Élément de puissance et de propulsion - Power and Propulsion Element
 Vue d'artiste de l'EPI, attaché à HALO, tirant ses moteurs en orbite lunaire.
| |
| Noms | Véhicule de redirection d'astéroïdes PPE |
|---|---|
| Type de mission | Module de puissance et de propulsion |
| Opérateur | Northrop Grumman / NASA |
| Durée de la mission | 15 ans (prévu) |
| Propriétés du vaisseau spatial | |
| Vaisseau spatial | EPI |
| Fabricant | Maxar Technologies |
| Lancer la masse | 9 000 kg (20 000 lb) |
| Puissance | 60 kW |
| Début de mission | |
| Date de lancement | Novembre 2024 (prévu) |
| Fusée | Faucon lourd |
| Site de lancement | Centre spatial Kennedy , LC-39A |
| Prestataire | EspaceX |
L' élément de puissance et de propulsion (EPI) anciennement connu sous le nom de système de propulsion de véhicule de redirection d'astéroïdes est un module de propulsion à ions électriques solaires en cours de développement par Maxar Technologies pour la NASA . C'est l'une des composantes majeures de la passerelle . L'EPI permettra d'accéder à toute la surface lunaire et à une large gamme d'orbites lunaires et servira également de remorqueur spatial pour les embarcations de visite.
Le PPE a initialement commencé son développement au Jet Propulsion Laboratory dans le cadre de la mission de redirection des astéroïdes désormais annulée , mais est maintenant dirigé et géré par le NASA John H. Glenn Research Center , à Cleveland , Ohio . Lorsque ARM a été annulé, la propulsion électrique solaire a été réutilisée en tant qu'EPI pour la passerelle. L'EPI est conçu pour pouvoir transférer la passerelle réutilisable vers l'orbite de Mars. Il servira également de centre de communication de la passerelle. Le PPE est destiné à avoir une masse de 8 à 9 tonnes et la capacité de générer 50 kW d' énergie électrique solaire en utilisant des panneaux solaires Roll Out pour ses propulseurs à effet Hall , qui peuvent être complétés par une propulsion chimique. Son lancement est actuellement prévu sur un Falcon Heavy en novembre 2024 avec le module HALO.
L'EPI sera compatible avec l' International Docking System Standard . Cela signifie que tout engin spatial IDSS pourrait théoriquement s'arrimer à l'EPI, comme Orion , la Station spatiale internationale , Dragon 2 , Dream Chaser et Boeing Starliner . Les autres modules de la Lunar Gateway seront très probablement également compatibles IDSS.
Développement
Bus de véhicule de redirection d'astéroïde
Le véhicule de redirection d'astéroïdes était un vaisseau spatial électrique solaire robotique à hautes performances pour la mission de redirection d'astéroïdes (ARM). La mission consistait à envoyer le vaisseau spatial sur un astéroïde proche de la Terre et à capturer un rocher de plusieurs tonnes à la surface avec un dispositif de grappin. Il transporterait ensuite l'astéroïde en orbite autour de la lune où des missions en équipage pour l'étudier pourraient être menées plus facilement. La mission a été annulée début 2017 et le segment de propulsion du vaisseau spatial est devenu l'élément d'alimentation et de propulsion (EPI) de la passerelle Deep Space, désormais connue sous le nom de passerelle.
Missions de remorqueurs spatiaux réutilisables
Au cours de la mission de redirection d'astéroïdes, les missions de remorqueurs spatiaux avaient pour but de séparer la logistique de Mars qui peut passer plus de temps dans l'espace que l'équipage dans une mission distincte, ce qui aurait pu réduire les coûts jusqu'à 60% (si vous utilisiez une propulsion électrique solaire avancée (moteurs ioniques) ). Ils réduiraient également le risque global de la mission en permettant la vérification des systèmes critiques sur Mars avant que l'équipage ne quitte la Terre. De cette façon, si quelque chose ne va pas dans cette logistique, l'équipage n'est pas en danger et le matériel peut simplement être réparé ou relancé.
