Des navettes spatiales bien secrètes

Saviez-vous qu’actuellement il y a deux « navettes spatiales » dans l’espace : la X-37B américaine et un « avion spatial » chinois ? Des missions plutôt discrètes pour 2 engins spatiaux automatiques sans équipage.

X-37B : un record en cours avec OTV-6

La navette automatique X-37B a décollé pour un sixième vol orbital du programme le 16 mai 2020 à bord d’une Atlas V et s’appelle donc OTV-6, pour Orbital Test Vehicle n°6.

L’avion spatial réutilisable X-37B avant la mise sous coiffe du lanceur Atlas V avant le lancement du 17 mai 2020 (crédit: U.S. Space Force)

L’avion spatial a été observé sur une orbite 328×342 km. Mais l’OTV est prévu pour fonctionner sur des altitudes entre 240 et 805 kilomètres. Il est désormais le modèle X-37B qui a le plus de jours sur orbite, battant le record du modèle OTV-5 de 780 jours.

DésignationDécollageAtterrissageNombre de jours sur orbiteLieu d’atterrissage
OTV-122 avril 20103 décembre 2010224Vandenberg Space Force Base, Californie
OTV-25 mars 201116 juin 2012468Vandenberg Space Force Base, Californie
OTV-311 décembre 201217 octobre 2014674Vandenberg Space Force Base, Californie
OTV-420 mai 20157 mai 2017718Kennedy Space Center, Floride
OTV-57 septembre 2017 27 octobre 2019780Kennedy Space Center, Floride
OTV-616 mai 2020> 780

Le X-37B mesure environ 8,8 mètres de long et 2,9 m de haut, avec une envergure d’un peu moins de 4,6 m. Au lancement, il pèse environ 5 tonnes. Construit par Boeing, l’OTV comprend de nombreux éléments utilisés pour la première fois pour un avion spatial comme les fonctions de désorbitation et d’atterrissage entièrement automatisées, les commandes de vol et les freins qui utilisent des actionnements électromécaniques (pas d’hydraulique) et un corps composé d’une structure composite relativement légère, plutôt que de l’aluminium traditionnel [description du constructeur].

Le X-37B après atterrissage (crédit Boeing)

C’était initialement un projet de la NASA qui est passé sous la gouvernance de la DARPA puis de l’US Air Force et devenant ainsi un projet classifié. Mais avec OTV-6, une partie des charges utiles a été dévoilée pour la première fois.

Le satellite FalconSat-8 développé par la U.S Air Force Academy et parrainé par l’Air Force Research Laboratory, sera déployé de l’OTV-6 pour mener 5 expériences sur orbite. Il sert de plateforme d’apprentissage pour les cadets de l’US Air Force Academy [Vidéo].

Un module de service de la NASA hébergeant des expériences est fixé à l’arrière de la navette pour étudier les effets de l’environnement spatial sur des matériaux fixés sur une plaque d’échantillonnage et sur des graines de culture.

L’une de ces expériences, du U.S.Naval Research Laboratory (USNRL), étudie la transformation de l’énergie solaire en énergie micro-ondes radiofréquence qui pourrait être ensuite transmise à la Terre. L’expérience s’appelle le Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module, ou PRAM-FX. Les premiers résultats préliminaires de PRAM-FX à bord d’OTV-6 ont été publiés en janvier 2021. Ces données préliminaires proviennent uniquement de l’ensemble de données de simulation thermique comme si l’expérience se situait en orbite géostationnaire. La puissance RF maximale atteinte à ce jour est de 8,4 W, à un angle de 32° par rapport au zénith. Cela correspond, explique le document, à une efficacité totale du module d’environ 8%, conforme aux essais sur Terre. PRAM-FX est l’un des premières missions d’étude de station solaire orbitale auxquelles le Pentagone, et d’autres, pense beaucoup depuis 20 ans. La Chine a annoncé en 2016 qu’elle visait à développer des centrales solaires orbitales.

