LES ETAGES SUPERIEURS DU STS

L' ETAGE CENTAUR G

Scan Dennis Jenkins

Début 1982, l' USAF et la NASA se mettent d' accord pour développer ensemble un étage supérieur à propergols liquides dérivé du Centaur, le Centaur G pour des lancements de satellites militaires et de sondes interplanétaires avec le Shuttle. Le coût de développement est estimé à 269 millions $ dont 150 financés par l' USAF, le programme étant sous la responsabilité de la NASA. Ce nouvel étage est une version "élargie" et "raccourcie" du Centaur D de General Dynamic équipant les Atlas en gardant les moteurs RL10 et le même réservoir de LOX de 3 m de diamètre que le Centaur D.
Deux versions sont développés, le Centaur G de 6,1 m de long et 4,63 m de diamètre pour l' USAF et le Centaur G prime de 9,1 m de long pour la NASA. La version Centaur D mesure elle 9 m de long et 3 m de diamètre. Installé sur un bâti dans la soute, le Centaur pourra placer 4500 kg en orbite GTO.
La NASA et l' USAF ont commandé deux étages chacun de type G et G prime pour lancer notamment les sondes Galileo et ISPM. Cet étage devra remplacer l' IUS trois étages pour les missions inter planétaires.

Le Centaur G est un étage à propergol liquides cryogénique de 16327 kg mesurant 6 m de longueur pour 4,3 m de diamètre. Il embarque 13727 kg de carburant (hydrogène et d' oxygène liquide) alimentant 2 moteurs RL 10A-3-3 de 15 tonnes de poussée fonctionnant 420 secondes.
L' étage Centaur G prime est un peu plus long, 9 m et plus lourd 19500 kg (16500 kg de carburant). Ses deux moteurs fonctionnent pendant 550 secondes.

Deux étage Centaur G prime sont construit pour lancer les sondes Galileo vers jupiter et Ulysse (ISPM) vers le soleil et un seul Centaur G pour le DoD.

Au sol, le pad 39A commence à être équipé dans l'été 1983. Une extension est ajoutée sur la tour FSS au niveau 115 pour supporter le bras roulant qui servira à alimenter l'étage Centaur en électricité en en hydrogène liquide, l'alimentation LOX étant faite de l' intérieur des Orbiters.
Le Rolling Beam Umbilical System (RBUS) a été préféré à d'autres concepts, comme un bras associé aux mat de service du MLP car il nécessitait peu de modification sur les Orbiters ou sur les installations au sol.
Sur la tour FSS un porche a été ajouté pour supporter la structure de 15 tonnes qui enferme le bras roulant. Elle est inclinée de 6° vers le haut afin d'être au même niveau que la plaque ombilicale des Orbiters. A l'intérieur de cette structure inclinée se trouve le bras roulant proprement dit avec à son extrémité la plaque ombilicale pour le remplissage et la vidange et le dégazage du LH2. La bras reste connecter à l'Orbiter jusqu'à l'allumage des booster. A ce moment, un système pyrotechnique permet d'arracher la plaque ombilicale, de renter le bras de 5 tonnes dans la tour en 3 secondes sur 11 m grâce à des contre poids. Des aspergeurs d'eau permettent de protéger la structure des flammes du lancement. Dans l'été 1985, le bras est opérationnel sur le pad 39A.

Deux Orbiters Challenger et Discovery sont modifiés au KSC pour recevoir dans leur soute l' étage cryogénique, une plaque ombilicale a été ajouté sur le coté gauche juste à l' avant des portes d' accès au compartiment arrière ainsi qu' un système de contrôle dans le cockpit (5 millions $ par véhicule). Atlantis est livré en 1984 avec ces modifications.
L' accident de Challenger en janvier 1986 arrête les travaux. A ce moment, l' étage pour Galiléo est en test dans le bâtiment VPF prêt à être associé avec la sonde tandis que l' étage d' Ulysse subit des tests de remplissage sur le pad 36 A. L' étage G pour le Dod est en cours de fabrication. Par mesure de sécurité, la NASA décide en juin de retirer l' étage Centaur du Shuttle, l' étage IUS le remplaçant dans les missions inter planétaires. Le bras d' alimentation RBUS installé sur les deux pads 39 est enlevé, mais la plateforme support restera sur les deux tours.

Photo NASA

Afin de tester l'extension et le bras RBUS au sol avant de valider le système sur le pad proprement dit, les techniciens construisent sur le site du LETF Launch Equipment Test Facility dans la zone industrielle du centre spatial une portion de la tour FSS avec l'avancé et y assemblent le système de bras roulant A l'autre bout, un TSM ainsi qu'une maquette simulant l'Orbiter avec l'interface de l'étage permet de tester les procédures de remplissage et de deconnexion.

Le LTEF a été construit initialement pour tester les équipements et les systèmes de lancement du Shuttle, les mats de service TSM (Tail Service Mast), les bras d'accès des astronautes (OAA, orbiter Acces Arm) et de dégazage du réservoir externe pour l'oxygène (Gox Vent Hood) et l'hydrogène (External Tank LH2 Vent Arm), les support de maintien des boosters sur le MLP (SRB Hold Down Post). Le LTEF a été conçu pour la simulation des événements vol sur le shuttle tel que les effets du le vent, du soleil sur les équipements cryogéniques, l' allumage des moteurs de l' Orbiter et le décollage.


Vue générale du LETF	Au premier plan le RBUS et à gauche au fond les TSM récupérés à Vandenberg sur le SLC 6

Photos Steve Wachowski NASA.

Après l' annonce de l' annulation du programme Centaur à bord du Shuttle, l' étage G prime est modifié pour pouvoir être lancé par un Titan 4.

L' étage Centaur G prime du Shuttle en configuration de vol en exposition au Space & Rocket Center, Huntsville, Alabama, Photos Jason Hatton, probablement réalisé avec les éléments de vol.