Artemis 1, Orion de retour sur Terre

Après 25 jours de mission Artemis 1, le vaisseau spatial Orion, sans équipage, est rentré sur Terre le 11 décembre.

Des tests et des manœuvres avant la rentrée

Le vaisseau spatial avait commencé son voyage retour le lundi 5 décembre après un second survol de la Lune.

Le 9 décembre, le système de propulsion du module d’équipage (ou Crew Module) a été testé. Les cinq impulsions de chaque propulseur ont duré 75 ms chacune et ont été conduites en paires opposées pour neutraliser autant que possible tout mouvement vers le vaisseau spatial. Le système de propulsion du module d’équipage est composé de 2 x 6 paires de moteurs MR-104G monocarburants situés sur la coque arrière d’Orion. Ces moteurs sont une variante des propulseurs MR-104, qui ont été utilisés dans d’autres vaisseaux spatiaux de la NASA, dont les sondes Voyager interplanétaires 1 et 2. Ce système garantit que le vaisseau spatial est correctement orienté pour la rentrée, avec son bouclier thermique pointé vers l’avant, et stable pendant la descente sous les parachutes.

Illustration du système de propulsion du Crew module en action (crédit NASA)

Samedi 10 décembre, les moteurs auxiliaires du vaisseau ont été allumés pendant 8 secondes afin d’affiner la trajectoire retour vers la Terre et accélérant le vaisseau spatial de 5,5 km/h. La sixième et dernière manœuvre de correction de trajectoire a eu lieu environ 5 heures avant qu’Orion n’entre dans l’atmosphère terrestre.

Une rentrée avec rebonds

Le module d’équipage du vaisseau spatial Orion de la NASA s’est séparé avec succès de son module de service le dimanche 11 décembre à 17h00 UTC.

Orion à 11 000 km de la surface de la Terre. L’une des dernières images d’une des caméras sur le module de service ESM (crédit NASA live)

Cela conclut la mission de propulsion, de contrôle thermique, de fourniture d’alimentation électrique et de diffusions de magnifiques images grâce aux caméras fixées aux extrémités des panneaux solaires de l’ESM, l’European Service Module, fourni par l’ESA.

La séquence de retour d’Orion Artemis 1 (crédit ESA)

Ensuite, le module d’équipage a effectué une « Skip Entry », ou entrée avec rebond, plongeant dans la partie supérieure de l’atmosphère terrestre et utilisant cette atmosphère, avec augmentation de l’altitude de la capsule, pour sauter hors de l’atmosphère, puis rentrer pour une descente finale.

Différents profils de rentrée d’un vaisseau : en vert, une rentrée directe comme pour Apollo, en bleue celle utilisée par Orion (crédit NASA)

Cette technique permet au vaisseau spatial d’être envoyé avec précision vers le site d’atterrissage sélectionné pour les missions Artemis, peu importe le moment du départ de l’orbite lunaire.

Pendant Apollo, la capsule est entrée directement dans l’atmosphère terrestre et a pu parcourir jusqu’à 1 500 milles marins au-delà de cet endroit avant de rentrer. Cette portée limitée exigeait que les navires de la marine américaine soient stationnés dans plusieurs endroits éloignés de l’Océan. En utilisant une « entrée en saut », Orion peut voler jusqu’à 4 800 milles marins au-delà du point d’entrée, ce qui permet au vaisseau spatial de se poser avec plus de précision. L’entrée en saut permet également de limiter l’échauffement de la capsule ainsi que les forces G ressenties par les astronautes : au lieu d’un seul événement d’accélération élevée, il y aura deux événements d’une accélération inférieure d’environ 4G chacun.

Début de la rentrée atmosphérique d’Orion Artemis 1 (crédit NASA Live)

Pendant la rentrée dans l’atmosphère, l’énorme chaleur générée a transformé l’air entourant la capsule en plasma, ce qui perturba les communications avec le vaisseau spatial pendant plusieurs minutes.

