Après une enquête intensive de quatre mois sur les raisons pour lesquelles une fusée SpaceX Falcon 9 a explosé sans avertissement sur la rampe de lancement en septembre dernier, la compagnie a annoncé aujourd'hui les pannes probables à l'origine ainsi que des plans de reprise rapide des vols dès dimanche prochain, 8 janvier, de leur complexe de lancement californien - transportant une charge utile commerciale lucrative de 10 satellites de relais mobiles avancés en orbite pour Iridium Communications.

"Cibler le retour au vol de Vandenberg avec le lancement @IridiumComm NEXT le 8 janvier, " SpaceX a annoncé aujourd'hui sur son site Internet, Lundi, 2 janvier, 2017.

"Notre date est désormais publique. Dimanche matin prochain, 8 janvier à 10 h 28 min 07 s. Le lancement d'Iridium NEXT #1 vole!" Le PDG d'Iridium Communications, Matt Desch, a rapidement confirmé par tweet aujourd'hui, 2 janvier.

SpaceX a fait face aux retombées de grande envergure et de renommée mondiale de l'explosion catastrophique de la rampe de lancement qui a éviscéré un Falcon 9 et sa coûteuse charge utile commerciale israélienne Amos-6 de 200 millions de dollars en Floride sans avertissement, lors d'un test de ravitaillement en vol de routine le 1er septembre, 2016, au pad 40 de la base aérienne de Cap Canaveral.

Après l'accident du 1er septembre au pad 40, SpaceX a lancé une enquête conjointe pour déterminer la cause première avec la FAA, Nasa, l'US Air Force et les experts de l'industrie qui ont "travaillé méthodiquement sur un arbre de défaillances étendu pour enquêter sur toutes les causes plausibles".

"Nous avons travaillé en étroite collaboration avec la NASA, et la FAA [Federal Aviation Administration] et nos clients commerciaux pour le comprendre, ", a déclaré le PDG de SpaceX, Elon Musk.

Grâce à "l'analyse de l'arbre de défaillances", l'anomalie du 1er septembre a été attribuée à une défaillance de l'un des trois réservoirs de stockage d'hélium situés à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide (LOX) du deuxième étage de la fusée Falcon 9, selon une déclaration publiée par SpaceX aujourd'hui qui a fourni quelques détails techniques mais pas beaucoup.

La défaillance est apparemment survenue à un point où le réservoir d'hélium « se déforme » et accumule de l'oxygène – « conduisant à l'inflammation » et à la défaillance subséquente d'un récipient sous pression composite suremballé.

Les réservoirs d'hélium - également connus sous le nom de récipients sous pression composites suremballés (COPV) - sont utilisés dans les deux étages du Falcon 9 pour stocker de l'hélium froid qui est utilisé pour maintenir la pression du réservoir.

"L'équipe d'enquête sur l'accident a travaillé systématiquement sur une analyse approfondie de l'arbre de défaillances et a conclu que l'un des trois récipients sous pression composites suremballés (COPV) à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide de deuxième étage (LOX) a échoué."

"Chaque COPV se compose d'une doublure intérieure en aluminium avec un suremballage en carbone."

"Spécifiquement, l'équipe d'enquête a conclu que la défaillance était probablement due à l'accumulation d'oxygène entre la doublure COPV et le suremballage dans un vide ou une boucle dans la doublure, conduisant à l'inflammation et à la défaillance subséquente du COPV. »

SpaceX dit que les enquêteurs ont identifié "une accumulation de LOX ou SOX super réfrigérés dans les boucles sous le suremballage" comme "des causes crédibles de l'échec du COPV".

Apparemment, le LOX ou le SOX super réfrigérés peuvent s'accumuler dans les boucles et réagir avec les fibres de carbone dans le suremballage - qui agissent comme une source d'inflammation.

"Les enquêteurs ont conclu que le LOX super réfrigéré peut s'accumuler dans ces boucles sous le suremballage. Lorsqu'il est sous pression, l'oxygène mis en commun dans cette boucle peut être piégé ; à son tour, la rupture des fibres ou le frottement peuvent enflammer l'oxygène dans le suremballage, provoquant l'échec du COPV."

