Crew Dragon : retour sur l’explosion de la capsule et autres nouvelles

Le 20 avril dernier, une capsule Crew Dragon explosait lors d’un test au sol sur la zone d’atterrissage des boosters de premiers étages, ou Landing Zone 1, à Cap Canaveral en Floride [(re)lire Perte de la capsule Crew Dragon lors d’un test].

Il s’agissait de la capsule qui avait effectué le premier vol non habité vers l’ISS : Demo -1 [Vol d’essai inhabité réussi pour le Crew Dragon ou le début du retour des vaisseaux américains]

Le Crew Dragon DM1 en phase finale d’approche de l’ISS (via NASA TV)

Des investigations ont été menées par SpaceX, à la fois sur le site de l’explosion et sur le site de fabrication des fusées à McGregor, au Texas, en concertation avec la NASA, la Federal Aviation Administration (FAA) et le National Transportation Safety Board (NTSB), responsable notamment des enquêtes sur les accidents aéronautiques.

Lors d’un communiqué de presse le 15 juillet, SpaceX explique que l’explosion aurait été causée par l’introduction d’oxydant liquide (le tétroxyde d’azote NTO) dans le système d’hélium à haute pression du fait d’une fuite, provoquant l’inflammation d’une valve. L’anomalie s’est produite environ 100 millisecondes avant l’allumage des huit propulseurs SuperDraco de Crew Dragon et pendant la pressurisation des systèmes de propulsion du véhicule.

La conception de Crew Dragon comprend deux systèmes de propulsion distincts: un système de propulsion bi-propulseur basse pression avec seize propulseurs Draco pour manœuvrer en orbite, et un système de propulsion bi-propulseur haute pression avec huit propulseurs SuperDraco à utiliser uniquement en cas d’évacuation d’urgence de la capsule.

Schéma montrant l’emplacement des systèmes de propulsion Draco et Superdraco du Crew Dragon (credit zlsadesign)

Les débris de la capsule recueillis sur la Landing Zone ont révélé des traces de brûlure dans le clapet anti-retour et l’absence de défauts sur les propulseurs SuperDraco. Pour SpaceX, ces derniers sont donc fiables.

Les valves anti-retour seront dorénavant remplacées par des burst disks, ou disques à éclatements pour isoler le flux entre les réservoirs de propulseur et la tuyauterie du système de pressurisation gazeuse du système d’évacuation. Ce type de système ne s’ouvre que lorsque la pression est supérieure à sa valeur nominale. Sur les fusées et les vaisseaux spatiaux, les disques de rupture sont conçus pour un usage unique. Les disques de rupture bloquent la voie entre les systèmes propulsif et de pressurisation jusqu’à ce qu’ils se rompent pendant la séquence de démarrage du moteur.

Les investigations continuent toutefois pour s’assurer que tous les systèmes du Crew dragon sont suffisamment sûrs pour les vols habités à venir.

Suite à cet incident majeur, SpaceX doit encore mener plusieurs tests avant sa mission habitée (Demo-2), notamment un test d’évacuation en vol (prévu initialement après le test au sol qui a échoué) et un test du système de parachutes.

La capsule Crew Dragon, initialement affectée à la deuxième mission de démonstration Demo-2 vers l’ISS, effectuera le test d’abandon en vol. Le vaisseau spatial initialement affecté à la première mission opérationnelle (Crew-1) sera lancé pour Demo-2.

Les cargos Dragon actuels ne sont plus fabriqués

SpaceX est actuellement engagé pour lancer un total de 26 missions sur l’ISS sur deux contrats de services de réapprovisionnement commerciaux de la NASA : un pour le ravitaillement en cargaison, l’autre pour les rotations d’équipage. Cela fait 7 missions de ravitaillement que SpaceX utilise des cargos ayant déjà volé, et pour la dernière, le CRS-18, c’était la 3e réutilisation du cargo.

La version Crew Dragon amputée des moteurs SuperDraco pourrait également effectuer ce ravitaillement de l’ISS. De plus, contrairement aux cargos actuels V1, ils ont la possibilité d’effectuer un amarrage automatique à la Station sans passer par une capture par le bras robotique Canadarm2. On ne verra probablement à terme que des Dragon V2 arriver à l’ISS.

Les tests des parachutes se poursuivent

SpaceX a également subi un accident de parachute lors d’un test de chute en avril dernier afin de démontrer la capacité du Crew Dragon à atterrir en toute sécurité avec trois parachutes, au cas où l’un des quatre parachutes principaux ne serait pas déployé [relire SpaceX : succès pour CRS-17 mais les difficultés se succèdent pour le Crew Dragon]
SpaceX a diffusé dernièrement des séquences de sept tests différents, comprenant à la fois des tests de fiabilité et des tests de qualification. Cependant, il n’est toujours pas annoncé si son système de parachute est approuvé pour le vol habité.

Un vol habité d’ici fin de l’année ?

A l’époque du vol Demo-1, le deuxième vol d’essai du Crew Dragon avec les astronautes expérimentés de la NASA Bob Behnken et Doug Hurley était programmé pour juillet 2019.

Evidemment suite à l’explosion de la capsule et des investigations qui s’en suivirent, ce n’était plus ce calendrier. Beaucoup doutent qu’il ne soit effectué d’ici la fin de l’année, et d’ailleurs un article de blog de la NASA laisse aussi planer le doute. Certains sites indiquent une date de vol pour le 17 décembre.

En attendant, les équipes continuent de se préparer.

Le 8 août, la NASA publiait des images de ses astronautes Bob Behnken et Doug Hurley en combinaisons spatiales de SpaceX.

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Bob Behnken à l’avant lors d’une simulation de lancement sur Crew Dragon (credit SpaceX)

On apprenait ainsi que la NASA et SpaceX avaient organisé un événement de formation commun pour les opérations de pré-lancement, ce qui a permis à l’équipage et aux opérateurs au sol de répéter toutes les activités, procédures et communications que les équipes exerceront le jour du lancement, après s’être équipés au Kennedy Space Center. Cet entraînement comprenait également des scénarios d’évacuation d’urgence simulés. Les astronautes ont utilisé le même matériel d’équipement de soutien au sol, tels que les sièges et les systèmes de contrôle de fuite des combinaisons de vol, que l’équipage utilisera pour le lancement. Une fois l’équipe préparée, l’équipage a pénétré dans le simulateur de capsule chez SpaceX à Hawthorne, en Californie, comme il le ferait le jour du lancement, et les équipes ont procédé à un compte à rebours simulé et à plusieurs scénarios de sortie d’urgence.

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Doug Hurley lors d’une simulation de lancement sur Crew Dragon (credit SpaceX)

Mais il y a beaucoup plus de simulations que les astronautes et le vaisseau spatial lui-même devront faire avant que la NASA les juge suffisamment sûrs pour voler.

En juin, SpaceX avait annoncé le premier lancement d’une capsule Crew Dragon habitée au plus tôt le 15 novembre 2019. A suivre…

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