ORION MPCV & SLS


2017

Janvier, un moteur du système de manœuvre orbite OMS du STS est livré en Allemagne pour être attaché au module de service Orion. Le moteur restauré et rassemblé à White Sands NM a été envoyé au centre Johnson pour des tests puis et retourné à White Sands pour des tests de fuites. Le moteur a été livré à Brême chez Airbus ASL. L'ESA fournira 2 modules de service pour les 2 premières missions d'Orion en 2018-2020, vol EM1 et 2 (accords passés en décembre 2012 et décembre 2016). Le moteur livré à Brême a réalisé 19 vols dans l'espace sur Challenger, Discovery et Atlantis (dernier vol sur STS 112 en octobre 2002). le module devra être livré à la NASA en avril prochain. Assemblé à la cabine Orion, le module subira en fin d'année des tests en conditions extrêmes de températures et vide au centre de Plum Brook en Ohio. L'assemblage final avec le lanceur débutera en 2018 pour un lancement en fin d'année. Le contrat de construction d'un second module de service fait partie du deal entre l'ESA et la NASA pour continuer l'exploitation de la station ISS jusqu'en 2024.

12 janvier, VAB, baie 3, la dernière plateforme de service pour le SLS, la A coté Nord est mis en place et sécurisé sur ces rails. Depuis le 23 décembre 2015, 20 plateformes ont été levé et positionné dans la baie 3. Les 10 plateformes de A à K assureront le montage, le contrôle et la préparation du lanceur avant son transfert vers le pad 39A. Les plateformes entourant le Shuttle ont été enlevé en 2013.

1 février, la jupe avant d'un SRB du SLS arrive à Cap Canaveral en provenance d'Orbital ATK en Utah. L'élément gauche est transporté dans le hangar AF où il sera restaurer pour le premier vol du SLS en 2018.

15 février, l'administrateur par intérim Robert Lightfoot demande à l'administrateur adjoint Bill Gerstenmaier d'étudier la possibilité de rendre le premier vol du SLS habité.

L'étage de vol ICPS à Décatur chez ULA fin février, il va être livré chez ULA à Cap Canaveral début mars.

8 mars, un nouveau test de déploiement des parachutes d'Orion. Cette fois, le test simulait un retour sur Terre lors d'un abandon de mission après le décollage. La maquette de la cabine a été largué de 7600 m à 210 km/h.

Mars, l'étage structurel du ICPS est hissé sur le banc d'essais structuraux au centre Marshall avec en dessous l'adaptateur LVSA, le système de séparation et au dessus l'adapteteur pour Orion, OSA.. 28 pistons de charge seront utilisés pour pousser, tirer et tordre l’ensemble, en le soumettant à des charges jusqu'à 40 % supérieur à celles prévues au cours du vol. Plus de 160 km de câbles transmettront des mesures à travers 1900 canaux de données.

22 mars, KSC, le Crawler Transporter 2 fait des premiers essais sur la Crawlerway portant le MLP 1 jusqu'à la jonction des pads 39A et B. L'engin sort de maintenance et sera testé pour confirmer si il est capable de transporter le nouveau ML avec le lanceur SLS dessus. Le MLP 2 est toujours sur le parking de l'ex tur MSS entre les pads 39A et B chargé par le CT1. Il a été déplacé après le dernier vol STS 135 en 2014. Le Crawler 1 a reçu les mêmes modifications que le CT 2 mais sans les patins à roulettes, les cylindres JEL et les paliers. Il est toujours opérationnel et peut transporter de lourdes charges. Le MLP 3 est dans la baie 1 du VAB.

Le passage d'une tornade sur la Nouvelle Orléans début février a causé de nombreux dégâts au centre MAF où la NASA avec Boeing fabrique les éléments du SLS. 5 personnes ont été blessés sur le site. Mars, le réservoir LOX  WCA (Weld Confidence Article) est déplacé dans le bâtiment d'assemblage final. Ce réservoir a été construit pour valider les procédures d'applications des différentes couches de protection thermiques sur la structure.

Le modèle structural du bâti moteur du SLS en partance pour le centre Marsahall pour des tests.

