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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.

 

Le booster du New Shepard après son retour sur Terre le 23 novembre 2015.

Le booster du New Shepard après son retour sur Terre le 23 novembre 2015.

Après les événements récents dans le domaine des lanceurs réutilisables, il nous a semblé intéressant d’établir un petit état des lieux des réalisations et des projets dans ce domaine potentiellement révolutionnaire pour l’exploration spatiale. Il y a actuellement deux sociétés qui sont au coude à coude pour maîtriser les premiers la réutilisation, à l’échelle industrielle, de véhicules spatiaux. Nous avons déjà discuté du cas SpaceX (ici) qui est certainement la plus avancée puisqu’elle a réussie un retour sur Terre d’un premier étage de lanceur orbital Falcon 9 lors d’une mission commerciale. L’autre entreprise question c’est Blue Origin, fondée par Jeff Bezos, le patron d’Amazon. À la différence de SpaceX, le véhicule New Shepard est un engin destiné au suborbital avec l’objectif d’envoyer jusqu’à 6 « touristes » à 100 km d’altitude pour quelques minutes d’apesanteur. Les performances requises en terme d’énergie sont donc nettement moins élevées dans ce cas mais les technologies développées pour récupérer et relancer ce lanceur seraient complètement adaptables, selon Bezos, au futur lanceur suborbital de Blue Origin (pour le moment surnommé Very Big Brother). Le premier vol du New Shepard a eu lieu le 29 avril 2015 mais malgré un lancement parfait de la capsule (inhabité pour ces tests), le retour sur Terre du booster a échoué à cause d’un problème de pression dans le système hydraulique de l’engin et celui-ci s’est écrasé au sol. Le deuxième vol (vidéo ci-dessous) a eu lieu le 23 novembre 2015 et ce coup-ci tout s’est bien déroulé, réalisant une première historique: ramener sur Terre un engin à décollage et atterrissage vertical ayant franchi la symbolique ligne de Kármán à 100 km d’altitude (la limite entre la Terre et l’espace selon la définition de la fédération aéronautique internationale).

Presque un mois plus tard, le 21 décembre 2015, SpaceX réalisait son vol historique et après une petite joute verbale via tweets interposés la balle était remise au centre. Malgré les nombreuses discussions de fans et des médias quand à la valeur de chacun de ces deux exploits, le consensus était fait que l’astronautique venait certainement d’entrer dans une nouvelles ère, celle du réutilisable. Mais en vérité, jusqu’au 22 janvier 2016, aucun des deux belligérants n’avait fait revoler son booster récupéré et donc tout restait à prouver concernant la capacité du matériel à reconduire une mission identique à la première. Et c’est Blue Origin qui a frappé, encore une fois, la première. Ce 22 janvier elle a relancée (vidéo ci-dessous), à quelques changements (mineurs) près, le booster ET la capsule du col du 23 novembre. C’est une réussite totale et certainement le début d’un long et passionnant programme de test pour consolider et valider la conception du New Shepard en vu d’emmener des passagers d’ici deux ans. Les tarifs ne sont pas encore dévoilés mais si ils arrivent à réutiliser leur véhicule un grande nombre de fois, on peu espérer que les prix seront raisonnables (moins que les 250 000 dollars demandés par Virgin Galactic pour voler sur son SpaceShipTwo ?)

Au-delà de ces deux entreprises, les autres acteurs du spatial se sentent obligé de réagir et chacun commencer à dévoiler des concepts pour entrer aussi dans le jeux et ne pas se laisser distancer trop vite. Il y a bien évidemment les européens, actuellement leader du marché des lancements avec Arianespace et ses trois lanceurs (Ariane 5, Soyouz et Vega). Le CNES et l’Onera ont annoncés qu’ils collaboraient sur le sujet, les allemands de la DLR (agence spatiale allemande) sont aussi en train de réfléchir sur le sujet avec les français mais pour le moment c’est Airbus qui a dévoilé son concept Adeline (vidéo ci-dessous). Considérant que la partie la plus chère d’un lanceur est le moteur et les systèmes d’avionique, ils proposent de faire revenir ceux-ci sur Terre à la manière d’un drone qui se détacherait après la première phase du lancement. Le géant européen a annoncé avoir déjà testé à échelle réduite cette technologie qui, si la décision était prise, pourrait être adapté à la future Ariane 6 dont nous reparlerons bientôt.

