SpaceX Dragon

SpaceX Dragon
Dimensions
Hauteur	5,2 m
Diamètre	3,6 m
Propulsion	12 à 18 moteur-fusées Draco
Capacité
Masse du fret	6 tonnes en version cargo, 2,5 tonnes en version habitée
Volume pressurisé	10 m3
Volume non pressurisé	14 m3

Vue d'artiste de la version cargo amarrée à la station spatiale internationale.

schéma de la version cargo et de la version transport de passagers (NASA)

SpaceX Dragon, ou juste Dragon, est un véhicule spatial développé par la société SpaceX pour le compte de la NASA et destiné à desservir la Station spatiale internationale après le retrait de la navette spatiale américaine en 2011. Il est d'abord développé pour le transport de fret mais pourra par la suite être également utilisé pour le transport de personnes. Il peut emporter jusqu'à 6 tonnes de fret qui peuvent être réparties entre la partie pressurisée et un compartiment non pressurisé. Dans ses deux versions, il est capable de revenir sur Terre en ramenant soit un équipage, soit jusqu'à 3 tonnes de fret. Le cône de la capsule est amovible et comporte une écoutille lui permettant de s'amarrer à la station spatiale internationale.

La NASA a passé contrat avec SpaceX en décembre 2008 dans le cadre du programme Commercial Orbital Transportation Services (COTS) pour la fourniture de 12 capsules ayant une capacité cargo totale de 20 tonnes au minimum pour un montant de 1,6 milliard de $. Les clauses du contrat prévoient qu'il peut être étendu jusqu'à concurrence d'un montant de 3,1 milliards de $^[1].

Le premier exemplaire a été lancé le 8 décembre 2010 par une fusée Falcon 9 de la même société dans le cadre du premier vol de qualification exigé par la NASA pour valider le fonctionnement du système de transport spatial.

Caractéristiques

La partie pressurisée du vaisseau. La partie basse accueille les moteurs de manœuvre et leurs réservoirs

Le vaisseau Dragon comporte deux sous-ensembles : la capsule qui revient au sol après la mission dans laquelle se trouve la partie pressurisée et une partie évidée non pressurisée dans laquelle est transporté le fret destiné à être stocké à l'extérieur de la station spatiale.

La partie du vaisseau qui revient au sol a la forme d'un tronc de cône d'une hauteur de 2,9 mètres pour un diamètre de 3,6 mètres avec d'un côté le bouclier thermique et de l'autre l'écoutille au format Common Berthing Mechanism utilisée pour l'amarrage à la partie non russe de la Station spatiale internationale. L'écoutille, qui, au lancement, se trouve à l'extrémité du lanceur, est couverte par une coiffe aérodynamique qui est larguée une fois le vaisseau en orbite. On trouve dans cette partie du vaisseau la soute pressurisée d'un volume de 10 m³ ainsi que les moteurs de manœuvre et les réservoirs associés^[2].

Le second sous-ensemble du vaisseau a la forme d'un cylindre long de 2,3 mètres et d'un diamètre de 3,6 mètres qui est largué avant la rentrée atmosphérique. Ce module permet d'accueillir le fret non pressurisé dans un espace de 14 m³ et les panneaux solaires sont fixés sur ses flancs. SpaceX prévoit de développer une version allongée de 1 mètre qui porte le volume de la soute non pressurisée à 34 m³. Le vaisseau est conçu pour des missions pouvant aller de 1 semaine à 2 ans^[2].

La capsule spatiale est également proposée pour le transport de passagers mais seule la version cargo est en cours de mise au point même si la structure et les composants du vaisseau sont dès à présent conçus pour recevoir des passagers. La version transport de passagers était annoncée avec une capacité de 7 passagers en 2007^[3].