Avril, la NASA fisxe les objectifs du programme des missions du SLS. Après les vols EM1 et2, la NASA va viser la lune et Mars en développant le "Deep Space Gateway & Transort Plan, DSG et DST, sa passerelle pour l'espace profaond et son plan de transport. Le programme sera en 5 phases, avec en phase 0 l'utilisation d'ISS, en phase 1 la construction du DSG, en phase 2 celle du DST, en phase 3 et 4 l'utilisation du DST pour des missions vers Mars.

28 avril, la NASA annonce un report du premier vol du SLS à 2019. Avec moins de 2 ans avant la date de lancement prévu initialement en novembre 2018 pour EM-1, les 3 programmes Orion, SLS  et systèmes-sol font des progrès sur leurs systèmes respectifs, mais la date du lancement EM-1 a finit par glisser tant les défis techniques continuent de causer du retard dans le calendrier. Les trois programmes sont confrontés à des défis particuliers dans la réalisation de leurs développements. Le module de service européen est en retard et reste le moteur du planning du programme. Le soudage de l’étage central du SLS a dû être stoppé plusieurs mois après l'identification de problèmes de résistance sur les soudures. Les responsables du programme ont déclaré que le soudage avait repris en avril dernier, après la mise en place d'un plan d'action corrective. Un nouveau réservoir LH2 devra être fabriqué. Les équipes des "systèmes sol" envisagent d'effectuer l'installation du matériels et ses essais en même temps, ce qui augmentera la complexité, d’après les responsables. Chaque programme doit intégrer son propre matériel et ses logiciels individuellement, après quoi l’équipe "systèmes sol" sera responsable de l'intégration des trois composantes du programme en même temps, au Kennedy Space Center. Les faibles marges de coûts intensifient encore la pression.

3 mai, MAF, une partie du dôme arrière du réservoir LOX STA est endommagé dans le VAC (Vertical Assembly Center) de l'usine. Il était en attente d'être soudé au reste du réservoir.

12 mai, la NASA annonce que finalement le vol EM1 ne sera pas habité. Pour l'agence US, ajouter un équipage à ce premier vol augmenterait les coûts de 600 à 900 millions $ pour valider les logiciels, les systèmes de support vie, d'interruption en vol et qualifier la cabine Orion. Le vol piloté sur le SLS reste prévu pour la mission EM2 en 2021 avec une version améliorée du lanceur, Block 1B avec un nouvel étage supérieur plus puissant.

MAF, l'inter tank est une des 5 parties constituant l'étage "core" du SLS, et relie les réservoirs LH2 et LOX. Construit au MAF, il est une des majeures parties de l'étage fabriquée sans soudures, en connectant ensemble 8 panneaux avec 7500 boulons. Haut de 6,7 m, il supporte toutes les charges lors du vol propulsé du décollage à la séparation des SRB. L'étage va recevoir sa couche de protection thermique.

Juin, Centre Johnson, la NASA procède à un test de 5 Airbag" situé au somme"t d'Orion qui se gonfleront à l'amerrissage pour redresser la cabine hors de l'eau. Le système a été amélioré depuis le vol EFT1 de 2014. Cet été, des tests sont prévus en mer dans le golfe du mexique.

15 juin, premier des 3 tests du moteur QM1 du LAM Launch Abort Motor de Orbital ATK. En cas d'urgence, le moteur de 180 tonnes de poussée, haut de 5 mètres doit tirer le vaisseau Orion à 91 km d'altitude.

22 juin, le centre Johnson réalise un test de mise sous pression et sous vide des combinaisons des futurs astronautes d’Orion. Ces combinaisons sont un hybride des « Advanced Crew Escape Suit – ACES » utilisées lors de lancements et retours des navettes spatiales et des combinaisons spatiales utilisées lors des EVA sur l’ISS.Ce test était le dernier d'une série avant que la combinaison ne soit définitivement qualifiée pour le vol. Les testeurs sont donc entrés dans une chambre à vide, où l'air a été enlevé alors que la combinaison était branchée aux systèmes de survie.

Juillet, entrainement des astronautes à sortir de la cabine Orion une fois revenue en mer. Durant 4 jours, une équipe de la NASA et du ministère de la Défense a testé les procédures de sortie lors de divers scénarios, dans les eaux au large de Galveston, au Texas.

