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La Coalition nationale répond à l'appel final de la NASA pour Lunar Landers

L’industrie privée s’associe à la NASA pour développer des technologies et des véhicules destinés aux missions en équipage sur la Lune et sur Mars. L'agence spatiale a publié la dernière demande de propositions pour les atterrisseurs lunaires classés par l'homme. La dernière sollicitation est l’aboutissement de partenariats de développement et appelle les offrants commerciaux à faire part de leurs commentaires sur les projets de sollicitations. Aujourd’hui, lors du Congrès astronautique international à Washington, Blue Origin a annoncé sa stratégie pour répondre à cet appel. Blue Origin collaborera avec Lockheed Martin, Northrop Grumman et Draper pour développer un système complet d'atterrissage humain (HLS) pour le programme Artemis.

Blue Origin agira en tant que maître d'œuvre et développera l'élément de descente du HLS basé sur son atterrisseur Blue Moon et son moteur BE-7. «Les défis nationaux appellent une réponse nationale», a déclaré Bob Smith, PDG de Blue Origin. «Combinant l'héritage de nos partenaires avec nos travaux avancés sur l'atterrisseur lunaire Blue Moon et son moteur BE-7, notre équipe se réjouit de collaborer avec la NASA pour soutenir le programme Artemis.»

Rendu d'une variante à évaluation humaine de l'atterrisseur Blue Moon de Blue Origin – via Blue Origin

Lockheed Martin développera un élément ascendant réutilisable pour ramener les équipages de la surface lunaire à la passerelle lunaire. «Nous apprécions l'approche réfléchie de Blue Origin pour le développement de systèmes de vol conçus par l'homme, et nous sommes ravis de faire partie d'une équipe nationale dotée de ce mélange d'innovation et d'expérience», a déclaré Rick Ambrose, vice-président exécutif de Lockheed Martin Space.

Northrop Grumman fournira l’élément de transfert utilisé pour la descente initiale de l’atterrisseur de la passerelle à la surface. Draper sera responsable du guidage du véhicule et de l'avionique.

Développement de technologies pour la Lune et Mars

Draper collabore également avec Blue Origin dans le cadre du programme Flight Opportunities de la NASA, afin de tester son système de navigation à bord de la fusée suborbitale New Shepard. Le système est conçu pour réaliser des atterrissages précis tout en évitant les rochers, les pentes et les surfaces inégales. Le système a déjà été testé sur les véhicules à atterrissage vertical à décollage vertical (VTVL) Xombie et Xodiac de Masten Space Systems.

La NASA a également attribué à Blue Origin un partenariat de 10 millions de dollars pour développer un système de production de carburant. Le partenariat appelle à une démonstration au sol de la liquéfaction et du stockage de l'hydrogène et de l'oxygène. Ce développement pourrait éclairer les plans de production de propergol sur la surface lunaire, afin de développer éventuellement un élément de descente réutilisable du HLS, ou permettre à davantage de charge utile de revenir dans l’élément d’ascension.

SpaceX a également remporté un partenariat de 3 millions de dollars avec le centre Marshall Space Flight de la NASA. Le projet se concentre sur le véhicule Starship en développement de SpaceX et vise à développer et à tester des prototypes de coupleurs pour le système de ravitaillement dans l'espace de Starship.

Il est prévu que le véhicule comporte des buses à l'arrière de l'engin spatial afin de transférer le carburant d'un vaisseau à un autre, afin d'utiliser la capacité de charge utile totale du véhicule. La NASA espère que ce développement facilitera l'exploration soutenue de la Lune et de Mars.

Rendu de deux véhicules SpaceX Starship transférant du carburant en orbite terrestre – via SpaceX

Changements par rapport aux sollicitations précédentes

Les propositions de conception HLS doivent parvenir à la NASA au plus tard le 1er novembre, après quoi de nombreuses attributions seront accordées pour développer et démontrer l'atterrisseur. Après les missions de démonstration, le HLS sera utilisé pour débarquer l’équipage d’Artemis 3 en 2024, avec un deuxième atterrissage lors de la mission Artemis 4 en 2025.

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Avant de publier la demande finale HLS, la NASA avait reçu plus de 1 150 commentaires de l'industrie privée sur les brouillons de la sollicitation. Les entreprises ont exprimé des inquiétudes quant au nombre de rapports requis par la NASA, qui pourraient entraver les délais de développement, ainsi qu'à l'exigence selon laquelle la conception du système HLS doit pouvoir être ravitaillée en carburant d'ici 2028. En conséquence, la NASA a réduit le nombre de produits livrables requis de 116 à 37. supprimé l'exigence de ravitaillement en carburant.

La NASA a également mis ses ingénieurs à disposition pour la collaboration et toutes les propositions doivent inclure un plan de collaboration.

Lorsqu'elle a été chargée de la date d'atterrissage pour 2024, la NASA a répondu qu'elle relèverait le défi «par tous les moyens nécessaires», ce qui est souligné dans les documents de sollicitation HLS. À cette fin, la NASA souhaite explorer toutes les options et reste ouverte aux approches novatrices. Cependant, il existe encore un nombre suffisant d'exigences quant au mode de fonctionnement de l'architecture HLS.

