Airbus Defence and Space

Airbus Defence and Space et les navettes américaines

Une longue histoire commune

Juillet 2011, vol STS-135 : la dernière mission de la navette spatiale américaine.

Atlantis Flight STS 35 © NASA Kim ShiflettDurant plus de trois décennies, les navettes spatiales de la NASA auront emporté dans l’espace de nombreux instruments d’expérimentation, des démonstrateurs technologiques, des satellites, des sondes ou des télescopes. Les laboratoires spatiaux Spacelab et Columbus, le module européen de la Station spatiale internationale (ISS), ont également fait partie des voyages de la navette. Ces projets ont été développés et construits sous la maîtrise d’œuvre d’Airbus Defence and Space.

Pour sa dernière mission, la navette emporte une fois de plus des échantillons destinés au laboratoire de science des matériaux (MSL). Ce laboratoire contient le four spatial SQF (Solidification and Quench Furnace), lui aussi conçu par Airbus Defence and Space et dans lequel ces échantillons seront fondus.

La navette Atlantis a décollé une dernière fois grâce à la poussée délivrée notamment par ses moteurs principaux, dont le système a été créé au milieu des années 60 sur la base d’un brevet d’invention déposé à l’époque par Airbus Defence and Space.

 

1966 : un brevet pour la propulsion

A la fin des années 60,  après la course à la Lune, la NASA décide de concentrer ses efforts sur un concept de navette spatiale réutilisable, dans le but de réduire les coûts du transport spatial et d’en démocratiser ainsi la commercialisation. Les contacts d’Airbus Defence and Space avec la NASA et le programme de la navette américaine remontent à cette époque. Le développement des moteurs principaux SSME (Space Shuttle Main Engines) de la navette repose sur un brevet issu d’une collaboration entre la société MBB (aujourd’hui Airbus Defence and Space) à Ottobrunn en Allemagne et Rocketdyne / North American Aviation. En 1966, une offre conjointe est soumise à l’US Air Force. L’objectif de ce programme commun consiste à démontrer la maîtrise technique des chambres de combustion à très haute pression (composées de cuivre à canaux de refroidissement fraisés). La combinaison de propergols retenue est un mélange d’hydrogène et d’oxygène liquides.

MBB conçoit et fabrique le moteur de démonstration selon l’un de ses brevets internes. A l’époque, seul Rocketdyne dispose des bancs d’essais nécessaires : les tests sont donc menés dans son centre d’essais de Santa Susanna, en Californie. Le programme de recherche germano-américain sur les hautes pressions porte alors le nom de BORD 1 (BOelkow/Rocketdyne Division).

Les résultats dépassent largement les attentes, avec une pression de combustion de 283 bar, un record mondial toujours inégalé pour la combinaison d’ergols hydrogène / oxygène.

La formule en trois parties du composite comprenant un orbiteur, un réservoir extérieur et deux propulseurs d’appoint est officiellement validée par la NASA le 15 mars 1972. Les travaux de construction débutent cinq mois plus tard.

 

1981 : premier SPAS dans l’espace

En juin 1983, le vol STS-7 de Challenger, emporte la palette d’expérimentation scientifique SPAS (Shuttle PAllet Satellite), développée et fabriquée par Airbus Defence and Space.

Les quatre premières missions de la navette Columbia, en 1981 et 1982, vont constituer sa mise à l’épreuve dans l’espace. En 1983, la NASA se dote d’une deuxième navette : Challenger. En juin 1983, le vol STS-7 de Challenger, emporte la palette d’expérimentation scientifique SPAS (Shuttle PAllet Satellite), développée et fabriquée par Airbus Defence and Space. Elle est spécialement conçue pour s’intégrer à la soute de la navette américaine. Cette palette permet d’emporter des charges utiles dans l’espace.

D’autres missions suivront en 1984 et 1991, puis, dans le cadre du projet scientifique allemand Astro-SPAS, une version améliorée de cette palette emporte, en 1993 et 1997 (vols STS-51, STS-66, STS-80, STS-85), les instruments interchangeables Orfeus (spectromètre à ultraviolets) et Crista (télescope infrarouge cryogénique pour l’étude de l’atmosphère).

 

Dès 1983, Spacelab : un laboratoire dans l’espace

Après le succès de SPAS-01 (vol STS-7) en juin 1983, les ingénieurs suivent avec la plus grande attention le lancement de Columbia en novembre 1983. La soute de la navette emporte en effet pour la première fois le laboratoire spatial Spacelab construit par Airbus Defence and Space. Ce laboratoire effectuera 21 vols au total, le dernier intervenant en avril 1998, également à bord de Columbia (STS-90).

Airbus Defence and Space s’implique également dans le vol spatial habité grâce à la conception et à la fabrication du système de vie destiné à Spacelab, ainsi que de nombreux équipements d’expérimentation (centrifugeuses, fours, serres, congélateurs et manipulateurs) dédiés à la recherche en conditions d’apesanteur ou de microgravité.

L’IPS, une technologie de pointe

Le système de pointage de la soute des navettes américaines IPS (Instrument Pointing System) a été développé par Airbus Defence and Space et spécialement mis au point pour les télescopes et les installations radars. La tâche de l’IPS consiste à orienter les instruments installés sur les palettes vers des points précis (étoiles) et à maintenir leur pointage pendant des périodes prolongées (STS-35 ; STS 51-F).  

