octobre 5, 2022

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Les moteurs Artemis 1 RS-25 ont volé dans l’espace plusieurs fois auparavant

Représentation d'artiste du SLS lors du lancement, avec quatre moteurs RS-25, ainsi qu'une paire de propulseurs à fusée solide, fournissant 8,8 millions de livres de poussée.

Représentation d’artiste du SLS lors du lancement, avec quatre moteurs RS-25, ainsi qu’une paire de propulseurs à fusée solide, fournissant 8,8 millions de livres de poussée.
image: NASA/MSFC

Chacun des quatre moteurs RS-25 actuellement à la base du système de lancement spatial de la NASA a été dans l’espace plusieurs fois auparavant, et chacun a une histoire passionnante à raconter. L’un d’eux a volé pour la première fois en 1998, propulsant l’astronaute John Glenn en orbite. Bientôt, si tout se passe bien, ces boosters vétérans propulseront la NASA dans l’ère d’Artemis.

Le système de lancement spatial de la NASA est la fusée la plus puissante jamais construite, capable de transporter plus de 57 320 livres (26 tonnes métriques) de fret et d’équipage vers la Lune. Les configurations futures pourraient voir la fusée soulever jusqu’à 99 208 livres (45 tonnes métriques). C’est une merveille d’ingénierie – du moins nous l’espérons – avec son vol inaugural prévu samedi à 14 h 17 HE. Mais avec la NASA qui fait un saut audacieux dans le monde… ère d’Artémis Et avec la séquence continue de missions de plus en plus complexes dans l’environnement lunaire, il est important de rappeler que le SLS est une nouvelle fusée fabriquée à partir d’un ensemble de pièces anciennes.

SLS sur la rampe de lancement du Kennedy Space Center en Floride.

SLS sur la rampe de lancement du Kennedy Space Center en Floride.
image: Nasa

Le véhicule de lancement intégré de levage lourd est un mélange ordonné des systèmes de lancement précédents de la NASA, en particulier la navette spatiale, que les États-Unis ont retirée en 2011. En fait, Composants des 83 missions de la navette spatiale Ils ont été assemblés pour construire le SLS et la capsule d’équipage Orion. Il utilise le moteur principal de la navette spatiale, maintenant connu sous le nom de moteur RS-25, construit par Aerojet Rocketdyne, tandis que deux propulseurs de fusée étendus ont également été empruntés à la navette. Le moteur qui avait précédemment manoeuvré la navette a également trouvé son chemin dans Orion.

comme Congrès Raconter En 2010, la NASA devait construire la nouvelle capsule de fusée et d’équipage en utilisant « des composants dérivés de la navette spatiale … en utilisant les systèmes de propulsion actuels des États-Unis, y compris des moteurs à carburant liquide, des réservoirs externes ou des capacités liées aux réservoirs et des moteurs de fusée à solide .. . » Gardant cela à l’esprit et ne voulant pas gaspiller du bon matériel de vol éprouvé, la NASA a dépouillé les navettes à la retraite de leurs moteurs principaux et les a rangés en lieu sûr. Cela était conforme à la directive de faire bon usage du matériel hérité lors de la création du SLS, « pour réduire les coûts et accélérer le calendrier ». selon agence spatiale.

Il ne fait aucun doute que le RS-25 est puissant et fiable. Les moteurs ont été mis à niveau cinq fois au cours du programme de la navette, au cours de laquelle ils ont participé à 135 missions, effectué plus de 3 000 passages et occupé pendant un million de secondes lors des essais au sol et des opérations de vol. Au total, la NASA a constitué un stock de 16 moteurs RS-25D du programme Shuttle pour soutenir les quatre premières missions SLS. Sur ces seize moteurs, seuls deux ne sont jamais allés dans l’espace.

La navette spatiale est équipée de trois moteurs RS-25, tandis que la SLS en a quatre. Les quatre moteurs sont propulsés par de l’hydrogène liquide et de l’oxygène liquide, et sont disposés grossièrement en carré pour assurer la stabilité et une répartition uniforme de la force lors du décollage. Chaque moteur RS-25 peut produire 2 millions de livres de poussée, ce qui, avec deux solides propulseurs de fusée à cinq sections, fournira 8,8 millions de livres de poussée au lancement. À l’époque de la navette, les RS-25 fonctionnaient à 104,5 % de la poussée nominale (poussée à vide de 491 000 lbf), mais pour le SLS, ces moteurs ont été modifiés pour fonctionner à 109 % de la poussée nominale (poussée à vide de 512 000 lbf) NASA Dit.

