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Expert, démonstrateur d'une petite navette, pourrait ne pas voler

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Le démonstrateur de technologies de rentrée atmosphérique européen Expert (EXPErimental Re-entry Testbed), qui devait préparer le vol du véhicule expérimental intermédiaire IXV, ne volera probablement pas. Une situation qui ne remet pas en cause la mission de l'IXV. Avec ce deux programmes, l'Esa veut apprendre à maîtriser la rentrée atmosphérique.

Après le refus russe de lancer le démonstrateur Expert, malgré un accord en bonne et due forme, l'Agence spatiale européenne a bien du mal à lui trouver un lanceur. Mis au point par Thales Alenia Space, ce démonstrateur de rentrée atmosphérique devait aider à préparer le vol d'essai du IXV, sorte de drone spatial à aile delta. © Remy Decourt

Dans le domaine du retour d'orbite et de la rentrée atmosphérique, l'Europe accuse un certain retard qu'elle peut combler avec les programmes Expert et IXV, tous les deux pilotés par Thales Alenia Space. Expert est un petit démonstrateur de 1,6 m en forme d'ogive qui devait préparer l'IXV, sorte de drone à aile delta conçu pour étudier les phénomènes liés à la rentrée atmosphérique. Son lancement est prévu en 2014 par Véga.

Malheureusement, le lancement d'Expert a été annulé en raison d'un changement de politique du ministère russe de la Défense qui ne souhaite plus utiliser les missiles Volna (tirés d'un sous-marin) comme système de lancement spatial pour des charges utiles civiles. C'est ce missile, en effet, reconverti en lanceur, qui devait lancer Expert depuis un sous-marin dans l'océan Pacifique. Malgré la volonté de l'Agence spatiale européenne de trouver un lanceur de substitution, les chances de lancer ce démonstrateur sont faibles en raison de l'exigence de la mission qui nécessite une vitesse de rentrée de 5 km/s et la récupération en bon état du démonstrateur.

Expert embarquera une unité de mesure inertielle, un système de parachute capable d'assurer un atterrissage en douceur, une structure froide à l'intérieur de laquelle sera installée l'avionique et la charge utile et la protection thermique qui sera très utile au moment de la rentrée atmosphérique... © Remy Decourt

Un vol annulé pour Expert, la mission continue pour IXV

En préparation du IXV, Expert devait servir à améliorer les connaissances et modèles aérothermodynamiques typiques de la rentrée atmosphérique des véhicules, grâce à la validation des outils de calcul et les prévisions en soufflerie par comparaison avec des données du vol. Il devait également utiliser quelques-unes des technologies et des matériaux qui seront employés pour le véhicule expérimental intermédiaire IXV.

Ainsi, il devait fournir des informations sur les limites d'oxydation des matériaux céramiques du nez et des volets. Plusieurs expériences aérothermodynamiques embarquées sur Expert pourraient voler aussi sur IXV pour acquérir une deuxième série de mesures en vol à des vitesses de rentrée plus élevées (7 km/s).

Démonstrateur de rentrée atmosphérique IXV (Intermediate eXperimental Vehicle, 4,4 m pour une envergure de 2,2 m) dont le vol d'essai est prévu en 2014. © Esa/J. Huart

Après une phase de vol propulsé, il devait décrire une trajectoire suborbitale parabolique, l'amenant à une rentrée atmosphérique à quelque 120 km d'altitude à la vitesse de 5 km/s avant d'amerrir dans la péninsule du Kamtchatka en Extrême-Orient russe, freiné par des parachutes.

Cela dit, une grande partie du travail effectué sur Expert n'est pas pour autant perdu. Les activités d'intégration, qui ont été validées pour les véhicules de rentrée, sont susceptibles d'être réutilisées sur IXV avec des effets bénéfiques d'expérience acquise. Quant aux matériaux et technologies, plusieurs éléments d'Expert sont dérivés de l'IXV. Le travail ne s'est pas fait à sens unique, il sera également bénéfique au IXV. Les volets en composite à matrice céramique sont dans ce cas.

Des besoins futurs

Ce programme IXV revêt une importance particulière et pourrait bien préfigurer une série de véhicules qui serviront à l'avenir à l'exploration du Système solaire ou à des applications de transport spatial. Avec l'abandon des navettes spatiales, en effet, il devient urgent de concevoir des véhicules de retour de charges depuis l'orbite. Aujourd'hui, on ne sait plus rien ramener de l'orbite terrestre, à part des êtres humains et quelques babioles... Les capsules Soyouz redescendent seulement des astronautes. Les vaisseaux automatiques Progress (russes), ATV (européens) et HTV (japonais) apportent du fret à la Station spatiale internationale mais se consument dans l'atmosphère à l'issue de leur mission.

Quant à l'Europe, si après le succès du démonstrateur de rentrée atmosphérique ARD (octobre 1998), elle est capable de ramener sur Terre une capsule de type Apollo, elle ne sait toujours pas la piloter. Le programme IXV revient donc à développer une seconde filière qui permettra aux politiques de choisir entre une capsule et un véhicule de corps portant (lifting body). Ce dernier, un peu plus sophistiqué car manœuvrable, pourrait un jour donner naissance à un engin capable de ramener du fret depuis l'espace.

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