Module Cargo

Airbus Defence and Space Stevenage a également fourni des « palettes », développées à l’origine dans le cadre du programme Spacelab. Au total, 13 palettes ont été construites, dont 10 ont volé au cours de 30 missions, chaque mission emportant jusqu’à trois palettes. Celles-ci ont été conçues pour équiper la navette d’une plateforme fiable, capable de supporter des cargaisons de tous types et de toutes tailles.
Ces palettes ont également été utilisées pour monter des expériences à l’extérieur du Spacelab.

 

La flotte de navettes joue également un rôle central dans le transport et la mise en orbite de satellites de grandes dimensions et de sondes interplanétaires: la sonde solaire Ulysses (octobre 1990)

1989 : voyager dans le système solaire et observer les confins de l’espace

La flotte de navettes joue également un rôle central dans le transport et la mise en orbite de satellites de grandes dimensions et de sondes interplanétaires, tels que la sonde Jupiter (octobre 1989), équipée de systèmes de propulsion et de freinage fabriqués par Airbus Defence and Space, la sonde solaire Ulysses (octobre 1990), conçue pour l’ESA par Airbus Defence and Space, le télescope spatial Hubble (avril 1990) et sa caméra pour objets faiblement lumineux FOC (Faint Object Camera), également conçue par Airbus Defence and Space. De nombreuses missions sont également utilisées pour réparer et mettre à niveau Hubble.

A l’issue du vol STS-109 de mars 2002, les astronautes ramènent sur Terre la caméra FOC après plus d’une décennie de service actif. L’unité de vol est aujourd’hui exposée au musée Dornier, à proximité du site Airbus Defence and Space de Friedrichshafen (Allemagne).

EURECA : la première plate-forme de recherche orbitale entièrement automatisée

A l’été 1992, la navette Atlantis libère dans l’espace la plate-forme satellitaire européenne EURECA, développée par Airbus Defence and Space. EURECA est une plate-forme de recherche inhabitée volant en totale autonomie et hébergeant des expériences à réaliser en apesanteur. Un an plus tard, elle est récupérée et rapportée sur Terre par l’équipe de la navette Endeavour au cours de la mission STS-57.

La navette Endeavour a elle aussi joué un rôle essentiel lors de trois missions d’observation de la Terre en 1994 et 2000.

Les radars : de la navette à TerraSAR-X

La navette Endeavour a elle aussi joué un rôle essentiel lors de trois missions d’observation de la Terre en 1994 et 2000. Parmi les radars spatiaux (Space Radar Lab) embarqués dans sa soute, un radar en bande X mis au point par Airbus Defence and Space. Au début du millénaire, au cours du vol STS-99, deux exemplaires de ce radar ont participé à la mission SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) : l’un dans la soute, l’autre sur un bras de manipulation télescopique. Ces démonstrateurs sont à l’origine de la famille de satellites radars TerraSAR-X développés par Airbus Defence and Space et aujourd’hui en service en orbite.

 

2008 : Columbus et la Station spatiale internationale

Le 11 février 2008, la navette Atlantis (vol STS-122) arrime le laboratoire spatial européen « Columbus », successeur de Spacelab, à la Station spatiale internationale (ISS). Depuis plus de trois ans, il permet de réaliser des expériences scientifiques dans d’innombrables domaines. Devant également s’adapter aux dimensions de la soute de la navette, son gabarit rappelle celui de Spacelab, avec un corps cylindrique de 6,87 m de long sur 4,48 m de diamètre. Pas moins de 41 entreprises européennes ont collaboré à la production des divers sous-systèmes assemblés par Airbus Defence and Space pour former un laboratoire intégré et totalement opérationnel. A ce jour, il y a huit installations développées par Airbus Defence and Space à bord de l’ISS.

 

Le 11 février 2008, la navette Atlantis (vol STS-122) arrime le laboratoire spatial européen « Columbus », successeur de Spacelab, à la Station spatiale internationale (ISS).

2008 : l’ATV, le cargo qui ravitaille l’ISS

L’Europe dispose depuis trois ans de son propre véhicule de transfert spatial entièrement automatisé. En mars 2008, le vaisseau ATV (Automated Transfer Vehicle), développé et fabriqué par Airbus Defence and Space, effectue son vol inaugural avec brio. Lancé par Ariane 5, ce cargo spatial peut emporter jusqu’à 7,5 tonnes de charge utile en orbite basse, afin d’acheminer de l’eau, de l’oxygène, des vivres, des vêtements, du carburant et autres objets personnels à bord de la station spatiale. L’ATV se distingue par ses manœuvres d’approche et d’arrimage à l’ISS entièrement automatisées. Avec la fin de l’ère des navettes américaines, l’ATV sera amené à jouer un rôle encore plus important dans l’approvisionnement de l’ISS. En effet, l’ATV est à ce jour le plus grand vaisseau ravitailleur de l’ISS.

L’ATV ne se contente pas d’acheminer des marchandises à bord de l’ISS, il peut y demeurer arrimé six mois, pendant lesquels il réajuste l’orbite de l’ISS au moyen de ses propulseurs. La résistance exercée par l’atmosphère résiduelle implique en effet d’adapter régulièrement l’altitude de la station. Des manœuvres d’évitement peuvent également se révéler nécessaires pour empêcher une collision avec des débris spatiaux.

 

Depuis SPAS-01, jusqu’au dernier vol d’Atlantis, Airbus Defence and Space aura contribué pendant 30 ans aux missions de transport de la flotte spatiale de la NASA. Et l’avenir semble réserver des défis encore plus fascinants, avec notamment les projets de développement de l’ATV par Airbus Defence and Space, élaborés en soutien à l’ESA, dans le cadre de la coopération entre l’agence européenne et la NASA.

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