SpaceX a découvert des dommages imprévus au bouclier thermique sur Crew Dragon après le retour de l’ISS

Capsule Dragon DM-1 de SpaceX lors de la récupération à Port Canaveral en mars 2019 montrant les effets brutaux de la rentrée orbitale. Ces effets ont également été rencontrés par la mission DM-2 et ils ont probablement conduit à une érosion du bouclier thermique supérieure à la valeur nominale. La mission DM-1 était la mission sans pilote de Crew Dragon vers la Station spatiale internationale. Image: NASA

Des responsables de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et de SpaceX ont organisé la première série de points de presse aujourd’hui. Celles-ci marquent le début des premiers vols officiels vers la Station spatiale internationale (ISS) depuis le sol américain. Lors du premier briefing, l’administration de la NASA Jim Bridenstine, l’administrateur associé de la direction des missions d’exploration humaine et des opérations Kathy Leuders et le vice-président de la construction et de la fiabilité des vols de SpaceX, Hans-Jorg Koenigsmann.

Premier vol officiel en équipage de la NASA vers l’ISS, Crew-1 s’envolera le 31 octobre. Étant donné qu’il utilisera le vaisseau spatial Dragon 2 de SpaceX qui a été testé dans le cadre de la mission Demo-2 plus tôt cette année, le briefing a révélé des détails importants sur les performances de Dragon. En particulier, les fonctionnaires ont élaboré sur deux problèmes mineurs que le vaisseau spatial a exposé et leurs solutions pour eux.

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La mission Demo-2 a été pilotée par les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley. Ils étaient chargés d’évaluer les performances du véhicule à destination et en provenance de l’ISS. Après des éclaboussures au large de Pensacola, en Floride, en août. Suite à cela, la NASA et SpaceX ont travaillé pour évaluer les anomalies que le véhicule aurait pu démontrer pendant la mission.

Les deux problèmes, que Mme Leuders et M. Koenigsmann ont décrits comme étant relativement mineurs dans l’exposé d’aujourd’hui, concernaient l’écran thermique du véhicule et le système de mesure barométrique. Le bouclier thermique de Dragon garantit que le véhicule peut supporter des températures élevées lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre. Le système de mesure barométrique du véhicule détermine le moment où ses parachutes stabilisateurs se déploient lors de l’éclaboussure.

Le vice-président de SpaceX a conduit ses remarques en mettant en évidence les deux domaines problématiques et les ajustements d’amélioration de son entreprise. Au cours de la conférence, il a été pressé plusieurs fois pour plus de détails. Sa réponse la plus élaborée est venue en réponse à une question de Chris Davenport du Washington Post qui a demandé à l’exécutif d’élaborer sur les problèmes de bouclier thermique.

En réponse, M. Koenigsmann a répondu:

Tout d’abord, il s’agissait d’une petite zone dans le bouclier thermique, en particulier la zone autour de ce que nous appelons les liens de tension qui maintiennent ensemble le coffre et le vaisseau spatial Dragon. Dans cette zone particulière, nous avons vu un phénomène d’écoulement auquel nous ne nous attendions pas, et nous avons vu l’érosion être plus profonde que prévu. Cependant, je veux dire que ce bouclier thermique est massif et qu’il y a eu très peu d’érosion sur toute la superficie. L’érosion dans la zone particulière était un peu plus profonde. Mais rien d’inquiétant, à tout moment les astronautes étaient en sécurité et le véhicule fonctionnait parfaitement. C’est quelque chose que nous venons de trouver lors de l’inspection et de l’examiner et de décider d’accord, nous devrions probablement savoir renforcer le bouclier thermique dans ce domaine particulier. C’est en fait quatre domaines autour des liens de tension; une très petite surface par rapport à la moyenne globale de l’écran thermique.

Je pense que le commentaire de Kathy [referring to a remark by Leuders on how the vehicle’s ‘screens’ were upgraded] en ce qui concerne l’écran se réfère au filtre qui filtre l’air entrant dans le capteur de pression barométrique. Ce filtre particulier a été un peu ouvert pour qu’il soit moins contraint, et cela a pour effet que nous mesurons la pression barométrique avec plus de précision lorsque nous descendons et déployons le [drogue] parachute juste à temps. C’est quelque chose qui n’était pas non plus un problème particulier la dernière fois, vous savez qu’à l’avenir, c’est une amélioration de la sécurité et nous nous assurerons que nous lancerons des astronautes et les atterrirons bien sûr en toute sécurité dans les années à venir.

Le bouclier thermique du SpaceX Dragon a été développé conjointement par la NASA et la société. Ci-dessus, le bouclier PICA (Phenolic-Imprregnated Carbon Ablator) en cours de test au centre de recherche Ames de la NASA en 2013. Image: Centre de recherche Ames / NASA

Érosion du bouclier thermique probablement causée par la perturbation du flux d’air

La direction de SpaceX a ensuite été pressée pour obtenir des détails sur les améliorations apportées par la société au bouclier thermique. En réponse à une question de Douglas Messier de Parabolic Arc, il a déclaré que les problèmes semblaient provenir de l’écoulement d’air déplacé des liens de tension.

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Plus précisément, selon M. Koenigsmann:

La meilleure façon dont je peux expliquer sans diapositives et sans beaucoup de données est que ces liens de tension qui relient le tronc et le vaisseau spatial provoquent des perturbations dans le flux d’air autour d’eux, puis il creuse un trou plus profond dans le bouclier thermique après cela car il y a probablement un vortex ou quelque chose comme ça. Je ne connais pas les détails techniques exacts sur celui-ci, mais le fait est qu’une tuile particulière a fondamentalement plus d’érosion que les autres. Il pénètre essentiellement dans la tuile. Comme je l’ai dit plus tôt, c’était toujours une situation sûre. Il n’est jamais arrivé [the] structure. Le bouclier thermique fonctionnait très bien. C’est donc quelque chose qui est relativement facile à réparer en mettant un matériau plus résistant ou résistant à l’érosion à cet endroit particulier.

Il a poursuivi en déclarant en réponse à une autre question que SpaceX n’avait pas rencontré le problème avec la mission Demo-1. De plus, Koenigsmann a également émis l’hypothèse que l’érosion provenait peut-être de l’augmentation du poids et de la trajectoire différente de la mission Demo-2.

Enfin, Mme Leuders a exprimé la confiance de son agence dans les mises à niveau effectuées par SpaceX pour remplacer les carreaux les plus faibles et a déclaré que la NASA était «très satisfaite» de la conception.

La mission Crew-1 de la NASA et de SpaceX est en cours de certification avant son décollage prévu le mois prochain. Le véhicule Dragon 2 pour cette mission achèvera la certification de la qualification humaine au début d’octobre, a déclaré Mme Leuders, et son examen de l’état de préparation des vols devrait avoir lieu une semaine avant le lancement.

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