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SpaceX présente ses plans pour un vol d’essai de vaisseau spatial – Spaceflight Now

Concept d’artiste du Super Heavy Booster et du Starship empilés lors du lancement. Crédits: SpaceX

SpaceX a révélé le plan de vol pour le premier lancement d’essai orbital de l’énorme missile Starship en acier inoxydable de la société, une mission mondiale de 90 minutes qui sera lancée depuis le sud du Texas et se terminera par une rentrée et une dispersion contrôlées dans l’océan Pacifique près d’Hawaï. .

SpaceX a inclus une exposition montrant le plan de vol dans A. Publier le dépôt Sur le site Web de la FCC jeudi.

Le vol d’essai – sans aucun passager à bord – décollera de l’installation de développement de vaisseaux spatiaux de SpaceX à Boca Chica Beach, dans le sud du Texas, au nord de la frontière américano-mexicaine. Le site de lancement de Starship, que SpaceX appelle Starbase, est le même site où les techniciens construisent rapidement de nouveaux prototypes de la fusée géante de nouvelle génération.

Une fois entièrement assemblé, le missile réutilisable massif atteindra près de 120 mètres, faisant de la pile Starship le plus grand lanceur jamais construit.

L’étage de suralimentation, appelé Super Heavy, contiendra jusqu’à 28 moteurs Raptor brûlant du méthane sur les vols opérationnels et produira environ 16 millions de livres de poussée, soit deux fois la puissance de la fusée Apollo de la NASA Saturn 5. Six moteurs Raptor seront installés dans la partie inférieure de l’étage supérieur du missile, également appelé Starship.

Le Starship sert également d’étage supérieur et de transporteur rechargeable pour transporter des personnes et des marchandises à travers l’espace vers des destinations sur l’orbite terrestre, la lune, Mars et d’autres endroits éloignés.

SpaceX développe le Starship en tant que système de lancement et de transport spatial entièrement réutilisable capable de transporter plus de 100 tonnes métriques de fret en orbite terrestre basse, plus que tout autre missile au monde.

Lors d’une tentative de lancement orbital, le propulseur de premier étage réutilisable Super Heavy se détacherait du vaisseau spatial et reviendrait sur Terre pour un atterrissage vertical. En fin de compte, SpaceX souhaite utiliser des bras de receveur sur la tour de lancement pour capturer le premier étage descendant, ce qui facilite la configuration et le ravitaillement pour une autre mission.

Le vaisseau spatial continuera en orbite et déploiera ses charges utiles ou se rendra à sa destination dans l’espace lointain, et retournera enfin sur Terre pour voler à nouveau.

Le premier vol d’essai orbital du Starship, bien que de taille audacieuse, visera à démontrer les capacités de lancement de base du missile et à y revenir sans un test complet de systèmes d’atterrissage et de récupération complexes, selon le fichier SpaceX de la FCC.

Cette illustration de la trajectoire soumise à la FCC montre que la trajectoire du booster Super Heavy de SpaceX suivra lors du premier vol d’essai orbital de l’engin spatial. Crédits: SpaceX

Le propulseur de fusée Super Heavy tirera son lot de 28 moteurs depuis le Raptor pendant environ 2 minutes 49 secondes sur une trajectoire vers l’est depuis le site de lancement de Starbase.

Après environ deux secondes, le propulseur Super Heavy de 70 m (230 pieds) serait éliminé pour commencer la descente dans le golfe du Mexique environ 8 minutes et 15 secondes après le lancement. Le propulseur géant visera à atterrir à environ 20 kilomètres du rivage, selon SpaceX.

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Pendant ce temps, l’étape orbitale du Starship allumera ses moteurs Raptor à T + plus 3 minutes 56 secondes, et accélérera en orbite, se dirigeant vers l’est sur le golfe du Mexique et suivant un cours qui passe entre le sud de la Floride et Cuba. Les moteurs Raptor devraient prendre environ 8 minutes 41 secondes dans la mission, a déclaré SpaceX, une fois que le missile atteindra la vitesse orbitale requise d’environ 17 000 mph (plus de 27 000 km / h).