Juillet, la NASA termine le soudage du réservoir d'oxygène liquide du "core" au MAF qui servira pour les tests au centre Marshall et commence le soudage du réservoir LOX pour le premier vol. Au MAF, dans le VAB, 4 réservoirs sont actuellement en fabrication. A droite, devant, le réservoir LOX de test et juste à coté, le réservoir LH2 de test. Devant au sol, le réservoir LH2 de vol.

Août, l'étage IPCS du SLS, actuellement à Cap Canaveral depuis février est transporté du HIF d'ULA au SSPF du KSC.

Préparation des segments des SRB pour le premier vol du SLS chez Orbital ATK en Utah. 4 sont désormais complets. Après inspection aux rayons X, les segments sont peint en blanc avec des marquages en noir destiné aux caméras qui suivront le vol et l'ascension. Ces marquages noirs remplacent désormais les "swoochies" gris et orange des dessins originaux. Des marquages similaires seront peints sur l'étage "core", l'ICPS et l'adaptateur avec Orion. Les marques noires en forme de carré servent pour visualiser le déplacement général du lanceur et les tolérances avec le sol.

Août, Plum Brook Station, centre de recherche Glenn, l'ogive coiffe qui protégera Orion durant l'ascension est testé en chambre acoustique.

Le LVSA, Launch Vehicle Stage Adapter, au centre Marshall va recevoir sa protection thermique en mousse appelée SOFI Spray On Foam Insulation, similaire à celle recouvrant le réservoir du Shuttle. Le LVSA mesure 9 m sur 9, il relie l'étage "core" à l'étage cryogénique ICPS. Il sera ensuite envoyé au KSC.

Le réservoir LOX de vol dans son stand de fabrication le VAB au MAF.

Fin août, Dynetics Inc, Radiance Technologies et G&G Steel présentent le premier étage "pathfinder" du SLS. Cette maquette sera utilisée pour démontrer les opérations et de transport du "core", comprenant le cheminement pour les tests, l'assemblage sur les différents site d'essais et de tir. La maquette en acier mesure 64,5 m de long, pèse 91 tonnes. La NASA prendra possession de cette maquette et la livrera par bateau depuis Cordova au centre d'assemblage des "Core" de vol à Michoud, puis le centre d'essais de Stennis, dans le Mississippi où il sera monté sur le banc B2 pour une mise à feu "verte". Enfin, le "core" sera envoyé au KSC pour des opérations de manutention dans le VAB.

Le Core Stage Pathfinder est la copie conforme du "core" en configuration de vol, même taille, centre de gravité et masse qu'un étage de vol prêt à être livré. Il est doté de toutes les interfaces pour les opérations au sol, manutention, hissage, transport et pour son assemblage avec les autres éléments du lanceur, notamment les SRB ainsi que les emplacements des différents canalisations et tunnel de passage de cables et fluides. A sa base, 4 maquette simpliste des moteurs RS 25 et des ailettes simulant les carénages moteurs. (Photos NSF)

       

Un des 2 couvercles servant à la manutention du "core" au sol, appelé "spiders" qui seront livrés à la NASA. Ce couvercle servira à Stenis et au KSc pour lever l'étage.

Septembre, la mission EM 3 sera un vol habité en orbite dite NRHO autour de la lune. Le vaisseau DSG sera placé sur une trajectoire entre les points de Lagrange L1 et L2 du système terre-lune. lancé par un SLS Bk1, le vol durera 16 à 26 jours avec des objectifs de base consistant à « démontrer la performance des systèmes du vaisseau spatial au-delà du LEO lors d’un vol habité », lancer le module d'habitat (Hab) du DSG et l’associer au PPE (Power and Propulsion Element) déjà lancé et mis en orbite lors de la mission EM-2.

Arizona, nouveau test en parachutes pour Orion. La cabine a été largué de 7500 mètres, simulant un abandon en vol avec une descente en vol libre de 20 secondes avant déploiement des parachutes, 2 stabilisateurs, 3 avants, 3 extracteurs et 3 principaux.

Le réservoir LH2 de vol au MAF.

