SpaceX Crew Dragon | Dragonance

SpaceX : Crew Dragon

09 décembre 2020 8 min de lecture

Après le succès de la mission menée par Apollo 11, il était certain que le monde ne devait pas en rester là quant aux voyages dans l’espace. Au contraire, depuis, les recherches et expéditions ne sont que plus poussées et récurrentes. Cependant jusqu’à très récemment, la NASA utilisait pour ses expéditions les fusées fournies par la Russie (depuis l’arrêt en 2011 de leurs navettes spatiales ailées) : ce qui limitait grandement la croissance de son évolution en matière d’exploration. En collaboration depuis fort longtemps avec elle, l’entreprise Space X met à la disposition de l’agence spatiale américaine, le véhicule spatial Crew Dragon. Le 27 mai 2020, la capsule Crew Dragon a été propulsée depuis la Floride en direction de la Station Spatiale Internationale (ISS) avec à son bord : deux astronautes américains. Il s’agit d’un grand objectif atteint pour les Américains.

Capsule Crew Dragon

Naissance et Développement du Crew Dragon

Le fondateur et développeur en chef du Crew Dragon, Elon Musk, a présenté l’engin le 29 mai 2014 à l'aide d'une maquette. En septembre 2014, il s’associe à la NASA. Le Spacex Crew Dragon se trouve au côté du CST-100 Starliner par Boeing dans le cadre du programme de développement de l'équipage commercial pour une réalisation. Le contrat est évalué à 2,6 milliards de dollars et comprenait la construction du vaisseau spatial, plusieurs vols d'essai sans pilote et un vol de démonstration avec des astronautes de la NASA. Après des tests et une certification réussis par la NASA, six missions habitées ont été commandées. Les premiers vols d'essai sont financés dans la phase de capacité de transport de l'équipage commercial du programme.

Remarque : dans le cadre de Commercial Resupply Services 2, la NASA a également commandé six vols de fret avec le Crew Dragon (CRS-21 à CRS-26).

En février 2017, SpaceX avait également annoncé avoir reçu une commande pour transporter des touristes de l'espace autour de la lune dans sa capsule spatiale. Cependant, le vol a ensuite été reporté.

Bague Éternité

Pourquoi SpaceX nomme sa Capsule "Crew Dragon" ?

Elon Musk, le PDG milliardaire de SpaceX, a déclaré qu'il avait baptisé son vaisseau spatial "Dragon" d'après la chanson de 1963 "Puff, the Magic Dragon" de Peter, Paul and Mary. Certaines rumeurs disent que les paroles font en réalité allusion à la drogue et à ses consommateurs.

Musk a dit qu'il avait utilisé ce nom en réponse aux nombreuses critiques et moqueries de ceux qui considéraient ses objectifs comme impossibles lorsqu'il a fondé SpaceX en 2002. Comme s'il n'était pas sérieux de croire aux projets de création de capsules spatiales d'un amateur de drogue !

Elon Musk Spacex Dragon

5 Caractéristiques Spéciales du Vaisseau Dragon

Le vaisseau spatial se compose de la capsule habitée et d'un module de service appelé coffre. La capsule possède un bouclier thermique et est capable de retourner à la terre. Tous les systèmes principaux, ainsi que les propulseurs de manœuvre, sont intégrés dans la capsule. Le coffre est beaucoup plus simple que sur d'autres vaisseaux spatiaux comme Soyouz ou Apollo. Il donne une surface de stabilisation aérodynamique pour le décollage interrompu, les cellules solaires peuvent accueillir une charge supplémentaire qui ne nécessite pas de conditions atmosphériques. Le coffre de la capsule est éjecté avant la rentrée, puis brûle dans l’espace.

1) Pilotage du cockpit et de l'opérateur

Le commandant et le pilote peuvent contrôler la capsule via un panneau de commande à écran tactile, qui contient deux écrans pour la sortie des données et un panneau de commande ainsi qu'un joystick pour les commandes de vol et, en outre, comme sauvegarde pour faire fonctionner les variables de commande vitales et liées à la sécurité, les boutons et les commandes rotatives.

2) Capacité d'amarrage

Si le Dragon 1 a encore besoin de son bras de préhension pour l'amarrage avec l'ISS, le Dragon 2 ou Spacex Crew Dragon devrait pouvoir s'ancrer à l'ISS à la fois automatiquement et de manière contrôlée en vol libre. Il utilise un adaptateur de couplage compatible avec l'International Docking System Standard (IDSS).