Le vaisseau spatial en orbite continuera de voler entre le détroit de Floride. SpaceX a déclaré qu’il atteindrait l’orbite jusqu’à ce qu’il fasse un atterrissage ciblé à environ 100 kilomètres (environ 62 miles) au large de la côte nord-ouest de Kauai lors d’un atterrissage en douceur dans l’océan.

Le voyage entier – du décollage au Texas aux éclaboussures près d’Hawaï – prendra environ 90 minutes.

« SpaceX a l’intention de collecter autant de données que possible pendant le vol pour estimer la dynamique d’entrée et mieux comprendre à quoi le véhicule est exposé dans un système de vol extrêmement difficile à prédire avec précision ou à reproduire mathématiquement », a déclaré SpaceX. « Ces données démontreront tout changement dans la conception du véhicule ou les CONOP (concept d’opérations) après le premier vol et permettront de construire de meilleurs modèles que nous utiliserons dans nos simulations internes. »

Cette illustration de la trajectoire fournie à la FCC montre la trajectoire que l’étage orbital de SpaceX suivra lors du premier vol d’essai orbital du Starship. Crédits: SpaceX

La société n’a pas fixé de date cible pour le lancement du premier test orbital du Starship, mais le PDG de SpaceX, Elon Musk, a déclaré que le premier tir du Starship dans l’espace pourrait avoir lieu avant la fin de l’année.

La demande de SpaceX pour l’autorisation de la FCC d’exploiter des équipements de communication sur le vol d’essai de l’engin spatial en orbite indique que la société s’attend à ce que la mission de démonstration ait lieu entre le 20 juin et le 20 décembre.

Le premier vol d’essai du vaisseau spatial du vaisseau spatial, dont Musk a suggéré plus tôt cette année pourrait avoir lieu dès juillet, sera suivi d’une série de vols continus visant à vérifier les performances du missile à des altitudes relativement basses.

Les cinq modèles d’engins spatiaux lancés depuis décembre utilisaient trois moteurs Raptor pour propulser des fusées d’essai de 16 étages à des altitudes de plus de 30000 pieds (environ 10 kilomètres) au-dessus du sud du Texas. Quatre fusées d’essai ont explosé pendant ou peu de temps après l’atterrissage, mais le dernier prototype du vaisseau spatial – la série n ° 15 – a restauré l’atterrissage vertical du propulseur à l’installation de Starbase.

L’étage Starship, comme le booster Super Heavy et le missile Falcon 9 partiellement réutilisable actuellement opérationnel, utilisera la poussée variable de ses moteurs principaux pour ralentir la descente.

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Ce diagramme de trajectoire fourni à la FCC montre la trajectoire que l’étage orbital de SpaceX suivra lors de la rentrée pour terminer le premier vol d’essai orbital du Starship. Crédits: SpaceX

SpaceX prévoit d’autres vols d’essai atmosphériques des prototypes de Starship pour affiner le décollage et l’atterrissage de la fusée. La société prévoit également de mener son premier test «hop» d’un moteur Super Heavy de taille normale, probablement avant de procéder à la tentative de lancement orbital.

Les ingénieurs ont testé des échantillons glissants de matériau Heat Shield sur la peau en acier inoxydable du Starship, mais le missile en orbite nécessitera une barrière thermique plus étendue pour résister aux températures extrêmes du retour atmosphérique.

Le prototype SN15 qui a été lancé et atterri avec succès le 5 mai a fait ses débuts avec plusieurs mises à niveau du missile Starship. SpaceX a déclaré que les changements « permettront une plus grande vitesse et efficacité pendant la production et le vol ».

Les mises à niveau SN15 incluent «une nouvelle suite avionique améliorée, une architecture propulsive mise à jour dans la jupe arrière, et une nouvelle conception et configuration pour le moteur Raptor», a déclaré SpaceX.

Le prochain bond viendra dans la capacité de missiles Starship avec le SN20, qui sera équipé pour un vol d’essai orbital.

Musk a tweeté plus tôt cette année que la combinaison Super Heavy / Starship aurait initialement une forte probabilité de réussir son lancement en orbite, mais il faudrait probablement plusieurs tentatives avant que SpaceX ne maîtrise les manœuvres du Starship pour rentrer et atterrir depuis l’orbite.

