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La capsule Orion plus endommagée que prévu par la mission Artemis I

Publié le 02 mai 2024

Le bouclier thermique de la capsule Orion d’Artemis I a subi plus de dégâts que prévu. L’inspecteur général de la NASA vient de rendre son rapport après l’analyse de la capsule rentrée sur Terre fin 2022. Ce problème avait, notamment, conduit à retarder la mission, habitée, Artemis II, d’un an.

La capsule Orion plus endommagée que prévu par la mission Artemis I

Un bouclier constellé de trous. L’inspecteur général de la NASA (OIG) vient de publier son rapport sur la sécurité de la capsule Orion qui a servi à la mission Artemis I. Il compte plus d’une centaine de trous dans le bouclier thermique censé protéger la capsule Orion, lors de sa rentrée dans l’atmosphère. Le matériau ne se serait pas comporté comme prévu. Par endroit, il s’est fissuré au lieu de fondre. Même si on n’en connaissait pas les détails, on savait que la NASA étudiait cette érosion inattendue du bouclier. C’est l’une des raisons qui avait conduit l’agence spatiale américaine, en janvier dernier, à reporter le vol Artemis II à septembre 2025

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Six jours après le décollage, la capsule a pris ce cliché de l’approche de la Lune. La capsule est revenue sur Terre, le 11 décembre 2022, après 25 jours de voyage sans équipage.
© NASA

Novembre 2022, Artemis I, à vide

Le 16 novembre 2022, la capsule Orion s’envolait vers la Lune

C’était le premier vol d’une capsule habitable en direction de la Lune depuis 1972. L’objectif de cette mission sans équipage, tester tous les composants du programme Artemis et notamment du vaisseau Orion qui doit conduire quatre astronautes jusqu’à l’orbite lunaire. Il s’agissait, en particulier, de tester, la régulation thermique du vaisseau et la résistance de l’électronique au franchissement de la ceinture de Van Allen. Mais, l’une des principales procédures à valider concernait le retour sur Terre. La capsule devait résister aux 2800° C issus du frottement lors de la rentrée atmosphérique.

Un petit tour autour de la Lune

Le 16 novembre, après plusieurs reports, les 2600 tonnes de la fusée SLS s’arrachaient du pas de tir de Cap Canaveral. Après un voyage de près d’un mois, et quelques rebonds atmosphériques, le 11 décembre 2022, la capsule a amerri dans l’Océan Pacifique et a été récupérée par l’USS Portland. Elle a ensuite subi toute une batterie de tests pour s’assurer qu’elle pouvait accueillir les quatre astronautes d’Artemis II : Kristina Koch, Jérémy Hansen, Victor Glover et Reid Wiseman. La question de la détérioration inattendue du bouclier thermique avait déjà été évoquée par la NASA, en janvier dernier. C’était l’une des raisons qui avait conduit au report d’un an de la mission Artemis II. Mais à l’époque, l’agence précisait bien que cette perte de matériau ne représentait pas de risque pour la sécurité des astronautes.

Cent trous sur le bouclier

Le rapport compte une centaine de trous sur la capsule d’Artemis I

Sur ces images inédites, le bouclier apparait comme grêlé. Pourtant, il n’aurait pas dû réagir de cette manière à sa rentrée dans l’atmosphère. Le matériau s’appelle “Avcoat”. Il doit fondre au contact de la chaleur extrême. Au lieu de cela, ce matériau s’est fissuré et brisé, ce qui a créé ces trous dans la protection thermique. « Le comportement inattendu de l’Avcoat crée un risque que le bouclier thermique ne protège pas suffisamment les systèmes et l’équipage de la capsule de la chaleur extrême de la rentrée lors des futures missions », ajoute le rapport. Si la NASA a bien réussi à reproduire ce comportement lors de tests au sol, le rapport précise que l’agence n’a pas pu le faire dans les conditions de vol d’Artemis I. On ignore, donc, les causes du comportement de ce matériau.

Des boulons fondus

L’inspecteur général de la NASA indique que trois des quatre boulons de séparation qui servent à séparer la capsule de son module de service, ont subi « une fusion et une érosion inattendue ». La NASA prévoit de changer de système de séparation pour ses futures missions, mais envisage de renforcer la protection thermique des boulons pour Artemis II dons la capsule est déjà assemblée.

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Une centaine de trous comme ceux-ci ont été recensés sur le bouclier thermique de la capsule Orion, récupérée à l’issue de la mission Artemis I, sans équipage.

© NASA

De retour au Kennedy Space Center, dès le 30 décembre 2022, la capsule et son bouclier ont été longuement analysés par des ingénieurs et des techniciens de la NASA.
© NASA

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Les parachutes de freinage de la capsule Orion ont coulé dans l’Océan Pacifique et n’ont pas pu être analysés par l’Inspecteur général de la NASA.
© NASA

Des dégâts sur la rampe de lancement

Le souffle du décollage a endommagé les ascenseurs de la rampe de lancement

Le rapport de l’Inspecteur général de la NASA pointe, par ailleurs, que les ascenseurs ont été abîmés. Il estime que les portes anti-souffle censées protéger ces ascenseurs n’étaient pas adaptés à la puissance du décollage. Les réparations de la rampe de lancement ont coûté 26 millions de dollars soit plus de cinq fois l’enveloppe prévue pour la remise en état.

Six recommandations

Le rapport se termine par une série de six courtes préconisations. L’identification de la cause des pertes de matériau sur le bouclier thermique figure, forcément, en tête de ces recommandations. Mais, comme certains équipements, comme les parachutes, n’ont pas pu être récupérés, le rapport invite à améliorer les procédures de récupérations pour améliorer le retour d’expérience. Il invite, enfin, la NASA à établir un plan d’action détaillé avant l’assemblage sur la fusée SLS et le lancement en septembre 2025. L’agence américaine a accepté l’ensemble de ces recommandations tout en indiquant qu’elle y travaillait déjà.

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