Le moteur Starship Raptor de nouvelle génération de SpaceX est plus puissant que le moteur Merlin qui propulse les fusées Falcon 9 et Falcon Heavy de la société Elon Musk. Le carburant du vaisseau spatial est composé de deux propulseurs extrêmement froids : l'oxygène liquide et le méthane liquide
Demi-succès pour le premier essai en vol de Starship, le plus grand système de transport spatial réutilisable conçu par SpaceX qui vise à ouvrir une nouvelle ère dans le vol spatial : les 33 moteurs Raptor ont réussi à faire décoller le vecteur sans détruire la plate-forme mais ensuite quelque chose a mal tourné.
Le lancement le 20 avril à 15h33 heure italienne depuis la base de Boca Chica de SpaceX au Texas, a eu lieu trois jours après que la première tentative de lancement a été annulée à la dernière minute en raison de problèmes de pression, c'est-à-dire le gel d'une vanne qui régule le débit de propulseur. Ce dernier est composé d'oxygène liquide et de méthane.
Mais quelque chose s'est également mal passé lors du test proprement dit : après trois minutes après le décollage, le booster Super Heavy aurait dû se séparer, mais ce n'est pas le cas. Au lieu de cela, Starship a commencé à tourner de manière incontrôlable, plongeant dans le ciel avant d'exploser. Ensuite, SpaceX a déclaré avoir délibérément fait exploser la navette pour des raisons de sécurité.
CE QUI S'EST PASSÉ LORS DU PREMIER VOL D'ESSAI
Bien que le lancement du test se soit terminé prématurément avec l'explosion de la fusée, SpaceX a connu quelques succès. C'était la première fois que le propulseur – le grand réservoir de carburant cylindrique qui contient le propulseur nécessaire pour se libérer de la gravité terrestre – volait réellement dans les airs. Et SpaceX a néanmoins collecté de précieuses données en vol que la société pourra appliquer à son prochain vol d'essai du système de lancement.
À mi-chemin, peut-être que cinq des moteurs Raptor de la fusée n'ont pas fonctionné. Les ingénieurs de SpaceX ont cependant déclaré que le simple fait de voir le véhicule s'éloigner de la tour de lancement (ce que Starship a fait) était considéré comme une victoire.
De plus, comme le souligne Quartz , "les attentes étaient faibles : le premier vol de n'importe quelle fusée est susceptible de mal tourner, et il s'agit d'une machine inhabituellement complexe, avec le plus grand nombre de moteurs de fusée jamais propulsés par un lanceur".
LE MOTEUR RAPTOR
SpaceX recherche et développe le moteur Raptor depuis près d'une décennie, en passant par une série d'itérations. À la base, c'est comme les autres moteurs, brûlant du carburant chimique pour produire de la poussée. Mais son utilisation d'oxygène liquide et de méthane – quelque chose de largement sans précédent dans l'industrie des fusées – et sa conception innovante signifient qu'il pourrait être l'atout de SpaceX lorsqu'il s'agit d'explorer le système solaire, écrivait-il en 2019. Wired .
RÉUTILISABLE
Un aspect clé du Raptor est qu'il est réutilisable, comme Musk a déclaré que chaque moteur doit pouvoir voler jusqu'à 1 000 fois pour soutenir les opérations ambitieuses de Starship. C'est un grand défi; les moteurs les plus réutilisés de l'histoire de l'exploration spatiale ont été les moteurs principaux de chaque navette spatiale, volant jusqu'à quelques dizaines de fois chacun.
De plus, Raptor utilisera chaque goutte de propulseur disponible, ce qui en fait l'un des moteurs de fusée les plus efficaces jamais construits.
MÉTHANE (ET OXYGÈNE)
Mais l'autre innovation majeure du Raptor par rapport à son prédécesseur Merlin est l'utilisation du méthane. La plupart des moteurs de fusée précédents reposaient sur l'utilisation de carburants tels que le kérosène au lieu du méthane. Mais le principal avantage de l'utilisation du méthane est qu'il est plus performant que les autres carburants, ce qui signifie que la fusée peut être plus petite.
