BEAM, un module gonflé pour l’ISS

BEAM, un module gonflé pour l’ISS

Le 28 mai, la NASA a annoncé que le module expérimental BEAM de l’ISS avait été gonflé à sa taille maximale (16 m3). Fourni par l’entreprise Bigelow, BEAM vise à tester si de tels modules peuvent être utilisés pour les vols habités.

La Station Spatiale Internationale (ISS) compte un nouveau module prêt à accueillir des astronautes, même si en fait ceux-ci ne le visiteront que pour de très courtes durées. De quoi s’agit-il ? Du BEAM, le Bigelow Expendable Activity Module. Celui-ci a été déployé (gonflé en fait) en deux temps, les jeudi 26 et samedi 28 mai. Offrant un volume modeste de 16 mètres cubes (le laboratoire européen Columbus fait 75 mètres cubes par comparaison), BEAM se présente comme une expérience visant à vérifier si de futures stations ou vaisseaux habités pourraient recourir à cette technologie.

BEAM - NASA - ISS

Ce schéma de la NASA indique l’emplacement du BEAM sur l’ISS. Le module gonflable est amarré au module Tranquility (Node 3), l’un des modules du secteur américain construit par Thales Alenia Space en Italie.
Crédit : NASA

Gonflable : une question de volume

Aux débuts de la conquête spatiale, la NASA a travaillé sur le concept du module gonflable. L’avantage premier est le gain de place. En effet, si on veut envoyer un module de presque 6,81 m de long et de 4,48 m de diamètre (les dimensions de Columbus, cité à l’instant), il faut disposer d’un lanceur capable d’héberger à son sommet le volume que cela représente. En ce qui concerne le laboratoire européen (et les modules américains de l’ISS), ce fut donc la navette spatiale de la NASA et sa vaste soute qui fut employée. Avec le gonflable, on peut envisager d’envoyer dans l’espace un module de grandes dimensions sans être trop tenu par les limites de diamètre et longueur.
Près de Las Vega, la société américaine Bigelow Aerospace a repris des brevets de l’agence américaine pour mettre au point ses propres modules gonflables. Elle en a même lancé 2 sur orbite (en achetant la prestation aux Russes) en 2006 et 2007 afin de les tester avec succès. Baptisés Genesis I et II, ces modules de 4,4 m et 2,54 m de diamètre (une fois gonflés) tournent toujours autour de la Terre. Ils ne sont pas habités, mais contiennent des objets confiés par ceux qui ont payé pour qu’ils soient à bord.
Souhaitant étudier plus avant la faisabilité du gonflable pour les missions habitées, la NASA a conclu un contrat avec Bigelow Aerospace qui lui fournit un module expérimental, le BEAM. Il a été amené à l’ISS début avril par un vaisseau cargo Dragon de la firme SpaceX.

BEAM - Bigelow - ISS

Schéma en coupe du module BEAM par Bigelow Aerospace.
Crédit : Bigelow Aerospace

BEAM se gonfle en deux temps

Le 16 avril, BEAM a été saisi par le bras robotique canadien Canadarm2 et accolé au module Tranquility. Et c’est le jeudi 26 mai que le gonflage a été initié. Cependant, plusieurs problèmes sont survenus, obligeant l’astronaute américain Jeff Williams à faire des vérifications sur le panneau de contrôle du BEAM. Puis, la pression dans le module (l’écoutille entre celui-ci et l’ISS est bien évidemment fermée par sécurité) s’avérant plus élevée que prévu, et l’expansion ne se déroulant pas comme attendu, l’opération fut arrêtée.

Après concertation avec Bigelow Aerospace, la NASA a repris le déploiement du BEAM qui a enfin atteint sa taille maximale. La vidéo NASA ci-dessous résume la procédure.

D’une masse de 1,3 tonnes, le module est passé d’une taille de 1,7 m de long pour 2,4 m de diamètre à 3,2×4 m. La vidéo en accéléré ci-dessous montre l’avantage de cette technologie : on peut envoyer sur orbite un module qui n’occupe pas son volume définitif au départ. Sans cette astuce, le BEAM version gonflée n’aurait jamais pu être transporté par le cargo Dragon qui est trop petit pour cela.

Désormais déployé, le BEAM va être scruté de près pendant 2 ans. De nombreuses mesures vont être accomplies afin de surveiller la façon dont son enveloppe extérieure résiste aux rudes conditions sur orbite, notamment les impacts de micrométéorites, les contraintes thermiques, les radiations, etc. À l’intérieur, on s’assurera qu’un module gonflable répond aux exigences de sécurité des vols habités (absence de fuite d’air, niveaux de radiations, etc.). Prudence oblige, il est trop tôt pour que les astronautes l’utilisent. Ils y accéderont de 3 à 4 fois par an afin de procéder à des inspections visuelles qui compléteront les mesures. En dehors de ces visites de quelques heures au maximum, l’écoutille entre l’ISS et le BEAM sera fermée. Une fois les 2 années de test passées, le BEAM sera décroché de la Station et ira brûler dans les hautes couches de l’atmosphère.

De la station à l’hôtel sur orbite

À plus long terme, si le concept du module gonflable s’avère pertinent, on table sur son utilisation pour recourir à des lanceurs plus modestes (et donc moins chers) pour envoyer de telles structures sur orbite. Car outre une taille réduite, Bigelow Aerospace avance une masse 15 % moindre par rapport à la classique structure rigide.

Bigelow - NASA - NextSTEP

Deux modules gonflables Bigelow (de type B330, plus gros que le BEAM) sur orbite lunaire. Un concept étudié avec la NASA dans le cadre d’un contrat dénommé NextSTEP.
Crédit : Bigelow Aerospace

De plus, la firme américaine travaille à des concepts d’habitats gonflables sur orbite lunaire où à la surface de notre satellite naturel et ne cache pas son intention de bâtir une station spatiale privée, voire carrément un hôtel pour touristes spatiaux. Après tout, Robert Bigelow, le fondateur de la société qui porte son nom, a fait fortune dans l’hôtellerie. Ce natif de Las Vegas né en 1945 et passionné de spatial depuis son enfance cherche visiblement un marché moins terre à terre, mais pas moins rentable.

Robert Bigelow

Robert Bigelow lors d’une conférence de presse. Magnat de l’hôtellerie né à Las Vegas, il a fondé sa société spatiale en 1999.
Crédit : Bigelow Aerospace