L’avion spatial, souvent soupçonné d’être une arme potentielle, est probablement trop petit et pas suffisamment maniable pour ce type de mission selon des experts. L’US Air Force rappelle souvent que la mission principale est de tester de nouveaux capteurs et d’autres technologies satellitaires de nouvelle génération, pour voir comment ils fonctionnent et tiennent le coup dans l’environnement spatial.

L’avion-spatial chinois très secret

La Chine possède également son avion-spatial réutilisable, même si on ne connaît pas grand-chose sur l’engin.

Le 4 août dernier, cet engin chinois décollait pour la seconde fois à bord d’une Long March 2F (ou CZ-2F) depuis le centre spatial de Jiuquan, et il est toujours sur orbite au moment de l’écriture de cet article. Selon le 18e Escadron de défense spatiale de la Force spatiale américaine (18th SDS), qui surveille les objets spatiaux, l’avion-spatial serait sur une orbite de 346×593 kilomètres d’altitude, inclinée de 50 degrés depuis le lancement, avec juste une petite manoeuvre le 24 août qui l’a fait passer sur une orbite de 351 km x 595 km.

Le premier vol d’essai avait été réalisé en septembre 2020 et n’avait duré que 2 jours. L’orbite de ce dernier était plus circulaire, 331 x 347 kilomètres.

Les images divulguées des débris de la coiffe de la Long March 2F suggèrent que l’avion-spatial réutilisable chinois serait similaire au X-37B.

La coiffe semble être une version modifiée de la coiffe de 4,2 mètres de diamètre de 12,7 mètres de long utilisée précédemment avec la Long March 2F pour lancer les laboratoires spatiaux Tiangong 1 et 2. On voit des ajouts qui auraient pu être faits pour accueillir l’envergure supplémentaire d’un vaisseau spatial à ailes …

Dimensions de la coiffe CZ-2F et comparaison avec le X-37B (Via ChinaSpacepflight – crédit schéma X37-B : Giuseppe De Chiara)

Lors de la première mission le 18th SDS avait observé la libération d’un petit satellite d’essai émettant des signaux radio en bande S. Cela a fait penser aux petits satellites Banxing déployés par des missions Shenzhou pour faire des observations à distance [Lire Le laboratoire spatial chinois Tiangong-2 photographié depuis un satellite]. Lors de ce second vol, il a été observé jusqu’à 7 objets dans le même plan orbital que l’avion-spatial. Bien que certains de ces objets doivent être des débris du second étage du lanceur CZ-2F, on peut penser qu’il y aurait également des expériences ou des satellites compagnons qui ont été déployés.

La mission est très secrète et on ne connaît pas la date d’atterrissage de ce « spaceplane« . Il devrait avoir lieu sur l’aéroport Alxa Right Banner Badanjilin qui comporte une longue piste d’atterrissage.

En complément, pour démonter que la Chine évolue vite dans le domaine spatial et des systèmes réutilisables : Moins d’un mois après le début de ce second vol d’un avion spatial, la Chine a procédé avec succès le 26 août depuis Jiuquan au second vol suborbital d’une « mini-navette ».

Illustration du vol suborbital d’un véhicule réutilisable chinois (via @CNSAWatcher)

Le communiqué de la CASC précise qu’il s’agit du même véhicule testé en juillet 2021. L’avion suborbital chinois pourrait être utilisé 50 fois. La dénomination exacte du véhicule est : « engin de transport suborbital à portance » (升力式亚轨道运载器) [information via Philippe Coué, spécialiste du spatial chinois et auteur d’un livre sur les projets d’avions aérospatiaux réutilisables].

L’illustration montre à gauche les versions habitée et lanceur de satellite. Le véhicule qui a été testé ce matin serait l’équivalent de feu XS-1 « Phantom Express » de Boeing dont le développement a été abandonné il y a quelques années (photographies de droite) (crédit Philippe Coué)

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