       

Disposition des 4 moteurs sur le premier étage du SLS EM1: E1: 2045, E2: 2056, E3: 2058 et E4: 2060

Octobre, le bras d'accès de l'équipage Crew Acces Arm est prêt à être envoyé au KSC et installé sur le ML du SLS. Depuis le début de l'année, le ML a reçu le bras pour le module de service d'Orion, le OSMU et en juin le bras pour la partie avant du core du SLS, le CSFSU. Sur la plateforme a été ajouté les ombilicaux pour les SRB, les ASEPU. Au début de mois, le bras situé sur la zone entre les réservoirs du core, le CSIU a été placé pour des essais, il sera attaché dans les mois qui suivront. Le vol EM 1 reste prévu pour fin 2019 avec une cabine Orion automatique. Par la suite, le ML devra être modifié pour lancer le vol EM 2 avec le nouveau étage supérieur cryogénique. Il sera rehausser de 13 mètres. Les bras de service et les ombilicaux devront être remplacé et remis à la bonne hauteur.

Les 4 moteurs RS 25 du premier vol du SLS EM1. Ils seront envoyés au MAF et intégré au lanceur.

Italie, Turin, Thales Alenia démarre la fabrication du second module ESM pour Orion EM2. Le premier sera envoyé eu KSC en 2018.

Novembre, Turin, Thales Alenis, la structure interne du module de service Orion ESM 2 est visible. Les 2 cloisons circulaires sont en place boulonnées aux panneaux verticaux. Sur la partie haute s'attachera l'adaptateur du module Orion.

Novembre, entraînement au JSC à l'évacuation de la cabine Orion avant le lancement. Simulant la phase de compte à rebours où la cabine est au sommet du lanceur à 100 m de haut, les astronautes suivent les procédures de la NASA pour regagner au plus vite un lieu en sécurité au bout du bras d'accès CAA. Dans les précédents tests, les astronautes avaient simulé une évacuation de la cabine après son retour dans l'océan.

Chez ATK, la fabrication des premiers SRB de vol continue avec ici les tuyères. Des marqueurs noirs sont posés sur la structure afin de suivre lors du décollage les mouvements et les interactions avec les structures au sol à l'aide de caméras filmant à très grandes vitesses.

La NASA termine 3 jours de revue technique sur le programme SLS et le lancement de la sonde Europa Clipper lors du vol EM2 habité actuellement prévu le 4 juin 2022. Or cette date pourrait glisser d'un an suite aux nombreux changements que doit subir le ML 1 du lanceur après son premier vol. Le vol EM2 doit utiliser le SLS en version Block 1B avec un nouvel étage supérieur le EUS Exploration Upper Stage, qui ne sera pas prêt pour le premier vol EM1. Pour ce premier vol, la NASA a décidé d'utiliser une variante, le ICPS, dérivé des étages du Delta 4 et le ML Ares 1 a été modifié en conséquence. Les modifications sur le ML 1 pour le rendre compatible au SLS Block 1B prendront 33 mois selon la NASA (augmentation de la hauteur de la tour et installation de nouvelles canalisations pour l'étage cryogénique). Le vol EM1 est actuellement planifié pour décembre 2019, mais il risque de passer à mi 2020.


