SpaceX / COTS-2: Lancement et suivi de la mission.

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LANCEMENT et SUIVI DE LA MISSION COTS2 (SPACE X)
Traduit en Français & adapté pour le forum de la conquête spatiale
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LANCEMENT de la capsule cargo Dragon à destination d’ISS:

Le jour de vol 1 (ou flight-day 1) de la mission C2 coïncidera avec la mise sous tension du lanceur et avec le début de la chronologie de tir jusqu’à un point situé à T0-10 minutes, où le compte à rebours passera en phase terminale pendant laquelle les reconfigurations des deux véhicules se feront par commandes informatiques. Trois secondes avant le (tant attendu) Blastoff, les neuf Moteurs Merlin 1C de la fusée Falcon 9 s'enflammeront enfin et à T-0, F9 décollera du Space Launch Complex 40 de Cap Canaveral Air Force Station, en Floride.

Après avoir achevé une courte ascension verticale, Falcon 9 opérera une première manœuvre de basculement (Roll) afin de s'aligner sur la trajectoire de vol désirée pour COTS2.
Falcon9 atteindra le maximum de pression dynamique (MAXQ) à T +84 secondes, trois minutes plus tard ça sera le début réel de de la mission et l'arrêt du premier étage. 7 secondes plus tard, le moteur Merlin du deuxième étape s'enflammera à son tour, durant 6 minutes et 2 secondes. Au cours de cette seconde phase de vol, la petite coiffe de dragon sera éjectée afin d’augmenter ses performances d’ascension.

La petite coiffe est utilisé pour protéger le système d'arrimage et les instruments de Dragon alors que le véhicule est en attente de lancement sous les cieux de la Floride et au cours de la première partie du décollage, lorsque le véhicule est en vol au travers de la partie dense de l'atmosphère. 9 minutes et 14 secondes après avoir décollée, le deuxième étage de la F9 s'arrêtera à son tour et 35 secondes plus tard, le vaisseau spatial Dragon sera enfin libéré sur son orbite. L’insertion orbitale s’achèvera avec le déploiement des deux panneaux solaires de Dragon. Ça ne sera qu’à ce moment précis que les équipes de dragon (basées à Hawthorne), ne publieront un premier statut officiel du véhicule, après avoir vérifié que Dragon est en bon état et prête pour une exploitation sur orbite. Le Mission Contrôle center (MCC) de Houston et les contrôleurs de spaceX travailleront en étroite collaboration tout au long de la mission.

La première journée dans l'espace pour Dragon sera principalement dédiée à des manœuvres et à plusieurs tests.
Comme la mission est une mission de démonstration, Dragon est contrainte à remplir une série de tests et de répondre à un certain nombre d'objectifs préalablement fixé par la NASA. Il en va de l'autorisation au un rendez-vous avec la Station spatiale internationale. Juste après une heure de vol seulement, Dragon devra démontrer sa capacité de navigation via GPS. Pour cela, Dragon utilisera son récepteur GPS pour communiquer avec les satellites de navigation (TDRS) afin de déterminer sa position exacte dans l'espace. Juste avant de passer le cap des 02H50 de vol, Dragon commencera le déploiement de la Porte « GNC Bay » afin de mettre les instruments nécessaires au rendez-vous en place, dont le DRAGONeye. Juste après avoir été déployé, ces deux instruments seront activés et subiront des tests complets.

Jour de vol n°2:

En tout début de FD2, (Jour de vol 2), le vaisseau spatial Dragon effectuera plusieurs « Burns » (allumages moteurs), afin d'ajuster son orbite dans l'optique du rendez-vous avec la Station spatiale. Ces « burn » sont connus sous l’appellation « Far Field Phasing » ou réglage de l'altitude orbitale. Le véhicule devra avoir ciblé et atteint un point d’attente situé à 10 kilomètres en dessous et à l’arrière de la Station spatiale. (phase importante)

Une fois arrivé à ce point situé à 10 kilomètres (flèche rouge), les équipes d'ingénieurs des deux centres de contrôle de mission procéderont à une réunion conjointe, afin de permettre la poursuite des opérations de RDV à spaceX. Les deux centres de contrôle décideront à ce moment-là si oui ou non, il est possible de faire pénétrer Dragon au-delà de la R-Bar. Si validé communément par la NASA et roscosmos, le véhicule effectuera alors deux « burns » appelés HA2 et CE2 afin d’entrer dans la zone des 28 kilomètres, où des communications entre la Station spatiale et la capsule deviendront possible à exploiter.