Première image lors du retour des communications après la rentrée atmosphérique depuis le hublot de la capsule sur le dessus (crédit NASA live)

A une altitude de 40 000 pieds, et à près de Mach 10, les premiers parachutes de freinage se sont déployés. Puis ce fut le tour des parachutes pilotes et pour finir les 3 derniers parachutes principaux de 35 m de diamètre chacun, à 5 000 pieds d’altitude (~1600 m).

Déploiement des parachutes principaux d’Orion depuis le hublot de la capsule sur le dessus(crédit NASA live)

La rentrée atmosphérique s’est faite à près de 40 000 km/h. La température au niveau du bouclier thermique a atteint selon les simulations la température de 2760°C (données de vol en cours de dépouillement). Puis les 11 parachutes successifs ont ralenti la capsule à une vitesse subsonique puis pour atteindre une vitesse raisonnable de 32 km/h.

La capsule Orion a terminé sa course dans l’Océan Pacifique au large de la Californie à 17h40 UTC.

Orion Splashdown
Amerrissage à 17h40 UTC le 11/12/2022 d’Orion Artemis 1 (crédit NASA)

Le système de redressement du module d’équipage, ou CMUS (Crew Module Uprighting System), a ensuite déployé cinq sacs orange vif remplis d’hélium sur le dessus de la capsule pour la redresser en cas de stabilisation à l’envers. La capsule doit être verticale pour que les systèmes de communication du module d’équipage fonctionnent correctement et pour la sécurité d’un éventuel équipage.

Orion Splashdown
Déploiement effectué des 5 ballons servant à l’équilibrage de la capsule Orion (crédit NASA)

La mission n’est pas complètement terminée

Les équipes du Centre de Contrôle de mission du Johnson Space Center de la NASA à Houston ont passé environ deux heures à effectuer des tests sur la capsule : redémarrage du système thermique à base d’ammoniaque qui sert à maintenir l’intérieur de la capsule et les équipements de l’avionique à une température agréable, test du récepteur GPS, vérification de la non intrusion d’eau salée dans la capsule, etc…

Le personnel de récupération a également passé du temps à collecter des images détaillées du vaisseau spatial avant de commencer à tirer la capsule vers le navire de récupération, l’USS Portland.

Orion Splashdown
Les équipes de récupération à bord de l’USS Portland arrivent près de la capsule Orion (crédit NASA)

Le vaisseau spatial Orion a été sécurisé sur l’USS Portland. Le navire va rejoindre le 13 décembre la base navale américaine de San Diego, où les équipes de la NASA retireront Orion du navire, puis la capsule rejoindra le Kennedy Space Center (KSC) en Floride pour une analyse post-vol à partir du 15 décembre.

Les données de l’ensemble vol du vaisseau, y compris pendant le blackout des communications pendant la rentrée atmosphérique vont être analysées dans les semaines et mois à venir, ainsi que les données des expériences scientifiques à bord de la capsule [détails ici].

La mission Artemis 2 est déjà en préparation avec le vaisseau en cours d’assemblage et de tests au KSC, ainsi que la préparation des différents éléments du lanceur SLS. Si tout va bien, l’équipage de la première mission Artemis habitée pourrait être annoncé dès le début d’année prochaine et le décollage d’Artemis 2 au premier semestre 2024.

Flight Day 25: Until Next Time
La lune depuis l’une des caméras du Module de Service le 10/12/2022 au 25e jour de la mission (crédit NASA)

Cela va être passionnant à suivre !

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Une réflexion sur “Artemis 1, Orion de retour sur Terre

  • 13 décembre 2022 à 8 h 56 min
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    En principe, à bord d’Artemis-2, il devrait y avoir 4 astronautes : 3 Américains (NASA) et un Canadien (CSA). Ce sera un vol circumlunaire comme le furent Apollo-8 et 10 (et 13 par défaut). Cette mission est actuellement prévue pour mai 2024.

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