Rendu du lancement du satellite Orion par SLS – via Mack Crawford pour NSF / L2

L’approche privilégiée par la NASA est que l’équipage se lance dans le vaisseau spatial Orion à bord du système de lancement spatial (SLS). Le HLS se lancerait séparément, à bord d'un lanceur commercial, et accosterait à la passerelle. Bien qu'il ne soit pas nécessaire d'utiliser la passerelle pour l'atterrissage 2024, la conception HLS doit pouvoir évoluer pour pouvoir utiliser la passerelle d'ici 2026.

Les conceptions HLS qui ne sont pas amarrées à la passerelle s'ancreraient directement à la sonde Orion. La passerelle serait toujours disponible pour d’autres utilisations, telles que des relais de communication, pour l’atterrissage 2024.

Un autre changement par rapport aux documents de sollicitation précédents est la disponibilité de SLS pour les services de lancement HLS. Alors que les versions précédentes offraient SLS en option pour lancer des éléments HLS en tant que co-passagers d'Orion, la dernière version indique que le fournisseur HLS est responsable de la livraison sur l'orbite lunaire à l'aide d'un lanceur commercial. Cela implique que le seul rôle de SLS dans Artemis sera de lancer Orion à la passerelle lunaire.

Le temps qui s'écoulera entre le lancement d'Orion à bord du SLS, et un atterrissage lunaire, puis de retour en plongée sur Terre devrait être de 25 à 34 jours.

Nouveaux détails sur les exigences HLS

Parallèlement au dévoilement de l'unité de mobilité extravéhiculaire d'exploration (xEMU) de la NASA, la sollicitation de HLS détaille les procédures de préparation des EVA à la surface lunaire. L'équipage portera les combinaisons xEMU pour la descente et l'ascension vers et depuis la surface lunaire, les combinaisons étant connectées via des ombilicaux aux systèmes d'assistance à la vie du HLS.

La NASA dévoile un prototype terrestre des combinaisons du système de survie extravéhiculaire d'exploration et du système de survie des équipages Orion – via la NASA

L'équipage commencera ses opérations de pré-respiration EVA avant de quitter la passerelle, avec 36 heures de pré-respiration requises avant le premier EVA. Cela commence par la passerelle et le HLS réduisant la pression combinée de la cabine à 10,2 psi, avant l'entrée de l'équipage dans le HLS. Ensuite, après la fermeture de la trappe HLS, la pression HLS est encore réduite à 8,2 psi. Le temps entre l'entrée de l'équipage et le toucher des roues sur la surface lunaire devrait être supérieur à 24 heures.

Le HLS doit inclure un sas isolé ou prendre en charge une dépressurisation complète de la cabine pour permettre à l'équipage de quitter l'atterrisseur pour les EVA de surface. Les EVA dureront au moins 4 heures et seront pris en charge à l'aide du système HLS.

Comme les versions précédentes de la demande HLS, la NASA envisage deux phases d’opérations Artemis. Une phase initiale permettra d'atteindre les premiers atterrissages, suivie d'une phase durable qui réduira les coûts et soutiendra les missions plus avancées.

La phase initiale n'utilisera pas d'actifs pré-déployés sur la surface lunaire, le système HLS prenant en charge un minimum de 2 membres d'équipage. La phase durable utilisera des ressources pré-déployées pour soutenir 4 membres d'équipage pendant plus de 12 heures. Le HLS n'est pas obligé de fonctionner pendant une nuit lunaire.

Rendu d'un Lockheed Martin HLS et d'un atterrisseur Masten XL-1 CLPS sur la surface lunaire – via Mack Crawford pour NSF / L2

Le HLS doit fournir un habitat à l’équipage pendant 8 jours terrestres, dont 6,5 jours terrestres à la surface de la Lune. Au cours de cette phase initiale, le HLS ciblera les atterrissages situés entre 84 et 90 degrés de latitude sud sur la lune, le pôle sud lunaire. La phase durable est prévue pour élargir les sites d'atterrissage afin d'inclure toute la surface lunaire.

Les exigences de performance restantes concernent également la masse de la charge utile et de la surface lunaire. Au moins 865 kilogrammes de charge utile doivent être transportés à la surface, bien que la NASA identifie un objectif de 965 kilogrammes de masse. La charge utile de retour de la surface vers la Terre doit atteindre un minimum de 525 kilogrammes. Ces chiffres s’ajoutent à au moins 100 kilogrammes de masse sous-jacente liée à la science et à 20 kilogrammes de masse sous-jacente, à l’appui des expériences et des EVA.

Toutes ces exigences de performance s'appliquent à un véhicule qui doit utiliser l'automatisation. Contrairement à l'atterrisseur lunaire Apollo, piloté à la main par l'équipage, le HLS doit se rendre à la passerelle et s'y amarrer, ainsi que descendre et monter à la surface de la Lune, de manière totalement autonome.

Ces capacités seront développées et documentées par les partenariats technologiques récents et à venir entre la NASA et les offrants commerciaux.

Le message de la coalition nationale sur l'appel final de la NASA pour Lunar Landers est apparu en premier sur NASASpaceFlight.com.