Le vaisseau spatial utilisera alors la fameuse unité de communication(installée lors d’EXP30 par Daniel burbank), dénommée Ultra High Frequency (UHF) Communication Unit ou (CUCU). Tout en poursuivant son approche, Dragon fera la démonstration du système GPS relatif, le RGPS, qui détermine la position exacte entre la station et Dragon. Pendant ce test, le système sera évalué en comparant les données obtenues par RGPS simultanément avec l'acquisition de données GPS. Pour tester l’unit CUCU, les deux membres de la Station spatiale en charge des opérations de RDV, André Kuipers et Don Pettit, enverront une commande dénommée « Strobe » en guise de test, à laquelle Dragon devra répondre. Lors de la réception et l'exécution de la commande, Dragon devra activer une lumière pour la confirmation visuelle de la communication CUCU.

Une fois Dragon arrivée à 2,5 kilomètres au-dessous de la station et que toutes les opérations de tests seront terminées, l'engin spatial fera un ajustement de sa trajectoire en se retirant d’ISS jusqu’à une distance de 10 kilomètres, afin d’entreprendre un Flyaround d’ISS. Les données qui auront été acquises au cours de ce Fly-around seront soigneusement examinées par SpaceX et les équipes de la NASA. Une fois ces évaluations terminées, les gestionnaires d’ISS décideront « GO / NoGO » ou pas de prendre part au RDV. Au cas où les analyses devraient prendre plus de temps que prévu, Dragon resterait dans cette position, c.a.d. arrière et en dessous de la station, jusqu'à ce qu'une décision soit prise. L’ensemble de ce processus devrait prendre 24H.

Dragon sera positionné à 10 kilomètres en-dessous et à l’arrière de la station lorsque les opérations de rendez-vous seront ré-initiées. Dragon devra alors atteindre une nouvelle position située à 2,5 Kilomètres en dessous et en arrière d’ISS. À 2,5 kilomètres, les équipes de contrôle se réunirons afin de décider de la poursuite des opérations et autoriser Dragon à allumer ses moteurs. À ce moment précis, Dragon basculera intégralement en navigation RGPS, puisqu'elle débutera les ops de proximité. A bord de la Station spatiale, l'équipage commencera à vraiment surveiller le comportement de Dragon jusqu’à une distance de 1000 mètres, prêts à prendre des mesures si nécessaire, comme je vous disais sur le fil dédié à l’exp.30/31, il y'a quelques temps.

Un Burn (HA4) sera effectuée pour permettre à dragon d'acquérir la R-Bar, à une distance de 350 mètres de la station.
A une distance de 250 mètres, Dragon sera stoppée et maintenue à distance pour subir toute une nouvelle série de tests. Dragon devra alors remplir toutes les conditions requises pour être autorisés à entrer dans la « Keep Out Zone », un cercle imaginaire de 200 mètres de diamètre établi tout autour de la station où les conditions de sécurité sont les plus élevées. Les deux systèmes de rendez-vous et de navigation LIDAR et DRAGONeye seront alors de nouveau testés. Les contrôleurs de mission devront confirmer que la position de Dragon et sa vitesse est la plus précise possible en comparant AGPS, RGPS, LIDAR et imageurs thermiques.

Après tous ces contrôles et la réception de données de navigation correctes, Dragon donnera une très légère impulsion motrice afin de relancer le processus de rendez-vous. Arrivé à la R-Bar, l'équipage de la station profitera de quelques heures pour mettre en place plusieurs tests, afin de démontrer les capacités d’abort au Rendez-vous de cette capsule. À 30 mètres d’ISS, Dragon va faire une nouvelle pause pour donner le temps aux deux centres de contrôle de Mission l'occasion de vérifier l'état du véhicule et de procéder à un autre « GO / NO GO poll » (un sondage) avant de permettre à dragon de poursuivre son approche.


L'approche finale:

Dragon se déplacera vers l'ISS à une vitesse très douce et stopppera son approche à 10 mètres d’ISS, le point de capture (berthing point).
Après avoir vérifiés que Dragon est dans la bonne position et sans aucune dérive, tous les « Thrusters » (propulseurs) de Dragon seront désactivés et le bras robotique de la Station spatiale sera ensuite utilisé sous le contrôle de Don Pettit avec l'aide de André Kuipers. Le SSRMS captuera dragon et commencera une délicate manœuvre visant à placer la capsule à la verticale du port d'accostage souhaité (nadir /module Harmony). Quatre indicateurs seront utilisés pour vérifier que la capsule est dans la position correcte et prête pour un accostage manuel. Le Rendez-vous, la capture et l'arrimage prendront environ 8 heures à Pettit et Kuipers.