Le principal problème est le poids du ML, qui actuellement dépasse la capacité du Crawler transporter de 90 tonnes. Le CT a été modifié pour pouvoir supporter 8 391 000 kg. Même si les marges permettront de largement dépasser cette capacité, le problème se posera avec le poids du ML modifié pour le vol EM2, 8 935 750 kg. Ce problème de poids est la conséquence de l'annulation du programme Constellation en 2010. Le ML d'Arès 1 a été modifié au lieu d'être complètement reconstruit pour le lanceur SLS. La NASA veut un nouveau ML pour le Block 1S, laissant le ML actuel après le vol EM1 pour les lancements cargo du SLS. Le plan actuel est de lancer EM1 avec le ML actuel puis de le modifier pour les lancements cargo. De nombreux équipements seront ainsi récupérés pour le nouveau ML  (bras CAA, les ombilicaux Orion et leurs systèmes sol). Entre temps, la NASA pense débuter la construction du ML 2 pour le SLS Block 1S et 2. Le budget pour la construction du nouveau ML doit être décidé d'ici octobre 2018 pour l'année fiscale US 2019.
Autre problème pour la NASA, le lancement du vol EM 2 avec la sonde Europa Clipper est assujetti à une fenêtre de tir qui se terminera le 25 juin 2022. Une option de lancement est encore possible en 2023. Si le SLS BK 1B a comme charge utile Europa Clipper, il faudra ajouter des tests supplémentaires sur le lanceur notamment parce qu'il sera pourvu d'une énorme coiffe. De plus, le conseil de sécurité de la NASA demande un premier vol d'essai du nouveau lanceur avant d'y embarquer un équipage.
Dans l'ordre logique, la NASA a planifié dans l'ordre le vol EM 1 avec le SLS BK1 et l'étage supérieur ICPS, le vol avec Europa Clipper sur le SLS BK1B et l'étage supérieur EUS et enfin un vol habité sur le SLS BK1B. Dans la réalité, le vol d'Europa Clipper dépend de sa disponibilité et celle du lanceur SLS BK1B dans la fenêtre de tir prévue et du besoin du vol EM2 pour commencer la construction de la base lunaire Deep Space, construction qui dépend aussi du vol EM2. La préparation d'Europa Clipper dépend aussi des ML, de leur modification ou leur construction, qui dépend aussi de la date de lancement d'EM1. Si la sonde utilise le ML1 modifié  après le vol EM1, elle na aucune chance de partir en 2022. La construction d'un ML neuf, si elle est décidé en 2018 prendrait 4 années, au delà de la fenêtre d'Europa Clipper. Bref, la NASA est dans l'impasse.
Du coté des finances, le coût pour construire le ML 2 serait de 300 millions $, les modifications du ML Arès ont elles coûté 200 millions $ à ce jour. Si la décision est prise rapidement, il pourrait être opérationnel pour le vol EM2 et ainsi réduire l'écart entre ces 2 missions. La NASA pourrait intercaler d'autres missions avec le SLS Block 1 de base en attendant le vol EM2 et ainsi augmenter la cadence des vols du SLS, ce qui justifierait sa construction.

Modifications des ombilicaux:
Déplacement du CAA et OSMU
Suppression du ICPSU
Ajout du EUSE (étage cryogénique)
Ajout d'un stabilisateur VS
Modifications de structure:
Allégement, suppression et refaçonnage de la structure actuelle
Ajout de 13 mètres de structure en hauteur
Modifications GSE:
Modifcation de 40 sous systèmes
Déplacement de 30 km de câles et ajout de nouveaux
Déplacement de 2 km de canalisations et ajout de nouvelles
Validation des nouveaux sous systèmes
Modifications des sous systèmes:
Ajout de nouvelles salles CU et salle secondaires dans la plateforme
Déplacement de la salle électrique du niveau 305

26 décembre, la mission EM 1 a son patch de vol. Prévu pour fin 2019 et probablement repoussé à juin 2020, la mission verra le premier vol du SLS depuis la pad 39B et envoyé une cabine Orion inhabitée autour de la lune durant 3 semaines. Le patch a son centre en forme de triangle. Le lanceur est dessiné avec son étage principal orangé, ses 2 boosters et le module de commande Orion de façon simplifié s'élançant du pad 39B. A la base du patch, par dessus le nuage de fumée des moteurs figurent les 3 mats anti-foudre entourant le site de lancement et la tour ombilicale. En fond, la pleine lune entouré de 2 cordons bleu et rouge figurant la trajectoire d'Orion et les couleurs de la bannière US. Ce patch est le premier représentant le lanceur SLS qui n'a pas de logo officiel à ce jour. Le patch est le 3eme du programme après le PA 1 d'Orion en mai 2010 et le vol EFT 1 en décembre 2014. Orion a aussi son logo crée par Michael Okuda, un graphiste qui a travaillé sur les séries "Star Treck et des films.

En parallèle au vol EM 1, la NASA prépare la mission Ascent Bord 2, un vol atmosphérique pour valider le système d'abandon en vol en avril 2019. Le vol EM 2 piloté est actuellement prévu pour 2022.

 

2018