La NASA a un nouveau problème à résoudre avant le prochain test de compte à rebours d’Artemis II
L’administrateur de la NASA, Jared Isaacman, a déclaré samedi que l’agence examine des moyens d’empêcher les problèmes de ravitaillement en carburant qui affligent la fusée Space Launch System avant la mission Artemis III.
Artemis III est prévue pour être la première mission avec équipage à se poser sur la Lune depuis le programme Apollo il y a plus de 50 ans. Quant à Artemis II, qui reste sur la rampe de lancement au Kennedy Space Center en Floride après avoir manqué une fenêtre de lancement plus tôt ce mois-ci, la NASA se prépare pour une deuxième répétition de compte à rebours dès la semaine prochaine afin de confirmer si les techniciens ont résolu une fuite de carburant hydrogène qui a interrompu un essai de compte à rebours le 2 février.
Artemis II est le premier vol avec équipage pour la fusée SLS et le vaisseau spatial Orion. La mission de près de 10 jours transportera quatre astronautes autour de la face cachée de la Lune et les ramènera sur Terre.
Encore et encore
Les fuites de carburant ne sont pas nouvelles pour le Space Launch System. Le même type de fuite a retardé le premier vol d’essai de la fusée SLS de plusieurs mois en 2022. Lors de ce lancement, les équipes au sol pensaient avoir résolu le problème en changeant la façon dont elles chargeaient l’hydrogène liquide ultra-froid dans l’étage central de la fusée. L’équipe de lancement a utilisé la même procédure de chargement le 2 février, mais la fuite est réapparue.
« Compte tenu des problèmes observés avant Artemis I, et de la longue durée entre les missions, nous ne devrions pas être surpris qu’il y ait des défis en entrant dans la campagne Artemis II », a écrit Isaacman samedi dans une mise à jour sur le site de médias sociaux X. « Cela n’excuse pas la situation, mais nous la comprenons. Je suis impressionné par l’équipe de la NASA et nos contractants qui travaillent avec diligence tout au long de la campagne. »
Les ingénieurs ont retracé les problèmes de ravitaillement à l’équipement de support au sol. Plus précisément, les fuites d’hydrogène proviennent de la zone où les conduites de ravitaillement sur la plateforme de lancement de la fusée se connectent au bas de l’étage central. Deux ombilicaux de mât de service arrière, ou TSMU, acheminent l’hydrogène liquide et l’oxygène liquide dans la fusée pendant le compte à rebours, puis se déconnectent et se rétractent dans des logements de protection au décollage.
Le TSMU fournissant l’hydrogène liquide à l’étage central a deux conduites, de 8 pouces et 4 pouces de diamètre, se connectant par des plaques ombilicales correspondantes du côté sol et du côté fusée. Les techniciens ont remplacé les joints autour des deux conduites de ravitaillement après le compte à rebours d’entraînement, ou répétition générale humide (WDR), plus tôt ce mois-ci.
Jeudi, l’équipe de lancement de la NASA a testé les joints en remplissant partiellement l’étage central d’hydrogène liquide. Ce « test de confiance » s’est terminé plus tôt que prévu lorsque l’équipe de lancement a rencontré un nouveau problème qui a réduit le flux de carburant dans la fusée. Dans un communiqué publié vendredi soir, la NASA a déclaré que les travailleurs remplaceront un filtre soupçonné d’être la cause de la réduction du flux avant de procéder à la prochaine WDR.
Le test de confiance s’est terminé lorsque l’équipe de lancement est passée en mode « remplissage rapide » pour l’hydrogène liquide, lorsque les pressions et les débits soumettent les joints capricieux au plus grand stress. Cependant, la NASA a déclaré que les ingénieurs ont atteint plusieurs objectifs clés du test de confiance.
Isaacman a écrit samedi que le test « a fourni une grande quantité de données, et nous avons observé des taux de fuite sensiblement inférieurs par rapport aux observations précédentes lors de WDR-1. »
Bien que l’équipe de lancement n’ait pas pu tester les joints dans les conditions les plus stressantes jeudi, les responsables ont apparemment obtenu suffisamment de données pour passer à la prochaine WDR. Au cours de ce test à venir, la NASA tentera de charger complètement l’hydrogène et l’oxygène dans la fusée et de faire le compte à rebours jusqu’à moins d’une minute avant le lancement, avant d’arrêter l’horloge et de vider les réservoirs de propergol du SLS.