Nez Conique SpaceX Dragon

3) Le bouclier thermique

Le bouclier thermique est situé sur la face inférieure de la capsule, ce qui empêche le vaisseau spatial de se consumer quand il pénètre dans l'atmosphère. Il est constitué d'un développement ultérieur de l'écran thermique PICA-X (Phenolic carbone imprégné ablateur). Il s’agit du même bouclier thermique utilisé pour le Dragon 1 et produit dans les locaux de SpaceX.

4) Procédures d'atterrissage et sauvetage d'urgence

Le vaisseau spatial devait être construit de telle manière qu'il serait possible "d'atterrir n'importe où sur terre avec la précision d'un hélicoptère". À cette fin, huit soi-disant superdraco ont intégré -Triebwerke dans la capsule. Ces huit moteurs devraient également fonctionner comme un système de lancement de sauvetage lors des missions habitées et ainsi remplacer la fusée de sauvetage classique. Un parachute encore présent ne doit être ouvert qu'en cas d'urgence. Le vaisseau spatial doit atterrir sur quatre pieds de support, qui (comme le train d'atterrissage de la navette spatiale) se prolongent à travers des ouvertures dans le bouclier thermique. Le SuperDracos devrait reprendre le freinage peu avant le toucher des roues.

Cependant, ces projets d'atterrissage à terre ont été annulés. Au lieu de cela, la capsule est freinée avec des parachutes. Les moteurs sont conservés à bord du Spacex Crew Dragon comme système de sauvetage au lancement et ne sont pas utilisés pour le freinage. Les pieds de support ont été omis dans les deux variantes.

5) Réutilisabilité

Avec le Crew Dragon, jusqu'à cinq vols par vaisseau spatial sont prévus avec le Cargo Dragon 2 : deux de plus qu'avec le Dragon 1, qui est utilisé au maximum trois fois. La réutilisation est également prévue pour le dragon d'équipage.

Spacex Atterrissage Lanceur

Les Tests sur le Crew Dragon

Le Spacex Crew Dragon a dû effectuer quatre vols d'essai avant d'être pleinement opérationnel. Deux d'entre eux permettaient de tester le système de sauvetage, qui est destiné à faire sortir l'équipage de la zone de danger en cas de dysfonctionnement du lanceur. Les deux autres mènent en orbite terrestre, l'un sans pilote et le dernier avec pilote.

Test d'abandon de l'équipage Dragon Pad

Lors du test d'abandon du pad le 6 mai 2015, le système de sauvetage du Crew Dragon a été testé pour la première fois. Pour ce faire, un prototype du Crew Dragon à Cap Canaveral a mis en marche ses huit moteurs à partir d'un simple cadre de lancement afin de monter avec une accélération allant jusqu'à 6g (6 gravités) et après environ deux minutes de parachute dans l'océan. Une hauteur de 1500 mètres a été atteinte. La capsule a été récupérée et analysée. Un mannequin d'essai de collision et des appareils de mesure étaient à bord pour mesurer les charges du vaisseau spatial et du futur équipage. Tout d'abord, cette capsule devrait être remise à neuf pour le prochain vol d'essai, mais comme un certain temps s'est écoulé depuis la construction et que certaines modifications ont été apportées à la technologie, la capsule n'est plus utilisée pour le test d'interruption en vol.

Vol d'essai sans pilote du Crew dragon

Le 2 mars 2019, le Spacex Dragon Crew, toujours sans pilote, a décollé pour la première fois en orbite avec la mission SpX-DM1 et s'est amarré à l'ISS le lendemain. David Saint-Jacques, Alexei Ovtschinin et Anne McClain - équipage de l'expédition 58 de l'ISS - ont été les premiers astronautes de l'ISS à embarquer dans le nouveau vaisseau spatial de SpaceX. Après un séjour de cinq jours, le Crew Dragon s'est détaché (à nouveau sans pilote) et a atterri sur des parachutes dans l'Atlantique, où il a été récupéré par la flotte SpaceX. La NASA était satisfaite de la manière dont le test s'est déroulé.

Crew Dragon Station Spatiale Internationale

Un recul en avril 2019

Le 20 avril 2019, un test de tous les moteurs de la capsule DM1 Dragon a eu lieu à la base aérienne de Cap Canaveral. Le vaisseau spatial a explosé et a été complètement détruit.

Dans un rapport d'enquête préliminaire daté du 15 juillet 2019, SpaceX a déclaré que l'explosion s'était produite juste avant que les huit moteurs SuperDraco ne s'allument. Même avant le test, du tétroxyde d'azote (l'agent oxydant utilisé dans le système d'entraînement Dragon) a fui dans le système à hélium haute pression, qui est utilisé pour générer de la pression dans les réservoirs. Lorsque la pression était montée avant l'allumage du moteur, une petite quantité du liquide qui avait fui était pressée à travers une soupape en titane. Étonnamment, elle a réagi avec le métal, qui a mis le feu à la valve et déclenché l'explosion. À titre de contre-mesure, entre autres, le débit de carburant a été modifié et les vannes à travers des disques de rupture remplacés. Cela garantit qu'aucun tétroxyde d'azote ne peut plus pénétrer dans le système d'hélium.