Atterrissage de la navette spatiale Atlantis le 23 octobre 1989. Les orbiteurs sont équipés de trois moteurs principaux de la navette spatiale (SSME), maintenant connus sous le nom de RS-25.

Vaisseau spatial Atlantide Atterri le 23 octobre 1989. Les orbiteurs sont équipés de trois moteurs principaux de la navette spatiale (SSME), maintenant connus sous le nom de RS-25.
image: Nasa

Selon la NASA, « Pour le SLS, les moteurs connaîtront une augmentation des pressions et des températures d’admission de carburant. » « De plus, le stock existant reçoit de nouvelles unités de contrôle moteur avec une avionique contemporaine et une nouvelle isolation de la tuyère d’échappement pour un environnement de chauffage plus élevé. »

La configuration SLS actuelle est connue sous le nom de Bloc 1 et comprend quatre moteurs RS-25 très expérimentés. Pour le vol inaugural du SLS, la NASA utilisera les moteurs E2045, E2056, E2058 et E2060. Au total, ces quatre moteurs ont participé à 21 vols de navette sur trois décennies.

Photo de l'article intitulé Artemis 1 : Pour aller audacieusement là où quatre moteurs RS-25 sont allés plusieurs fois auparavant

Dessiner: Nasa

Le premier moteur, le E2045, est le plus expérimenté du groupe, ayant effectué 12 missions de navette. Il a volé pour la première fois en janvier 1998 lors de la mission STS-89, tandis que son dernier vol de navette a eu lieu en juillet 2011 lors de la mission STS-135. L’astronaute John Glenn a testé la puissance du E2045 en 1998 lorsqu’il a volé dans le cadre de la mission STS-95.

Le deuxième moteur, le E2056, est le vétéran de quatre vols de navette (dont le STS-114 – la première mission après Colombie catastrophe), tandis que le troisième moteur E2058 a participé à six vols. Le quatrième moteur, le E2060, est le moins expérimenté du groupe, ayant effectué trois missions, dont STS-135 – la dernière mission de la navette.

C’est ce troisième moteur que les ingénieurs ont blâmé pour le lancement le lundi 29 août, lorsqu’il n’a pas atteint les températures glaciales requises pour le lancement, mais l’équipe a ensuite attribué le problème à un capteur défectueux. Comme l’a dit aux journalistes l’ingénieur en chef de SLS John Blevins hier, il n’y avait rien de mal avec le E2058, car les ingénieurs ont pu confirmer un « bon débit » de carburant de refroidissement à travers le moteur n°3.

Les quatre moteurs RS-25 utilisés dans la configuration Block 1 SLS.

Les quatre moteurs RS-25 utilisés dans la configuration Block 1 SLS.
image: Aerojet Rockettin

Pour chacun des 16 moteurs RS-25 restants de l’ère Shuttle, leur prochain vol sera leur dernier. Le SLS est un missile consommable, et l’étage principal devrait s’effondrer dans l’océan Pacifique (les propulseurs latéraux s’écraseront dans l’océan Atlantique). Une fois que la NASA aura épuisé son stock de moteurs RS-25D, l’agence spatiale passera aux moteurs RS-25E En cours de construction par Aerojet Rocketdyne. Les nouveaux moteurs coûteront environ 30 % de moins que les moteurs précédents et fourniront 111 % de la poussée nominale (poussée à vide de 521 000 lb).

La NASA a besoin du SLS pour les prochaines missions Artemis sur la Lune. Le système de transport lourd jouera un rôle majeur pendant Artemis 2, où une capsule Orion habitée s’aventurera sur la lune et reviendra fin 2024, ainsi qu’Artemis 3, le premier alunissage habité depuis l’ère Apollo. Les missions Artemis visent également à préparer la NASA et ses partenaires au premier voyage humain vers Mars, dans lequel le SLS devrait jouer un rôle majeur.

Aussi excitant que tout cela puisse paraître, le prix peut être trop élevé. Depuis 2011, la NASA a dépensé plus de 50 milliards de dollars en coûts de développement pour le SLS et Orion, selon Société planétaire. Mais pour faire fonctionner le SLS, l’inspecteur général de la NASA estime qu’il en coûtera à la NASA plus de 4,1 milliards de dollars par lancement pour chacune des quatre premières missions Artemis – un prix que l’inspecteur général Paul Martin a décrit comme « insoutenable. « 

La NASA, à travers son programme Artemis, vise un retour permanent et durable sur la Lune. Cependant, si cela se produit, la NASA devra maîtriser les coûts exorbitants.

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