Dans son message sur les médias sociaux, Isaacman a caractérisé le résultat du test de confiance de jeudi de cette manière : « Je ne dirais pas que quelque chose s’est cassé qui a causé la fin prématurée du test, mais plutôt que nous avons suffisamment observé et atteint un point où attendre un dépannage supplémentaire était inutile. »
Changer les règles
Lors de la première WDR plus tôt ce mois-ci, les concentrations de gaz hydrogène dans la zone autour de la connexion de ravitaillement ont bondi au-delà de 16 pour cent, la limite de sécurité de la NASA. Ce pic était plus élevé que tous les taux de fuite observés pendant la campagne de lancement d’Artemis I en 2022. Depuis, la NASA a réévalué sa limite de sécurité et l’a relevée de 4 pour cent, une règle conservatrice que la NASA avait conservée du programme de la navette spatiale, à 16 pour cent.
John Honeycutt, président de l’équipe de gestion de la mission Artemis II de la NASA, a déclaré que la décision d’assouplir la limite de sécurité entre Artemis I et Artemis II était fondée sur des données de test.
« Le programme SLS, ils ont mis en place une campagne de tests qui a réellement examiné cette cavité, les caractéristiques de la cavité, la purge dans la cavité… et ils ont introduit de l’hydrogène pour voir quand on pouvait réellement le faire s’enflammer, et à 16 pour cent, vous ne pouviez pas », a déclaré Honeycutt, qui a été directeur du programme SLS de la NASA avant de passer à son nouveau poste.
L’hydrogène est explosif à des concentrations élevées lorsqu’il est mélangé à l’air. C’est ce qui fait de l’hydrogène un carburant de fusée formidable. Mais il est aussi notoirement difficile à contenir. L’hydrogène moléculaire est la plus petite molécule, ce qui signifie qu’il peut facilement s’échapper par des voies de fuite, et pose un défi matériel pour les joints car l’hydrogène liquéfié est refroidi à moins 423 degrés Fahrenheit (moins 253 degrés Celsius).
Ainsi, il s’avère que la NASA a utilisé l’intervalle de trois ans entre Artemis I et Artemis II pour s’habituer à une fuite d’hydrogène plus importante, au lieu de réparer les fuites elles-mêmes. Isaacman a déclaré que cela changera avant Artemis III, qui est également probablement à au moins trois ans.
« Je dirai de manière quasi définitive que pour Artemis III, nous testerons le véhicule au froid avant qu’il n’arrive sur la rampe, et les interfaces de chargement de propergol que nous dépannons seront reconçues », a écrit Isaacman.
Isaacman a pris ses fonctions d’administrateur de la NASA en décembre et a critiqué le coût élevé du programme SLS, estimé par l’inspecteur général de la NASA à plus de 2 milliards de dollars par fusée, ainsi que le rythme de vol léthargique du lanceur.
Les dépenses de la NASA pour les systèmes au sol de la fusée au Kennedy Space Center sont également énormes. La NASA a dépensé près de 900 millions de dollars pour l’infrastructure de support au sol d’Artemis en 2024 seulement. Une grande partie de l’argent a servi à construire une nouvelle plateforme de lancement pour une version améliorée du Space Launch System qui pourrait ne jamais voler.
Tout cela fait de chaque fusée SLS un œuf en or, un spécimen sur mesure qui doit être traité avec soin car il est trop cher à remplacer. La NASA et Boeing, le contractant principal pour l’étage central du SLS, n’ont jamais construit de modèle de test grandeur nature de l’étage central. Il n’existe actuellement aucun moyen de tester complètement l’interaction cryogénique entre l’étage central et l’équipement au sol jusqu’à ce que la fusée entièrement assemblée soit sur la rampe de lancement.
La loi existante exige que la NASA continue de faire voler la fusée SLS jusqu’à la mission Artemis V. Isaacman a écrit que l’architecture Artemis « continuera d’évoluer à mesure que nous en apprendrons davantage et que les capacités de l’industrie mûriront. » En d’autres termes, la NASA intégrera des fusées plus récentes, moins chères et réutilisables dans le programme Artemis.
La prochaine série de fenêtres de lancement pour la mission Artemis II commence le 3 mars. Si la mission ne décolle pas en mars, la NASA devra ramener la fusée au bâtiment d’assemblage des véhicules pour actualiser son système de terminaison de vol. D’autres dates de lancement sont disponibles en avril et en mai.
« Il reste encore beaucoup de travail à faire pour préparer cette mission historique », a écrit Isaacman. « Nous ne lancerons pas à moins d’être prêts et la sécurité de nos astronautes restera la plus haute priorité. Nous tiendrons tout le monde informé pendant que la NASA se prépare à retourner sur la Lune. »