Non seulement les technologies et les conceptions de la propulsion électrique solaire (SEP) seraient appliquées aux futures missions, mais le vaisseau spatial ARM serait laissé sur une orbite stable pour être réutilisé. Le projet avait défini comme référence l'une des multiples capacités de ravitaillement. La charge utile spécifique à l'astéroïde se trouvait à une extrémité du bus du vaisseau spatial , soit pour un éventuel retrait et remplacement via un entretien futur, soit en tant que vaisseau spatial séparable et réutilisable, laissant un remorqueur spatial qualifié dans l'espace cislunaire. Cela a facilité l'adaptation de Gateway, car le système de propulsion était déjà conçu pour être réutilisable en plusieurs missions. Cependant, lorsque l'ARM a été annulé, le développement sur le bus et toutes les idées de remorqueurs réutilisables sont temporairement morts.
Élément de puissance et de propulsion
En 2017, un an après la création du programme Artemis , le remorqueur spatial/bus de propulsion ARM a été dépoussiéré et réutilisé comme système de propulsion principal pour la station spatiale Gateway, et est officiellement devenu connu sous le nom d'élément de puissance et de propulsion ou PPE. L'EPI sera une version plus petite du bus Asteroid Redirect. La passerelle a finalement été séparée d'Artemis en tant que programme distinct pour assurer l'alunissage rapide d'ici 2024 sans avoir à attendre que la passerelle soit terminée.
Etudes d'entreprises commerciales
Le 1er novembre 2017, la NASA a commandé 5 études d'une durée de quatre mois sur des moyens abordables de développer l'élément de puissance et de propulsion (EPI), en tirant parti, espérons-le, des plans des entreprises privées. Ces études avaient un budget combiné de 2,4 millions de dollars US. Les sociétés réalisant les études d'EPI étaient Boeing , Lockheed Martin , Orbital ATK , Sierra Nevada et Space Systems/Loral . Ces récompenses s'ajoutent à l'ensemble en cours de récompenses NextSTEP-2 décerné en 2016 pour étudier le développement et réaliser des prototypes au sol de modules d'habitat qui pourraient être utilisés sur la passerelle ainsi que d'autres applications commerciales, de sorte que la passerelle est susceptible d'incorporer des composants développés sous NextSTEP également.
Contrat attribué
En mai 2019, Maxar Technologies a été mandaté par la NASA pour fabriquer ce module, qui alimentera également la station en électricité et est basé sur le bus satellite de la série SSL 1300 de Maxar . L'EPI utilisera des propulseurs à effet Hall Busek 6 kW et des propulseurs à effet Hall du système de propulsion électrique avancé (AEPS) de la NASA . Maxar a remporté un contrat à prix fixe ferme de 375 millions de dollars américains pour la construction de l'EPI. L'unité commerciale SSL de Maxar, précédemment connue sous le nom de Space Systems/Loral, dirigera le projet. Maxar a déclaré qu'ils recevront l'aide de Blue Origin et du laboratoire Draper sur le projet, Blue Origin aidant à l'évaluation humaine et à l'aspect sécurité tandis que Draper travaillera sur le développement de la trajectoire et de la navigation. La NASA fournit à l'EPI un système de communication en bande S pour fournir une liaison radio avec les véhicules à proximité et un adaptateur d'amarrage passif pour recevoir le futur module d'utilisation de la passerelle. Maxar a déclaré qu'ils avaient l'habitude de travailler avec des composants à haute puissance provenant de la fabrication de satellites. Ils ont mentionné que leurs satellites font environ 20 à 30 kilowatts, tandis que le PPE sera d'environ 60 kilowatts, mais ils disent qu'une grande partie de la technologie qu'ils ont déjà développée sera toujours applicable. Après une période de démonstration d'un an, la NASA « exercerait alors une option de contrat pour prendre le contrôle du vaisseau spatial ». Sa durée de vie prévue est d'environ 15 ans.
Voir également
- Zarya (Functional Cargo Block ; FGB/ФГБ), module d'alimentation, de propulsion, de contrôle et de stockage de la Station spatiale internationale