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    Le Space Launch System, la fusée la plus puissante jamais construite

    Le graphique montre tout le dôme, baril, l'anneau et les composants du moteur utilisés pour assembler les cinq structures principales de l'étage central du système de lancement spatial (SLS) de la NASA dans la configuration du bloc 1. Crédit :NASA/MSFC

    La NASA est actuellement dans une période intermédiaire délicate. Depuis le début de l'ère spatiale, l'agence a eu la possibilité d'envoyer ses astronautes dans l'espace. Le premier américain à aller dans l'espace, Alain Shepard, a fait un lancement suborbital à bord d'une fusée Mercury Redstone en 1961.

    Ensuite, le reste des astronautes de Mercury est allé sur des fusées Atlas, puis les astronautes Gemini ont volé sur diverses fusées Titan. La capacité de la NASA à lancer des personnes et leur équipement dans l'espace a fait un bond en avant avec l'énorme fusée Saturn V utilisée dans le programme Apollo.

    Il est difficile de bien comprendre à quel point la Saturn V était puissante, Je vais donc vous donner quelques exemples de choses que ce monstre pourrait lancer. Une seule Saturn V pourrait faire exploser 122, 000 kilogrammes ou 269, 000 livres en orbite terrestre basse, ou envoyer 49, 000 kilogrammes ou 107, 000 livres sur une orbite de transfert vers la lune.

    Au lieu de continuer avec le programme Saturn, La NASA a décidé de changer de vitesse et de construire la navette spatiale en grande partie réutilisable. Bien qu'il soit plus court que le Saturn V, la navette spatiale avec ses deux propulseurs externes de fusées solides pourrait mettre 27, 500 kilogrammes ou 60, 000 livres en orbite terrestre basse. Pas mal.

    Puis, en 2011, le programme de navette spatiale s'est terminé. Et avec ça, la capacité des États-Unis à lancer des humains dans l'espace. Et, surtout, envoyer des astronautes vers la Station spatiale internationale habitée en permanence. Cette tâche incombe aux fusées russes jusqu'à ce que les États-Unis reconstruisent la capacité de vol spatial habité.

    Depuis l'annulation de la navette, L'équipe d'ingénieurs et de scientifiques des fusées de la NASA a développé le prochain véhicule de transport lourd de la gamme de la NASA :le Space Launch System.

    Crédit :Univers aujourd'hui

    Le SLS ressemble à un croisement entre un Saturn V et la navette spatiale. Il a les mêmes boosters de fusée solide familiers, mais au lieu de l'orbiteur de la navette spatiale et de son réservoir de carburant externe orange, le SLS a le Core Stage central. Il possède 4 des moteurs à oxygène liquide RS-25 de la navette spatiale.

    Bien que deux orbiteurs de navette aient été perdus dans des catastrophes, ces moteurs et leur oxygène liquide et hydrogène liquide ont parfaitement fonctionné pendant 135 vols. La NASA sait les utiliser, et comment les utiliser en toute sécurité.

    La toute première configuration du SLS, connu sous le nom de bloc 1, devrait avoir la capacité de mettre environ 70 tonnes métriques en orbite terrestre basse. Et ce n'est que le début, et ce n'est qu'une estimation. Heures supplémentaires, La NASA augmentera ses capacités et sa puissance de lancement pour correspondre à des missions et des destinations de plus en plus ambitieuses. Avec plus de lancements, ils auront une meilleure idée de ce dont cette chose est capable.

    Après le lancement du bloc 1, La NASA développera le bloc 1b, ce qui place un étage supérieur beaucoup plus grand au-dessus du même étage central. Cet étage supérieur aura un carénage plus large et des moteurs de deuxième étage plus puissants, capable de mettre 97,5 tonnes métriques en orbite terrestre basse.

    Finalement, il y a le bloc 2, avec un carénage de lancement encore plus grand, et un étage supérieur plus puissant. Il devrait faire exploser 143 tonnes en orbite terrestre basse. Probablement. La NASA développe cette version comme une fusée de classe 130 tonnes.

    Avec autant de capacité de lancement, que pourrait-on en faire ? Quels types de missions deviennent possibles sur une fusée aussi puissante ?

    Le vaisseau spatial Orion de la NASA. Crédit :NASA

    L'objectif principal de SLS est d'envoyer des humains, au-delà de l'orbite terrestre basse. Idéalement vers Mars dans les années 2030, mais cela pourrait aussi aller aux astéroïdes, la lune, tout ce que tu aimes. Et comme vous le lirez plus loin dans cet article, il pourrait également envoyer des missions scientifiques étonnantes.

    Le tout premier vol pour SLS, appelé Mission d'exploration 1, sera de placer le nouveau module d'équipage Orion dans une trajectoire qui l'emmène autour de la lune. Dans un vol très similaire à Apollo 8. Mais il n'y aura pas d'humains, juste le module Orion sans pilote et un tas de cubesats venant pour le trajet. Orion passera environ 3 semaines dans l'espace, dont environ 6 jours en orbite rétrograde autour de la lune.

    Si tout va bien, la première utilisation du SLS avec le module d'équipage Orion aura lieu dans le courant de 2019. Mais aussi, ne soyez pas surpris s'il est repoussé, c'est le nom du jeu.

