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Irve-3, un bouclier thermique gonflable, sera testé en vol suborbital

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La Nasa doit tester un bouclier thermique gonflable lors d'un vol d'essai suborbital. L'idée est de démontrer qu'une telle structure déployable en orbite peut être utilisée pour protéger des engins ou des charges utiles de retour d'orbite ou de rentrée atmosphérique sur d'autres planètes que la Terre.

Essai réussi du système de gonflage d'Irve-3, un démonstrateur de bouclier thermique qui doit se gonfler en orbite et effectuer une rentrée atmosphérique. © Sean Smith, Nasa

Utiliser une structure gonflable comme bouclier thermique n'est pas une idée nouvelle, mais la mise au point d'un système opérationnel s'avère bien compliquée. Des projets ont vu le jour, force est de constater que les résultats obtenus par les Américains, les Japonais, les Russes ou même quelques Européens ont été, jusqu'à présent, très mitigés. On peut citer l'exemple des structures gonflables en orbite proposés par la société Bigelow et qui a déjà lancé avec succès deux prototypes, Genesis 1 & 2.

Reste que le déploiement en orbite d'une structure gonflable n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Car dans le vide et en impesanteur, le déploiement de structures souples de grandes dimensions (câbles et membranes) peut être chaotique et imprévisible.


Le film, en images de synthèse, de l'essai du bouclier thermique gonflable Irve-3, lors d'un vol suborbital. Le bouclier s'ouvre alors que l'engin est encore dans l'espace. Par un léger déplacement des éléments entre eux, ce qui modifie la position du centre de gravité, l'ensemble bascule, tête en bas, avant de plonger dans l'atmosphère. © Nasa/YouTube

Un bouclier thermique peut être plus grand

Si les résultats sont prometteurs, la Nasa pourrait à l'avenir utiliser des structures gonflables pour réaliser des boucliers thermiques destinés à l'exploration robotique, voire humaine à plus long terme. Un tel système a l'avantage d'offrir plus de flexibilité en taille et en masse pour de futures missions que les actuels boucliers thermiques.

Un bouclier thermique gonflable peut également accueillir de plus grandes charges utiles à transporter vers d'autres objets du Système solaire et permettre d'atterrir à des altitudes plus élevées sur Mars.

Le déploiement du bouclier Irve-3, de gauche à droite, avant l'entrée dans l'atmosphère. Le diamètre de 56 cm qu'il occupe dans la coiffe passe à 3 m. Lors de l'essai, la vitesse au moment de la pénétration dans l'atmosphère sera de 2,5 km/s. © Nasa

Le bouclier thermique en vol le 21 juillet prochain

En attendant, la Nasa doit en démontrer la faisabilité en testant le bouclier thermique gonflable Irve-3 (Inflatable Re-entry Vehicle Experiment 3). Il sera lancé par une fusée Black Brant 11 pour un vol suborbital de plus de 460 km d'altitude de façon à effectuer une rentrée atmosphérique à quelque 2,5 km/s. Le lancement est prévu le 21 juillet depuis la base de Wallops, en Virginie (côte est des États-Unis).

Une fois déployé en orbite, ce bouclier présentera un diamètre de 3 m, à comparer aux 56 cm d'encombrement lorsqu'il est plié.

Durant cet essai, Irve-3 a pour objectif de protéger une petite charge utile, comprenant notamment la télémétrie (données de pression, de température, de vitesse...) ainsi que du matériel pour la prise de vue. Pendant sa rentrée, Irve-3 sera soumis à des températures de plus de 1.000 °C et retombera au large de Wallops.