navette Dream Chaser.

Dans la première partie de ce dossier consacré à l’avènement du réutilisable dans le domaine spatial nous avons vu les différents projets concernant la récupération du lanceur (ou tout du moins d’une partie de celui-ci), que ce soit du côté de SpaceX, de Blue Origin ou encore des acteurs plus traditionnels du secteur (Boeing, Airbus…) mais il est évident que si la démocratisation du spatial doit se faire, cela passera aussi par la réutilisation des véhicules destinés à transporter à la fois du matériel et des astronautes. Il existe deux grandes familles de véhicules spatiaux:  les capsules et les navettes. Les débuts de l’astronautique sont marqués par la domination des premières avec les programmes Mercury, Gemini et bien sûr Apollo côté US et les programmes Vostok, Voskhod et Soyouz en URSS. Après les succès des alunissages américains, les ambitions se sont portées sur un accès plus facile et surtout moins cher à l’espace et les ingénieurs se sont alors penchés sur le concept des navettes spatiales: l’idée de base consistait à ajouter un bouclier thermique sur un engin profilé pour le vol atmosphérique, conjecturant une simplification globale du lancement, de l’entretien et de la conception d’un tel véhicule. Malheureusement les navettes américaines se sont vite révélées être complexes, chères et finalement assez peu réutilisable avec des coûts de remise en service après chaque vol exorbitants. Le programme s’est donc arrêté en 2011 et depuis lors on assiste à un retour massif des capsules, avec cette fois-ci l’ambition de les réutiliser, toujours dans l’optique d’abaisser les coûts.

À la tête de ce mouvement, on retrouve SpaceX avec sa capsule Dragon V2 qui prévoit d’emmener jusqu’à sept astronautes en orbite terrestre (pour desservir l’ISS). La vidéo ci-dessus dévoile une des particularités de ce vaisseau qui est de pouvoir se servir de ses 8 propulseurs « super-draco » pour réaliser un atterrissage contrôlé sans parachutes. Ici il s’agît d’un premier test permettant de vérifier le bon comportement de ces propulseurs pour stabiliser le véhicule. Le premier vol de Dragon V2 est prévu pour décembre 2016 et le premier vol avec astronautes pour avril 2017.

Dans le cadre du contrat CRS-2 de la NASA qui sous-traite la livraison de matériels et vivres vers l’ISS à des entreprises privées, en plus de Dragon, on trouve un autre véhicule réutilisable: le Dream Chaser, version cargo (photo en haut de l’article et vidéo ci-dessus). Développé par Sierra Nevada corporation, il a la particularité de remettre au goût du jour le concept de navette spatiale. Ici il s’agît d’un concept issu des travaux menés sur le HL-20 de la NASA dans les années 90. Il présente plusieurs avantages sur les capsules: capacité d’emport plus importante, retour dans l’atmosphère plus soft (intéressant pour des retours d’expériences fragiles et sensibles) et enfin la capacité d’attérir sur une piste conventionnelle. Reste à démontrer une réutilisabilté plus simple que celle des navettes américaines. Premier vol dans l’espace prévu en novembre prochain.

On peut aussi mentionner la capsule de Boeing CST-100 Starliner (vidéo ci-dessus) qui devrait aussi être réutilisée jusqu’à une dizaine de fois. Elle est prévue pour transporter sept astronautes vers l’ISS et sera lancée par la fusée Atlas V (tout comme le Dream Chaser). Son premier vol habité est prévu pour décembre 2017. Enfin Il y a aussi le projet de capsule de Blue Origin, la société de Jeff Bezos (maquette en photo ci-dessous). Elle n’a pas encore de nom mais devrait entrer en service d’ici 2020, en même temps que le premier lanceur orbital de l’entreprise. L’objectif est ici aussi de transporter des passager jusqu’à l’orbite basse. Plus classique que la Dragon V2 de SpaceX (pas d’atterrissage propulsé), elle devrait tout de même être largement réutilisable.

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Maquette en soufflerie de la capsule de Blue Origin.

 

Sondage: Donnez votre avis sur la mission de vos rêves.

Publié: janvier 17, 2014 par futurscience dans Uncategorized

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