Jour de vol n°5:

Alors que les différents sas seront encore sous pressions, l’équipage d’ISS procèdera à une longue série de contrôles d'étanchéité, pour s'assurer que le joint d'étanchéité entre l'ISS et le vaisseau spatial est absolument étanche. Lorsque toute cette procédure sera terminée, le MCC de Houston donnera le GO pour l’ouverture des sas. Une fois les deux écoutilles ouvertes, l'équipage effectuera un échantillonnage d'air dans le cadre des opérations de pénétration initiales. L'équipe évaluera la qualité de l'air situé à l'intérieur de Dragon avant de pouvoir y pénétrer.
Jour de vol de 6 à 13:

Toute la marchandise délivrée par Dragon sera déchargée et placée à bord de la Station spatiale et inversement puisque Dragon permet le retour sur terre de charge utile. Sur ce vol d'essai, Dragon transportera 460 kilogrammes de fret et 620kg lors de son retour sur terre.

Jour de vol n°13:

Le bras robotique de la Station spatiale sera utilisé pour saisir de nouveau Dragon et la placera à sa position de libération située à 10 mètres de la Station spatiale.
Dragon et l'ISS seront en mode Free-Drift à ce point précis. Les instruments de navigation de dragon feront l'objet de nouveaux test pour s'assurer que le véhicule renvoi des données de navigation correctes. Une fois toutes les vérifications terminées, les deux Centres de Contrôle de mission donneront le feu vert à Petitt et Kuipers pour la libération finale, le véhicule Dragon sera ungrappled (libéré/désaccouplé) et le SSRMS reculera. Dragon réactivera ses propulseurs. Trois « Burns », seront ensuite effectuée par le véhicule afin de quitter le voisinage de la Station spatiale.
Il aura une durée d'environ 6 minutes et devra ralentir le véhicule juste assez pour pour intercepter l'atmosphère terrestre.
20 minutes après, Dragon devra résister à des températures allant jusqu'à 1600 ° C. Le PICA-X est un dérivé phénolique du carbone utilisé dans la conception de ce type de bouclier thermique, ainsi celui-ci devrait être réutilisables de nombreuses fois sans montrer un degré élevé de dégradation. En outre, cette conception permet également à Dragon de prendre part à un plus large choix de missions, puisqu’il pourrait également soutenir des ré-entrées à des vitesses supérieures à celles typiques d’un vol en LEO. Au cours de la phase d'entrée, Dragon utilisera ses propulseurs « Draco » pour stabiliser sa position, afin de cibler précisément l'emplacement de son atterrissage.

Environ 10 minutes avant le Splashdown, à une altitude de 13,7 kilomètres, Dragon ouvrira ses doubles parachutes afin de ralentir sa vitesse.
Le déploiement complet des parachutes se produira à une altitude de 3 kilomètres, Dragon sera ainsi ralentie à sa vitesse d'atterrissage comprise entre 17 et 20 kilomètres par heure. Le véhicule procèdera à un amerrissage à environ 450 kilomètres au large des côtes de Californie. Le vaisseau spatial Dragon sera récupéré par une barge équipé d'une grue pour le sortir de l'eau.

Merci au site internet Us spaceflight101 pour les informations et les images: http://www.spaceflight101.com/dragon-c23-mission-timeline.html

yantar a écrit:Je pense que si on veut avancer dans l'exploration de notre univers, ce ne sera pas via le service public mais le privé. Le vol de ce matin est la première pierre qui sera posée.

La NASA a investi 381 millions de dollars dans le développement de la fusée de SpaceX et de sa capsule car il alloue à la société un accord "Space Act" depuis 2006.
SpaceX peut gagner jusqu'à 396 millions de dollars (au total) dans le cadre du programme COTS, dont 10 millions de dollars pour une mission de démonstration pleinement réussie. Go Dragon! Si tout se passe selon le plan initial, environ 75 heures vont s'écouler entre le lancement de Dragon et son berthing à la station mardi. au cas où la mission soit annulée aujourd'hui, spacex prévoie de retenter le coup à 07H44GMT mardi.

Le 4 avril dans le hangar de traitement du complexe de lancement 40, la cargaison avait été rangé dans la capsule en vue de son décollage.

Une petite information, l'un des deux navires servant anciennement de moyen de récupération pour les propulseurs d'appoint de la navette (le Freedom Star), a été réaffecté aujourd'hui avec à son bord plusieurs systèmes devant êtres utilisés pour suivre le lancement. Il serait en mer et exploité par le centre de recherches Langley de la NASA. Le premier étage de la F9 ne sera quant à lui pas récupéré aujourd'hui.