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L'intérêt pour les missions de retour d'orbite est grandissant. La base des utilisateurs de la Station spatiale internationale s'accroît tandis baissent les coûts de l’accès à l'espace. De plus en plus, les communautés scientifiques institutionnelles et les agences spatiales ne seront plus les seuls exploitants de l'espace. Se pose alors la question du retour d'orbite de résultats d'expériences multiples et variés. Aujourd'hui, il est coûteux car seules les capsules SoyouzSoyouz et Dragon sont capables de rapporter du matériel sur Terre.
D'où l'idée de la Nasa de s'appuyer sur la technique de l’aérofreinage, utilisée pour désorbiter de petits satellites, pour développer l'Exo-Brake, un système économique et de conception simple qui permettra de rapporter sur Terre de petites charges utiles.
La technique des frères Wright en 1903
À terme, ce dispositif de désorbitage pourrait remplacer les systèmes de propulsion habituellement utilisés pour cette phase, mais gourmands en énergie et bien plus coûteux qu'un simple parachuteparachute. « Il s'agit d'un système hybridehybride d'entretoises mécaniques et de cordons flexibles avec un système de contrôle qui déforme l'Exo-Brake, à la manière dont les frères WrightWright ont utilisé le gauchissement des ailes pour contrôler la trajectoire latéralement sur leur premier engin volant, le Flyer », a déclaré Marcus Murbach, chercheur principal et inventeur de l'Exo-Brake.
Deux étudiants s'affairent autour de la voile de l'Exo-Brake. © Nasa (centre Ames), Dominic Hart
Début 2017, ce concept de parachute spatial sera testé en conditions réelles. Les astronautes à bord de la Station vont lancer le cubesatcubesat TechEdSat-5 qui vient de rejoindre l'ISSISS à bord du véhicule de transfert H-II japonais (HTV), lancé le 9 décembre depuis le centre spatial Tanegashima au Japon. Ce petit Exo-Brake ne va bien sûr pas traverser l'atmosphèreatmosphère terrestre pour poser sa charge au sol. Il s'agit seulement d'un système de freinage qui se déploiera à l'arrière du satellite pour augmenter sa traînée. Ainsi ralentie progressivement, la charge finira par quitter l'orbite.
La déformation contrôlée, combinée à des simulations en temps réel de la trajectoire orbitaleorbitale, permettra aux ingénieurs de guider le satellite jusqu'au point d'entrée souhaité sans utiliser de carburant et donc de viser un atterrissage de précision pour de futures missions de retour de charge utile. À l'avenir, cette technologie pourra être adaptée à des missions d'exploration robotiquerobotique du Sytème solaire et déboucher sur des systèmes de plus grandes capacités qui permettront, par exemple, à des satellites de se poser sur Mars ou des astéroïdesastéroïdes, par exemple.
Avant cet essai, ce système a été testé depuis des ballonsballons stratosphériques et des fuséesfusées suborbitales lors d'expériences de rentrée aérodynamique suborbitale. Des versions précédentes de l'Exo-Brake ont également volées sur des cubesats de la série TechEdSat.
