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dimanche 1 mars 2015

Un super avion spatial européen encore mieux que les américains (+ vidéo du lancement: impressionnant)

Avion spatial : IXV a parfaitement réussi sa mission.

Nous ne le savons généralement pas mais l'ESA excelle en terme de développement de nouvelles technologies de l'espace. On peut d'ailleurs voir ici en vidéo une très belle présentation de l'agence spatiale européenne. Aujourd'hui encore, après Rosetta, après la création de sondes qui se sont transportées aux limites du système solaire, l'IXV signe encore une victoire et une grande performance...



L’Europe spatiale aura accompli de nombreux exploits ces dernières années : se poser sur une lune de Saturne ; lancer les télescopes IR et micro-ondes les plus puissants, se mettre en orbite autour d’une comète, accéder à l’ISS avec l’ATV, etc..
Mais il nous manque toujours l'accès indépendant à l'espace pour nos astronautes. Jusqu’à présent nous nous sommes reposés sur les Américains (Navette) ou les Russes (Soyuz) pour accéder à l’ISS.
Il serait temps que l’ESA développe sa propre technologie pour envoyer des astronautes dans l’espace.

Cela doit se faire par étape : nous devons maitriser la rentrée atmosphérique (c’est lors d’une rentrée que les Américains ont perdu la navette Columbia, ne l’oublions pas) et ses températures hostiles.

 La rentrée dans l’atmosphère est la source de plusieurs pièges : la température dont nous venons de parler, peut atteindre 1600°C et peu de matériaux résistent à celle-ci ; l’angle de rentrée doit aussi être parfaitement maitrisé.

En effet, si celui-ci est trop prononcé, la capsule brûle dans l’atmosphère comme une météorite, s’il est trop faible, on rebondit sur l’air et on repart dans l’espace. Un guidage parfait doit aussi permettre la récupération à l’endroit prévu.

Ce sont toutes ces phases qui ont décidé au début de ce siècle l’ESA d’entamer ce projet d’avion expérimental IXV (acronyme d’Intermediate eXperimental Vehicle).
 
On ne partait pas tout à fait de rien, en effet en 1998, l’ESA a lancé avec succès un démonstrateur l’ARD (Atmospheric Reentry Demonstrator) pour tester le bouclier thermique. De plus quelques années plus tôt ; la France s’était beaucoup intéressée à l’avion spatial Hermes avant d’arrêter ce projet trop coûteux.

IXV - C'est quoi ?

Le concept de l’IXV tourne autour d’un « lifting body » (corps portant en français), appareil sans ailes et qui gagne de la portance en jouant sur son aérodynamisme. Il a 5m de long, 2m de large et 1,5 d’épaisseur ; il pèse deux tonnes.
Il ressemble à la pointe effilée d’un avion et est bardé de plus de 300 capteurs.
C’est Thales Alenia Space Italia qui en est le maître d’œuvre.

La protection thermique

Sa principale caractéristique, c’est son revêtement inférieur lui permettant d’effectuer une rentrée atmosphérique sans problème.

Le bouclier thermique est constitué de fibres de carbone enveloppées dans de la céramique de Carbure de Silicium (CMC : Ceramic Matrix Composites) et doit être très résistant

Il est fourni par la Société Herakles filiale de Safran dans la région de Bordeaux.
Ce revêtement a d’abord été testé avec succès dans le four solaire du laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire du CNRS, à Odeillo.
L’IXV est en principe réutilisable.

Cette mission devrait coûter 150 millions € (sans le lanceur).
 
Le guidage d'un corps auto-porté

Les moyens traditionnels de guidage comme avec les ailes et empennages d’un avion ne sont plus possibles ; un tel véhicule comme l’IXV ne peut se contrôler qu’avec une combinaison de 4 propulseurs/tuyères et de volets de direction situés à l’arrière (les fameux flaps des avions classiques) obéissant à des programmes de navigation embarqués. Les capsules Soyuz actuelles ne sont pas manœuvrables, on le rappelle. C’est l’efficacité de ce système de guidage que l’on veut tester avec ce premier vol.

Photo : on voit parfaitement bien les deux volets arrière de guidage avec leur protection thermique.