SpaceX n'est pas la seule entreprise à passer au méthane. La société rivale Blue Origin, dirigée par le PDG d'Amazon, Jeff Bezos, développe également son propre moteur au gaz naturel, appelé Blue Engine 4 (BE-4).
Outre-Atlantique, ArianeGroup développe également un moteur-fusée réutilisable à très bas coût, Prometheus, qui utilise des propulseurs à base d'oxygène liquide et de méthane. Et en mai dernier , Avio, le leader italien de la propulsion spatiale qui construit le vecteur Vega, a testé le moteur "vert" M10. Ce dernier est propulsé à l'oxygène et au méthane liquide, destiné à la future fusée Vega E d'Avio. Le groupe motopropulseur, développé par Avio avec une classe de poussée de 10 tonnes, est le premier du genre à être testé avec succès en Europe.
L'UN DES FUTURS DÉFIS À RELEVER SERA LE RAVITAILLEMENT
Mais en vue des futures missions spatiales dans lesquelles Starship transportera des astronautes sur la Lune (et peut-être un jour sur Mars), le ravitaillement en carburant sera certainement un défi.
«Mettre cette bête en orbite est un défi, cela continuera d'être un défi jusqu'à ce que nous le fassions de manière fiable. Mais je pense que le ravitaillement en carburant est probablement le prochain grand défi quand on pense à la technologie pure », a déclaré Gwynne Shotwell, chef de l'exploitation de SpaceX, lors d'une conférence de l'industrie à Washington en février dernier.
Pour que Starship fasse le plein à mi-parcours, SpaceX prévoit de construire trois variantes de l'engin, souligne Bloomberg . Le premier sera destiné au stockage des ergols : il se lance et se stationne en orbite terrestre basse. Le second est un pétrolier, qui transportera le propulseur jusqu'au dépôt. Il est possible que SpaceX ait besoin de plus d'une douzaine de pétroliers pour transporter suffisamment de propulseur pour alimenter un voyage vers la lune et retour. Pour le moment, la NASA et SpaceX n'ont pas publié de chiffre exact.
LE PROPULSEUR DES MOTEURS RAPTOR DE STARSHIP
Comme l'explique Bloomberg , remplir les réservoirs ne sera pas aussi simple que de pomper de l'essence. Le carburant du vaisseau spatial est composé de deux propulseurs extrêmement froids : l'oxygène liquide et le méthane liquide. Ils doivent être maintenus à moins 260 degrés F à moins 300 degrés F pour rester liquides et fonctionner au besoin. S'ils deviennent trop chauds, ils se transformeront en gaz et bouilliront.
L'environnement spatial ne facilite pas le maintien de la fraîcheur du propulseur. Alors que le dépôt orbite autour de la Terre, il passera la moitié de son temps dans l'obscurité froide et l'autre moitié à la lumière directe du soleil. Le véhicule aura besoin d'une isolation adéquate à l'intérieur, d'un blindage à l'extérieur et d'une réfrigération pour combattre la chaleur.
GARDEZ-LE AU FROID PENDANT LE STOCKAGE ET LE TRANSFERT
Enfin, SpaceX devra également transférer ces liquides extrêmement froids des pétroliers vers le stockage, puis vers des avions transportant des humains. Le simple fait de déplacer des propulseurs d'un réservoir à un autre les fait chauffer. Et les ingénieurs n'ont jamais travaillé avec ces propulseurs à une telle échelle en apesanteur auparavant.
Jusqu'à présent, des expériences dans l'espace avec le transfert et le stockage d'ergols similaires ont eu lieu à très petite échelle sur la Station spatiale internationale, rappelle encore Bloomberg . Ce que SpaceX envisage pour le stockage et le transfert du propulseur est beaucoup plus complexe.
Cet article est une traduction automatique de la langue italienne d’un article publié sur le magazine Début Magazine à l’URL https://www.startmag.it/smartcity/starship-qual-e-il-carburante-dei-motori-di-nuova-generazione-raptor/ le Tue, 25 Apr 2023 05:49:00 +0000.