    Après la mission d'exploration 1, il y a EM-2, ce qui devrait arriver quelques années plus tard. Ce sera la première fois que des humains entreront dans un module d'équipage d'Orion et prendront un vol dans l'espace. Ils passeront 21 jours en orbite lunaire, et livrer le premier composant de la future Deep Space Gateway, qui fera l'objet d'un prochain article.

    De là, l'avenir n'est pas clair, mais SLS fournira la capacité de mettre divers habitats et stations spatiales dans l'espace cislunaire, ouvrant l'avenir de l'exploration spatiale humaine du système solaire.

    Vous savez maintenant où SLS se dirige probablement. Mais la clé de ce matériel est qu'il donne à la NASA la capacité brute de mettre des humains et des robots dans l'espace. Pas seulement ici sur Terre, mais à travers le système solaire. Nouveaux télescopes spatiaux, explorateurs robotiques, les vagabonds, orbiteurs et même des habitats humains.

    Interprétation d'un artiste de la configuration du bloc 1 du système de lancement spatial de la NASA avec un véhicule Orion. Crédit :NASA

    Dans une étude récente intitulée « Les capacités du système de lancement spatial pour les missions au-delà de la Terre, " une équipe d'ingénieurs a cartographié ce que le SLS devrait être capable de mettre dans le système solaire.

    Par exemple, Saturne est une planète difficile à atteindre, et il commande d'y arriver, Le vaisseau spatial Cassini de la NASA devait effectuer plusieurs tirs de fronde gravitationnels autour de la Terre et un au-delà de Jupiter. Il a fallu près de 7 ans pour arriver à Saturne.

    SLS pourrait envoyer des missions vers Saturne sur une trajectoire plus directe, réduire le temps de vol à seulement 4 ans. Le bloc 1 pourrait envoyer 2,7 tonnes vers Saturne, tandis que le bloc 1b pouvait élever 5,1 tonnes.

    La NASA envisage une mission vers les astéroïdes troyens de Jupiter. Il s'agit d'une collection de roches spatiales piégées dans les points de Lagrange L4/L5 de Jupiter, et pourrait être un endroit fascinant pour étudier. Une fois mis dans la région de Troie, une mission pourrait visiter plusieurs astéroïdes différents, échantillonner une vaste gamme de roches qui détaillent l'histoire du système solaire.

    Le bloc 1 pourrait mettre près de 3,97 tonnes sur ces orbites, tandis que le bloc 1b pouvait faire 7,59 tonnes. C'est 6 fois la capacité d'un Atlas V. Une mission comme celle-ci aurait une durée de croisière de 10 ans.

    Dans une vidéo précédente, nous avons parlé des futures missions Uranus et Neptune, et comment un seul SLS pourrait envoyer un vaisseau spatial aux deux planètes simultanément.

    Illustration d'un artiste d'un télescope spatial à miroir segmenté de 16 mètres. Il n'y a pas d'images réelles de LUVOIR car le design n'a pas encore été finalisé. Crédit :Northrop Grumman Aerospace Systems &NASA/STScI

    Une autre idée que j'aime beaucoup est un habitat gonflable de Bigelow Aerospace. Le module BA-2100 serait un habitat spatial entièrement autonome. Pas besoin d'autres modules, ce monstre ferait 65 à 100 tonnes, et augmenterait en un seul lancement de SLS. Une fois gonflé, il en contiendrait 2, 250 mètres cubes, soit près de 3 fois la surface habitable totale de la Station spatiale internationale.

    L'une des missions les plus excitantes, tome, est un télescope spatial de nouvelle génération. Quelque chose qui serait le véritable successeur spirituel du télescope spatial Hubble. Il y a quelques propositions en cours en ce moment, mais l'idée que je préfère c'est le télescope LUVOIR, qui aurait un miroir qui mesure 16 mètres de diamètre.

    Le bloc SLS 1b pourrait mettre 36,9 tonnes dans le point de Lagrange Soleil-Terre 2. Vraiment, il n'y a rien d'autre qui pourrait mettre autant de masse sur cette orbite.

    Juste pour comparaison, Hubble a un miroir de 2,4 mètres de diamètre, et James Webb a 6,5. Avec LUVOIR, tu aurais 10 fois plus de résolution que James Webb, et 300 fois plus de puissance que Hubble. Mais comme Hubble, il serait capable de voir l'Univers dans le visible et dans d'autres longueurs d'onde.

    Un télescope comme celui-ci pourrait directement imager les horizons des événements des trous noirs supermassifs, voir jusqu'aux confins de l'Univers observable et observer les premières galaxies former leurs premières étoiles. Il pourrait observer directement les planètes en orbite autour d'autres étoiles et nous aider à déterminer si elles ont de la vie sur elles.

    Sérieusement, Je veux ce télescope.

    À ce point, Je sais que cela va déclencher un grand débat sur la NASA contre SpaceX contre d'autres fournisseurs de lancement privés. C'est très bien, Je comprends. Et le Falcon Heavy devrait être lancé plus tard cette année, apportant des capacités de lancement de charges lourdes à un prix abordable. Il sera capable de loft 54, 000 kilogrammes, qui est inférieur au SLS Block 1, et près d'un tiers de la capacité du bloc 2. Blue Origins a son New Glenn, il y a des fusées plus lourdes dans les travaux de United Launch Alliance, Arianespace, l'Agence spatiale russe, et même les chinois. L'avenir du transport de charges lourdes n'a jamais été aussi passionnant.


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