Le lanceur


L’ESA a décidé de confier ce lancement à son nouveau “petit” lanceur, la fusée Vega, mise en service il y a peu (2012). Ce lanceur peut mettre en orbite des petites charges utiles (jusqu’à 2 tonnes) sur orbite basse équatoriale ou polaire. 

Avec Vega l’ESA possède toute la gamme de lanceurs pouvant s’adapter aux couts opérationnels divers et ainsi satisfaire la clientèle : du léger Vega au moyen Soyuz et au très lourd Ariane 5.

La maitrise d’œuvre de Vega a été confiée à nos amis Italiens patronnés par l’agence spatiale italienne.

Ce lanceur offre une synergie importante avec les installations déjà existantes.

Le premier vol

Il a eu lieu du Centre Spatial Guyanais (CSG) de Kourou le 11 Février 2015.
 
Impressionnant : Elle perce les nuages en moins de 10 secondes  !

Replay of Vega liftoff VV04 with IXV



Le plan de vol

On se demande toujours pourquoi les fusées semblent partir de travers une fois lancées. Ici on arrive à comprendre tout cela....

Le plan de vol était le suivant : l’IXV se sépare de Vega vers les 340km d’altitude et continue sur sa lancée jusqu’à 412km.

 
Il effectue une partie de vol suborbital afin de tester la rentrée atmosphérique simulant ainsi en réel une rentrée d’une orbite basse. Des manœuvres (tuyères et flaps) le mettent dans le bon angle d’attaque du corridor de rentrée, sa vitesse passant d’approximativement Mach 25 (7,5 km/s) à un peu plus que la vitesse du son.
Au cours de sa descente, ce véhicule de cinq mètres de long pour un poids de deux tonnes a effectué des manœuvres de décélération qui l’ont fait passer d’une vitesse hypersonique à une vitesse supersonique. Avec une vitesse de rentrée de 7,5 km/s à l’altitude de 120 km, les conditions étaient identiques à celles que rencontrerait un véhicule spatial revenant d’une orbite terrestre basse.

Arrivé dans l’atmosphère, l’IXV a réalisé un vol plané avant que ses parachutes ne se déploient afin de le ralentir encore davantage en vue de son amerrissage en toute sécurité dans l’océan Pacifique. 
Des ballons sont immédiatement gonflés assurant la flottaison et une récupération aisée par un navire Italien.
 Le vol a duré 100 minutes !









Simulation de la rentrée en atmosphère "en bon franglais" !





Et après la suite ?



Si l’Europe veut être indépendante dans le spatial, elle doit se donner les moyens d’accéder elle-même à l’espace avec ses propres astronautes. Nous dépendons actuellement des Russes pour l’accès à l’espace avec la bonne vieille capsule Soyuz. Cet accès peut s’arrêter du jour au lendemain suivant les humeurs diplomatiques.


Le but ultime de l’Europe devrait être un véhicule capable de transporter des astronautes et du fret en orbite terrestre basse ainsi que sur l'ISS et revenir sans souci.


Ce devrait être à notre portée, car même une société privée américaine (SpaceX) est en train de développer (à grande vitesse !) ce système (par ailleurs vieux de 50 ans, c’est le système Apollo revisité !), alors pourquoi pas nous ?



Cela semble simple à dire, mais l’Europe, parfois, se perd dans des combats politiques d’arrière garde et ne va pas toujours à l’essentiel, et cela implique un budget probablement colossal en cette période d’économie budgétaire. Alors….


Néanmoins, des idées et des projets existent et voient le jour ; c’est le cas de PRIDE (Programme for Reusable In-orbit Demonstrator for Europe ou Programme de démonstrateur orbital réutilisable européen) de l’ESA.


D’après ce que l’on croit savoir, ce vaisseau devrait être similaire au X-37B américain mais en moins cher ; c’est une sorte de mini navette automatique réutilisable donc, lancée aussi par Vega, il devrait atterrir comme un avion.

C’est encore un démonstrateur je pense qui devrait tester de nouvelles technologies. Son objet est de rattraper le retard technologique sur les Américains, les Chinois et les Russes.


Bref beaucoup d’inconnues encore pour le futur. Attendons pour voir l’évolution.

En attendant pour en savoir plus :










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Publié par Dajaltosa - Source : Esa - Planetastronomy.com

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