Enfin, il y a aussi le concept d’United Launch Alliance (ULA) qui lui aussi vise la récupération des moteurs et de l’avionique de son futur lanceur Vulcan. La méthode (vidéo ci-dessous) ici semble encore plus osée puisque l’idée est de récupérer cette partie lors de sa descente sous parachute grâce à un hélicoptère qui viendrait l’attraper via un crochet. On voit bien que les réussites de SpaceX et Blue Origin font bouger les choses et on peu imaginer que les russes, les chinois, les indiens… ne tarderont pas à réagir en annonçant des projets similaires. Malgré cela, il reste encore à démontrer la viabilité de la réutilisabilité car celle-ci pose des challenges, notamment par le fait que le volume de production des chaines d’assemblage va baisser, entrainant une diminution des économies d’échelle. Nous discuterons dans une seconde partie la réutilisabilité des engins à voilure et nous verrons que, malgré l’échec relatif de la navette spatiale américaine, ils n’ont pas dit leur dernier mot…

 

Nous allons dans cette partie nous intéresser au domaine encore naissant du suborbital. Pour rappel l’objectif pour les sociétés impliquées dans ce secteur est de permettre au plus grand nombre (vous y compris) d’avoir accès à l’espace, c’est à dire d’atteindre la célèbre frontière des 100 km d’altitudes. On compte à l’heure actuelle un grand nombre de projets bien que pour certains la route semble encore longue (voir impossible). Pour les énumérer, voici, à ma connaissance, les sociétés impliquées: Virgin Galactic, Blue Origin, XCOR Aerospace, Swiss Space Systems, Talis Enterprise, Bristol Spaceplanes Ltd et potentiellement Airbus. Le projet le plus avancé est sans aucun doute celui de Virgin Galactic (vidéo résumant leurs progrès en 2013) et le troisième vol propulsé d’hier le prouve (vidéo ci-dessus. SpaceShipTwo a atteint lors de ce vol Mach 1.4 et une altitude de 21.6 km grâce à une phase propulsé de 20 secondes). Richard Branson (le fondateur de Virgin) et ses enfants devraient prendre place lors du 1er vol commercial du SpaceShipTwo qui devrait avoir lieu cette année (bien que l’on commence à désespérer) et qui sera retransmis en direct sur la chaîne américaine NBCUniversal. On devrait voir le rythme des essais en vol augmenter significativement au cours de cette année.

Le SpaceShipTwo de Virgin Galactic lors de son  3ème vol propulsé le 10 janvier 2014.

Le SpaceShipTwo de Virgin Galactic lors de son 3ème vol propulsé le 10 janvier 2014.

L’autre grand projet suborbital est celui de Jeff Bezos (le fondateur d’Amazon) et de sa société Blue Origin. Bien que très secrète, l’aventure spatiale de celui qui est d’ores et déjà considéré comme le successeur de Steve Jobs comprend désormais plus de 300 employés et son concept d’engin à décollage et atterrissage vertical, le New Shepard, avance lentement mais surement. Le 3 décembre dernier Blue Origin a notamment publiée une vidéo (ci-dessous) d’un test de leur moteur BE-3, simulant ainsi un vol complet du New Shepard (avec rallumage du moteur). La société reste très évasive concernant la date de mise en service de son véhicule mais on devrait bientôt en savoir plus. A côté de son activité suborbitale elle conçoit aussi actuellement un lanceur et une capsule habitée pour atteindre l’orbite basse et notamment l’ISS. Le premier vol est prévu pour 2017.

Dans l’ombre de ces deux « géants » il existe des projets un peu moins connus et dotés de moins de moyens mais tout aussi ambitieux. D’abord celui le mieux parti pour les concurrencer: le Lynx d’XCOR. Bien que pour l’instant il n’a toujours pas effectuer son premier vol (même non propulsé), il est très probable que 2014 sera l’année de ses débuts. Un projet qui sera intéressant à suivre. Enfin pour finir je mentionnerai rapidement 3 autres projets beaucoup plus lointains avec d’abord celui de Swiss Space Systems (S3) qui envisage de transformer sa petite navette destinée dans un premier temps au lancement de charges utiles de 250 kg en un moyen de transport habité suborbital (image ci-dessous). L’équipe, en plus de sembler très sérieuse et de posséder un budget conséquent, est originaire du vieux continent et l’on ne peut que se réjouir de voir un tel projet dans nos contrés. Ce n’est d’ailleurs par la seule société européenne ayant des vues sur le suborbital. En effet, Talis Enterprise, une société allemande, souhaite aussi mettre au point une navette suborbitale capable de transporter 5 passagers à 130km d’altitude (pour voir une vidéo de leur projet c’est ici). Et enfin je mentionnerai le projet Ascender de Bristol Spaceplanes Ltd, une startup anglaise. Il est évident que ces deux derniers projets devront, pour réusssir, encore surmonter de nombreuses épreuves, dont la plus difficile: trouver les fonds nécessaires. Dans la troisième partie nous discuterons des missions, récentes ou à venir, d’exploration spatiale menées par les agences spatiales nationales.