Très préoccupant est le fait que les conditions de charge d'hélium sont confirmées comme étant si faibles qu'elles peuvent réellement geler l'oxygène liquide sous forme solide. Ainsi, il ne peut pas s'écouler librement et augmente considérablement les chances d'un « allumage par friction ».

Cette même fusée Falcon 9 sera utilisée pour lancer nos astronautes vers l'ISS en 2018 – assis à l'intérieur d'un Crew Dragon au sommet du réservoir d'hélium baigné de LOX super réfrigéré.

"Les enquêteurs ont déterminé que la température de chargement de l'hélium était suffisamment froide pour créer de l'oxygène solide (SOX), ce qui exacerbe la possibilité que l'oxygène soit piégé ainsi que la probabilité d'inflammation par friction."

SpaceX dit qu'ils s'attaqueront aux causes de l'incident grâce à un mélange d'"actions correctives" à court et à long terme.

"Les actions correctives s'attaquent à toutes les causes crédibles et se concentrent sur les changements qui évitent les conditions qui ont conduit à ces causes crédibles."

Les correctifs à court terme impliquent des changements plus simples de la configuration COPV et la modification des conditions de chargement d'hélium.

« A court terme, cela implique de changer la configuration COPV pour permettre le chargement d'hélium à température plus élevée, ainsi que le retour des opérations de chargement d'hélium à une configuration éprouvée en vol antérieure basée sur des opérations utilisées dans plus de 700 chargements COPV réussis. »

Les correctifs à long terme impliquent de changer le matériel COPV lui-même et prendront plus de temps à mettre en œuvre. Ils sont également susceptibles d'être plus efficaces, mais seul le temps nous le dira.

"À long terme, SpaceX mettra en œuvre des modifications de conception des COPV pour éviter complètement les boucles, ce qui permettra des opérations de chargement plus rapides."

Le décollage du SpaceX Falcon 9 avec la charge utile de 10 satellites de communication IridiumNEXT de nouvelle génération identiques aura lieu à partir du Space Launch Complex 4E sur la base aérienne de Vandenberg en Californie – en supposant que l'approbation requise soit d'abord accordée par la Federal Aviation Administration (FAA).

Aucun lancement de Falcon 9 n'aura lieu tant que la FAA n'aura pas donné le « GO ».

Par ailleurs, en prévision de l'annonce de la date de lancement ciblée du « Retour en vol », les techniciens ont déjà traité la fusée Falcon 9 pour le décollage « Retour en vol » avec l'avant-garde d'une flotte de satellites de relais de voix et de données mobiles IridiumNEXT pour Iridium Communications – comme je l'ai signalé la semaine dernière dans mon article ici – et par la suite tweeté par le PDG d'Iridium Matt Desch disant "Belle récapitulation."

La semaine dernière, les dix premiers satellites relais voix et données mobiles IridiumNEXT ont été alimentés, empilés et nichés à l'intérieur du cône de nez de la fusée Falcon 9 désigné comme le lanceur « Retour en vol » de SpaceX afin de permettre un décollage dès que possible après l'approbation de la FAA.

« Iridium est ravie de l'annonce de SpaceX sur les résultats de l'anomalie du 1er septembre identifiée par son équipe d'enquête sur les accidents, et leurs plans pour viser un retour au vol le 8 janvier avec le premier lancement d'Iridium NEXT", a déclaré Iridium Communications sur son site Web aujourd'hui, 2 janvier.

La mission Iridium 1 est le premier des sept lancements prévus de Falcon 9 – totalisant 70 satellites.

« Iridium remplace sa constellation existante en envoyant 70 satellites Iridium NEXT dans l'espace sur une fusée SpaceX Falcon 9 sur 7 lancements différents, " dit Iridium.

L'objectif de cette mission sous contrat privé est de livrer les 10 premiers satellites Iridium NEXT en orbite terrestre basse pour inaugurer ce qui sera une nouvelle constellation de satellites dédiés aux communications mobiles voix et données.

Iridium prévoit à terme de lancer une constellation de 81 satellites Iridium NEXT en orbite terrestre basse.

"Dont au moins 70 seront lancés par SpaceX, " selon le contrat d'Iridium avec SpaceX.