Détails sur la récupération des coiffes

L'animation ci-dessus est fournie par kNews Space que vous retrouverez ici: kNews Space - YouTube. Merci à lui !

Une coiffe, qu'est-ce que c'est ?

La coiffe est l'extrémité supérieure d'un lanceur, qui protège la charge utile durant le vol atmosphérique.

La coiffe remplit plusieurs objectifs :

  • Elle attenue la charge aerodynamique via sa forme,
  • Elle protège la charge utile de la météo,
  • Elle empêche les forces aérodynamiques de frapper la charge utile durant la traversée des couches atmosphériques basses,
  • Elle isole thermiquement la charge utile car, durant le vol, l'extrémité de la fusée est portée à des températures élevées à cause des forces de frottement,
  • Elle protège la charge utile des vibrations générées par les moteurs-fusées, via un système d'asorbtion des ondes sonores.

La coiffe est souvent faite en alliage léger tel que l'aluminium ou en fibres de carbone. Elle se compose souvent de 2 parties symétriques, des sortes de demi-coquilles, isolées de l'intérieur.

Lorsque la densité de l'air est assez basse pour que les forces aérodynamiques n'endommage pas la charge utile ou les composants du lanceurs, elle est larguée.

Il faut trouver ce bon point de larguage car sa masse gêne les performances du lanceur via son poids (3 tonnes sur Ariane !). Sur Ariane5 par exemple, elle se largue à 110km d'altitude.

Pour sa séparation, on utilise diverses méthodes ; des ressorts, des dispositifs pyrotechniques... Si la séparation est un échec, elle entraîne un échec de la mission : le satellite resterait bloqué dans le lanceur !

Certains lanceurs disposent de coiffes de plusieurs dimensions pour permettre l'emport de charges utiles de dimensions variées. Certaines (comme sur Ariane5) ont un système interne nommé SYLDA pour lancer 2 satellites.

Lors de vol classiques et jusqu'à maintenant, les coiffes sont jetées et retombent dans l'eau la plupart du temps. Elles se détruisent à l'impact et/ou coulent.

SpaceX : sa coiffe récupérable et son bateau

Il y a quelques temps, Elon Musk et SpaceX ont annoncés une nouvelle variante de leur coiffe : la "Fairing 2.0". Elle est plus grande de quelques centimètres, passant de (13.165m x 5.135m) à (13.228m x 5.263m).

Cette coiffe améliorée est plus légère et résistante, doit pouvoir être récupérée, et survivre à sa chute de plusieurs dizaines de kilomètres depuis l'espace.

Cette coiffe utilise des moteurs RCS pour contrôler son attitude (orientation) et sa trajectoire (point de chute) pendant la phase balistique. Vous pouvez voir les jets de ces moteurs sur cette vidéo, prise lors du lancement très médiatisé d'Iridium4, éclairé par le soleil rasant, et qui nous permet de bien distinguer les manoeuvres. La vidéo en question, déjà réglée au bon moment, on voit les deux points de la coiffe et les échappements.

On distingue les réservoirs de carburant pour ces moteurs à l'intérieur sur cette photo de la coiffe de la Heavy : ce sont les cylindres gris sur les côtés, en haut et en bas.

Une fois dans l'atmosphère, elle déploiera un parachute dirigeable ("parafoil" disait Elon Musk), et atterrira sur le filet du bateau "Mr.Steven". (cette illustration n'est pas officielle, elle n'est qu'une représentation artistique.) Ce sacré navire mesure 61.57m × 10.36m et pèse 510tonnes à vide !

Vous pouvez suivre ce bateau sur ce site : Traquer Mr.Steven

La première tentative !

En ce jour de Jeudi 22 Février 2018, SpaceX à lancé la mission PAZ (avec 2 satellites secondaires de SpaceX) via une Falcon9 dont le corps a déjà volé pour FORMSAT-5.

Le lancement de bon matin s'est déroulé sans accrocs, et le satellite principal à été déployé avec succès.

La coiffe à été larguée et est retombée vers la Terre. Quelques minutes après, Elon Musk annoncait sur son Twitter que la coiffe était dans l'atmosphère, et la voile deployée.

Malheureusement, le lancement se déroulant de nuit, on n'a eu aucune couverture visuelle, seulement les infos données par SpaceX.

Elle à finalement atterri quelques centaines de mètre à côté du bateau, intacte.

Conclusion

SpaceX cherche un recyclage intensif, une réutilisation et des économies maximales.

La coiffe coûtant 6millions de dollars, récupérer une moitié à 3millions reste utile, de plus, la récupération de cette coiffe augmenterait le nombre de premières de cette entreprises.

Merci,

Niels.

Photos copyright : SpaceX, NASA, ULA
Sources : SpaceX, Arianespace, Elon Musk, Reddit, ULA

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