• Le véhicule spatial comporte de 12 à 18 petits moteurs-fusées Draco de 400 Newtons de poussée qui utilisent des carburants hypergoliques c'est-à-dire s'enflammant spontanément lorsqu'ils sont au mis au contact l'un avec l'autre  : méthylhydrazine et peroxyde d'azote. Ils sont utilisés pour le contrôle d'attitude ainsi que pour les corrections et les changements d'orbite. Le vaisseau peut emporter 1290 kg d'ergols^{[4], [5]}
• Deux panneaux solaires produisent de 1 500 à 2 000 Watts en moyenne et jusqu'à 4 000 W en pointe qui sont stockées dans quatre batteries Lithium-polymère et sont restituées sous 28 Volts non régulé^[6]
• Le contrôle d'attitude est réalisé à l'aide d'un système inertiel, de capteurs GPS et de senseurs stellaires. L'orientation est déterminée avec une précision de 0,004°; L'orientation est maintenue avec une précision de 0,012° et la vitesse radiale de 0,02° par axe^[6].
• La capsule a la capacité d'effectuer une rentrée atmosphérique grâce à son bouclier thermique réalisé en PICA ^[5] ce qui lui permet de ramener du fret (ou un équipage) à Terre dans la partie pressurisée.
• La régulation thermique est assurée par deux circuits de fluide caloporteur redondants : des radiateurs montés à l'extérieur de la partie non pressurisée permettent d'évacuer la chaleur excédentaire.
• Le système de télécommunication permet d'envoyer depuis le sol des commandes au vaisseau avec un débit de 300 kilobits par seconde. Le débit maximum vers le sol de 300 Mégabits par seconde. La liaison est assurée en bande S directement vers stations de réception terrestre ou en passant par le réseau de satellites géostationnaires TDRSS de la NASA^[6].
• Le vaisseau est conçu pour être récupéré en mer. Il dispose de parachutes principaux et de parachutes de secours. Un système GPS/Iridium permet de localiser le vaisseau après son amerrissage^[6].
• Pour des expériences scientifiques, la capsule comprend une baie non pressurisée d'une contenance de 0,1 m³ qui permet grâce à une ouverture d'exposer des expériences scientifiques au vide. Celles-ci peuvent être récupérées après le retour à Terre^[6].

Qualification pour le programme COTS

Afin de qualifier son vaisseau pour le programme COTS, SpaceX doit effectuer 3 vols de démonstration qui étaient début juin 2010 programmés respectivement en juillet 2010 , mars 2011 et mai 2011^{[7], [8]} :

• Le premier vol de qualification a été réalisé après plusieurs reports le 8 décembre 2010 et a duré 3 heures et 21 minutes. Le lanceur a placé le vaisseau en orbite basse. Les communications ont été testées et des manœuvres de changement d'orbite et de contrôle d'orientation ont été effectuées par le vaisseau à l'aide de ses moteurs. Après 2 heures passées en orbite, la capsule a effectué une rentrée atmosphérique et a été récupérée après son amerrissage dans l'océan Pacifique qui s'est fait avec une précision de 800 mètres par rapport au point visé^[9],
• pour le deuxième vol d'une durée de 5 jours, le vaisseau doit manœuvrer pour s'approcher à 10 km de la station spatiale internationale ; l'équipage de la station spatiale doit tester le pilotage à distance du vaisseau, ainsi que la réception des données télémétriques. Après une série de vérification de fonctionnement dans l'espace, le vaisseau effectue une rentrée atmosphérique,
• le dernier vol d'une durée de 3 jours est une répétition de l'ensemble des phases du ravitaillement y compris l'accostage de la station.

Galerie

• 

  Modèle utilisé pour les tests de structure dans le cadre du Ansari X Prize (2007).

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  Elon Musk devant des composants de la structure du vaisseau

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  Pose du bouclier thermique

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  Vaisseau du second vol de qualification

Notes et références

1. ↑ F9/Dragon Will Replace the Cargo Transport Function of the Space Shuttle after 2010, 23/12/2007
2. ↑ ^{a et b} (en)DragonLab Fast track ti flight, SpaceX
3. ↑ Dragon Overview, SpaceX
4. ↑ Dragonn overview, SpaceX, 2010. Consulté le 10/12/2010
5. ↑ ^{a et b} SpaceX Updates - December 10, 2007, SpaceX, 10/12/2007
6. ↑ ^{a, b, c, d et e} (en)[PDF]DragonLab, Fast track to flight, SpaceX
7. ↑ (en)NASA Told To Expect Longer Wait Between SpaceX Demo Flights, Space News, 28 mai2010
8. ↑ DRAGON OVERVIEW, 2010
9. ↑ La première capsule privée lancée dans l'espace amerrit dans le Pacifique, AFP, 8 décembre 2010

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

• « SpaceX Dragon », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)

Articles connexes

• Falcon 9
• Commercial Orbital Transportation Services
• Commercial Crew Development
• SpaceX

Liens externes

• Page officielle de SpaceX consacrée au vaisseau Dragon