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La navette SOAR sur le dos d'un airbus A300.

La navette SOAR de Swiss Space Systems sur le dos d’un airbus A300.

De toutes les startups se lançant aujourd’hui dans l’aventure du spatial, Blue Origin est certainement la plus secrète. En effet, fondée en 2000 par Jeff Bezos (le fondateur d’Amazon), cette petite société ne communique que très peu et il est aujourd’hui difficile de savoir exactement ce qu’il se passe dans ses locaux près de Seattle ou sur son terrain de tests au Texas. La vidéo ci-dessus est la dernière communication en date de Blue Origin. Elle montre un test, effectué en decembre 2012, de son système d’échappement au lancement pour sa futur capsule suborbital. L’objectif de la startup est de parvenir à rendre le coût des vols dans l’espace plus abordables et ainsi permettre à un plus grand nombre de personne d’en profiter. Pour accomplir cette vision à long terme, un plan en plusieurs étapes a été mis en place. D’abord, pour faire baisser les coûts, la ré-utilisabilité du système de lancement est nécessaire donc Blue Origin a décidée de développer plusieurs véhicules à décollages et atterrissages verticaux. Ces véhicules ont pour finalité la construction du New Shepard qui sera le premier système suborbital (lanceur +capsule) commercialisé de la société. Ainsi, le premier prototype (officiellement) est un engin nommé Charon (photo ici). Celui-ci a permis de d’acquérir les technologies nécessaires pour ce genre de lanceurs en effectuant des vols autonomes culminants jusqu’à une altitude de 96m, en 2005. Le second prototype est un véhicule nommé Goddard, en l’honneur du pionnier américain des fusée, et il ne contenait pas de capsule habitable, comme Charon. Il a effectué son premier vol en 2006 lors duquel il a atteint l’altitude de 85 m. Voici la vidéo de ce vol:

Enfin, le dernier véhicule en date n’est plus vraiment un prototype puisqu’il représente quasiment la version définitive du New Shepard. Il a effectué son premier vol le 6 mai 2011 avec à son sommet une capsule factice (même forme, même poids pour réaliser un lancement en condition commercial). L’ensemble du système est conçu par Blue Origin, y compris la propulsion, et la vraie capsule (celle de la première vidéo) devrait permettre à terme d’emporter deux personnes, que ce soit des touristes, des scientifiques ou des astronautes d’agences spatiales. Malheureusement ce véhicule a été perdu lors d’un vol le 24 août 2011 lors duquel il a atteint une altitude de 14 km et une vitesse de mach 1,2. Une instabilité de vol menant à un angle d’attaque trop important serait à l’origine de cet échec. Le prochain prototype du New Shepard est en ce moment même en construction et devrait réaliser son premier vol cette année. Selon Jeff Bezos, si tous se passe bien, cet engin sera le dernier avant la commercialisation du New Shepard. Voici une vidéo du vol du 6 mai 2011(une autre peut être vue ici):

Une fois le vol suborbital commercialisé, Blue Origin prévoit de s’attaquer à l’orbital, en reprenant les technologies de ré-utilisabilité développées pour le New Shepard. Le plan actuel prévoit la mise au point d’une capsule pouvant transporter jusqu’à sept astronautes. Nommée Space Véhicule pour le moment, cette capsule est encore à l’état de concept mais des tests en soufflerie sur des modèles ainsi que de nombreuses simulations numériques ont été effectuées. La capsule devrait d’abord être lancée par un lanceur atlas V mais la startup prévoit de construire son propre lanceur rapidement. Nommé Reusable Booster System, ce lanceur (image ici avec le Space Vehicule à son sommet) possédera en fait deux étages dont le premier sera entièrement ré-utilisable, à la manière du New Shepard. Blue Origin développe pour ce lanceur son propre moteur à hydrogène et oxygène liquide, le BE-3, et a réalisée le premier test de celui-ci en octobre 2012 en partenariat avec la NASA au John C. Stennis Space Center.

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