Le mois dernier, SpaceX a remporté un contrat de 2,9 milliards de dollars de la NASA pour développer un dérivé du vaisseau spatial Starship pour faire atterrir des astronautes sur la Lune via le programme Artemis de l’agence spatiale. SpaceX a remporté des offres de Blue Origin et Dynetics pour remporter le contrat pour le prochain vaisseau spatial lunaire classé par la NASA.

Selon les plans de la NASA, les astronautes quitteront la Terre à bord de la fusée Space Launch System appartenant au gouvernement et de la capsule Orion de l’agence, puis rencontreront le vaisseau spatial Starship qui est déjà en orbite lunaire. Le vaisseau spatial sera lancé depuis la Terre sans personne à bord.

Après avoir atterri sur la lune, les astronautes sortiront du vaisseau spatial et prendront l’ascenseur jusqu’à la surface. Une fois leur travail terminé, les membres de l’équipage relanceront le vaisseau spatial en orbite lunaire, rencontreront la capsule Orion et retourneront sur Terre.

Le mois dernier, SpaceX a remporté un contrat de 2,9 milliards de dollars de la NASA pour développer un dérivé du vaisseau spatial Starship pour faire atterrir des astronautes sur la Lune via le programme Artemis de l’agence spatiale. SpaceX a remporté des offres de Blue Origin et Dynetics pour remporter le contrat pour le prochain vaisseau spatial lunaire classé par la NASA.

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Selon les plans de la NASA, les astronautes quitteront la Terre à bord de la fusée Space Launch System appartenant au gouvernement et de la capsule Orion de l’agence, puis rencontreront le vaisseau spatial Starship qui est déjà en orbite lunaire. Le vaisseau spatial sera lancé depuis la Terre sans personne à bord.

Après avoir atterri sur la lune, les astronautes sortiront du vaisseau spatial et prendront l’ascenseur jusqu’à la surface. Une fois leur travail terminé, les membres de l’équipage relanceront le vaisseau spatial en orbite lunaire, rencontreront la capsule Orion et retourneront sur Terre.

SpaceX a réduit les coûts de lancement avec sa fusée Falcon 9, qui comprend un premier étage réutilisable et un carénage de charge utile. Mais aucune pièce ne peut être réutilisée rapidement, et la deuxième étape de Falcon 9 est toute nouvelle pour chaque mission.

« Avec le Starship, nous espérons tout réutiliser », a déclaré Musk le mois dernier. C’est un problème difficile pour les missiles, c’est sûr. Cela nous a pris, nous avons 19 ans maintenant. Je pense que le design du Starship peut fonctionner. C’est juste quelque chose de difficile à résoudre, et le soutien de la NASA est très apprécié à cet égard. Je pense que cela va fonctionner. « 

En fin de compte, Musk veut posséder une flotte de paquebots pour récupérer et relancer les boosters Super Heavy et les missiles Starship.

« Le booster est censé être utilisé, je ne sais pas, des dizaines de fois par jour, essentiellement toutes les deux heures », a déclaré Musk dans un webcast X PRIZE le mois dernier. Cela concerne principalement le transport de carburant et le montage des navires. Et puis le navire pourrait être utilisé, en théorie, toutes les trois heures … mais certainement toutes les six à neuf heures, par exemple. Nous l’appellerons deux fois par jour pour expédier. Nous construirons plus de navires qu’il n’y a de renforts. « 

Les responsables de SpaceX ont suggéré que les vaisseaux spatiaux pourraient être chargés de voyager à travers les continents à grande vitesse d’un point à un autre sur Terre.

«Une fois que nous avons les plates-formes spatiales flottantes, nous pouvons les positionner de sorte que le navire puisse revenir sur une orbite», a déclaré Musk. « Donc ça pourrait être le cas, disons que nous avons trois navires lancés chaque jour, soit 1 000 vols par an, chacun transportant 100 à 150 tonnes de charge utile en orbite. »

« Je dirais que ce n’est que récemment, même si j’estime qu’une réutilisation complète et rapide est réalisable », a déclaré Musk. « Je n’étais pas sûr depuis longtemps, mais maintenant j’en suis sûr. »

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