Également en avril 2019, il y a eu un dysfonctionnement surprenant du système de parachute lors de l'un des nombreux tests au cours desquels une maquette du dragon a été larguée d'un avion ou d'un hélicoptère. Pour résoudre le problème, les cordes en nylon des parachutes ont été remplacées par trois fois comme des cordes en nylon stables.

Les deux échecs ont entraîné un retard ou une prolongation du programme de test de la capsule d'au moins six mois.

Navette Dragon Crew

Test d'abandon en vol

Le test d'abandon en vol sans pilote (test de fin de vol) a eu lieu le 19 janvier 2020. Un prototype du Spacex Crew Dragon a décollé sur un Falcon 9 afin de simuler un dysfonctionnement du lanceur et de déclencher le système de sauvetage après environ 1,5 minute de temps de vol, au moment de la plus forte charge aérodynamique. Les huit moteurs SuperDraco se sont enflammés et ont fait sortir le vaisseau spatial de la zone de danger. Le premier étage de la fusée s'est terminé immédiatement après par une boule de feu, le deuxième étage a explosé plus tard à l'impact avec la surface de la mer. Le vaisseau spatial a déconnecté le module de service et a ouvert les quatre parachutes. Ensuite, la capsule s'est arrosée et a été récupérée. L'ensemble de la procédure a également servi de test pour la préparation du lancement habité et les équipes de secours. Le test s'est bien déroulé et a été considéré comme un succès complet de tous les côtés.

L'automne 2015 était initialement prévu comme date du test. Cependant, il a été reporté à plusieurs reprises pour diverses raisons. Au lieu de la capsule DM1 détruite, le Dragon destiné au vol d'essai DM2 suivant a été utilisé. Pour le premier lancement habité, ce dernier est remplacé par une capsule de production plus récente.

Vol d'essai habité

Pour le vol d’essai habité, Robert Behnken et Douglas Hurley ont été nommés pilotes de la NASA en août 2018. Ce vol, nommé SpX-DM2, a décollé après plusieurs reports le 30 mai 2020 à 21h22. Dans le cadre d'un «événement médiatique» (transmission vidéo depuis la capsule) en route vers l'ISS, les deux astronautes ont baptisé la capsule «Endeavour». Avec une mission accomplie avec succès, la capsule spatiale de SpaceX utilisé par la NASA est prête et pourrait commencer le transport régulier d'équipage à l'ISS.

Intérieur Navette Spatiale Dragon

Utilisation du Crew Dragon

La première mission régulière à long terme vers l'ISS avec un Spacex Crew Dragon a débuté en novembre 2020. L'équipage de ce vol est composé des Américains Victor Glover, Michael Hopkins et Shannon Walker, ainsi que du Japonais Sōichi Noguchi. Par la suite, une affectation par an est prévue.

La société de tourisme spatial Space Adventures prévoit un vol en orbite terrestre basse pour un maximum de quatre personnes avec un Crew Dragon. L'objectif est de battre le précédent record mondial d'altitude pour les voyageurs spatiaux privés (c'est-à-dire la hauteur d'orbite maximale des précédents touristes spatiaux de l'ISS). Axiom Space souhaite envoyer des touristes à l'ISS avec le Crew Dragon.

Selon les informations du portail du film Deadline.com, le Dragon Crew sera également utilisé pour transporter l'acteur Tom Cruise vers l'ISS pour le tournage d'un film d'action prévu. Le projet de film a été confirmé par le directeur de la NASA Jim Bridenstine sans nommer une date ou un type de vaisseau spatial.

Satellite Space X

Résumé et Avenir du Projet Dragon

Le Spacex Crew Dragon est un vaisseau spatial réutilisable de la société spatiale américaine privée SpaceX et le deuxième modèle de la série Dragon. Deux variantes du vaisseau spatial sont en cours de construction : le Crew Dragon pour le transport des astronautes vers la Station Spatiale Internationale (ISS) et le Cargo Dragon 2 pour le fret et l'approvisionnement. Le Falcon 9 sert de lanceur. Le premier vol d'essai vers l'ISS avec un Crew Dragon sans pilote a eu lieu le 2 mars 2019. Le premier vol habité SpX-DM2 a été lancé le 30 mai 2020 depuis le centre spatial Kennedy. La NASA envisage bien de continuer à collaborer avec cette capsule spatiale d’origine américaine dans les années à venir.

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