Navette spatiale - Définition

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Lancement de Challenger
Lancement de Challenger

Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer d'autres missions, telles que le lancement ou la réparation de satellites artificiels. Le terme correspondant en anglais est space shuttle.

Plusieurs navettes ont été construites et utilisées par l'agence spatiale américaine, la NASA, alors qu'une seule navette russe, Bourane, a volé en mode automatique (sans équipage), et que le projet européen Hermès a été abandonné.

La navette spatiale américaine

Les États-Unis sont les premiers à concevoir une navette spatiale réutilisable capable d'emmener de gros satellites en orbite basse et de les rapporter sur la Terre. Six space shuttle ont été conçus depuis 1976 : Enterprise, Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis et Endeavour. L'Enterprise fut un démonstrateur et n'est jamais allé dans l'espace. Columbia et Challenger ont été détruites en missions. À noter la maquette grandeur nature Pathfinder qui servit de banc d'essais.

La navette spatiale russe

La Russie, à l'époque de l'Union soviétique, s'est dotée d'un programme de navette spatiale pour concurrencer celui des États-Unis. Deux navettes ont été construites mais une seule, Bourane, dont le nom signifie tempête de neige, a effectué un vol orbital. La seconde navette Ptichka n'a pu être achevée complètement suite à l'abandon du programme.

Esthétiquement, l'engin ressemble beaucoup à son homologue américain, mais sa conception est en fait différente : au lancement, elle est complètement passive, portée par la fusée Energia.

Bourane n'a jamais eu d'équipage, mais a effectué un vol orbital et un retour entièrement automatisés, le 15 novembre 1988. Il est à noter également que les deux défaillances ayant conduit à la perte des navettes américaines n'auraient pas pu se passer sur Bourane, pour cause de conception différente :

  • Les boosters latéraux ne sont pas des moteurs à poudre, mais des moteurs à comburants liquides (kérosène/oxygène)
  • La fusée porteuse Bourane n'a pas de revêtement extérieur de mousse isolante, car elle n'utilise pas d'hydrogène liquide

En raison des difficultés financières et de l'effondrement de l'Union soviétique, le programme a été arrêté en 1993.

Orion, le CEV américain

Dessin d'artiste d'Orion (source:NASA).
Dessin d'artiste d'Orion (source:NASA).

Orion est le nom des véhicules d'exploration avec équipage (CEV) appelés à succéder à la navette en tant que vaisseau principal de la NASA pour l'exploration spatiale humaine. Ce nom vient d’une des navettes du film de Stanley Kubrick 2001, l'odyssée de l'espace (1968), ainsi que d’un projet de propulsion nucléaire qui a été annulé.

Orion était précédemment connu comme le Crew Exploration Vehicle (CEV) et doit remplacer la navette spatiale américaine à l’horizon 2010. La NASA prévoit une entrée en service en 2014 au plus tard pour transporter les astronautes sur la Station spatiale internationale (ISS), et en 2020 pour le transport d'astronautes sur la Lune.

Le vaisseau aura un diamètre de 5 mètres pour un poids de 25 tonnes et sera un peu plus de 2,5 fois la taille des modules Apollo. Le vaisseau sera lancé dans l'espace sur le haut de la fusée, et le retour se fera par atterrissage ou amerrissage parachuté. Il pourra transporter six astronautes sur l’ISS ou quatre sur la Lune.

Il est prévu qu'Orion et son module cylindrique (CSM) soient utilisés pour le transport de vivres et les autres équipements nécessaires à l'équipage et lancés par un lanceur Ares I.

La société Lockheed Martin a été chargé de la construction d'Orion. La conception et développement s'éléveront à 3,9 milliards de dollars jusqu'en 2013 et sa construction et maintenance s'éléveront quant à eux à 4 milliards de dollars jusqu'en 2019.

Projets de navettes spatiales et d'avions spatiaux

Dessin d'artiste du X-20 Dyna Soar.
Dessin d'artiste du X-20 Dyna Soar.

Plusieurs projets de navettes spatiales (pour des vols orbitaux) et d'avions spatiaux (pour des vols sub-orbitaux) ont été développés depuis le début de la conquête spatiale à la fin des années 1950, Mais en raison de leur complexité et de leur coût, un seul a permis un vol avec succès à ce jour : Space Ship One. Ce projet a été réalisé pour remporter le Ansari X Prize, qui offrait 10 millions de dollars à la première entreprise privée parvenant à lancer un avion spatial réutilisable.

Maquette du projet BOR soviétique des années 1980.
Maquette du projet BOR soviétique des années 1980.

Voici une liste de différents projets qui ont été développés :

  • X-20 DynaSoar : le premier projet connu, démarré en 1957 par l'USAF, il s'agissait d'un vaisseau monoplace.
  • NASP (National AeroSpace Plane), connu également sous le nom de X-30, a été annoncé en 1986 par le président américain Ronald Reagan avant d'étre annulé en 1994.
  • Hermès, projet de navette européenne de l'ESA qui devait être lancée par la fusée Ariane 5
  • Bor : projet de navette soviétique similaire à Hermès ayant volé 4 fois dont 3 fois dans l'espace entre 1982 et 1984.
  • HOTOL pour HOrizontal TakeOff and Landing, projet de navette spatiale monoétage britannique étudié à la fin des années 1980 et abandonné au milieu des années 1990.
  • Sänger, projet allemand, méme destin que HOTOL
  • Tupolev-2000, projet soviétique lancé en réaction à l'annonce du X-30 américain stoppé en 1992
  • Hope-X, projet de démonstrateur d'une navette spatiale de la NASDA japonaise abandonné en 2003.
  • X-33, démonstrateur pour la navette Venture Star, projet développé à partir de 1997 de Lockheed Martin utilisant des moteurs Aerospike développé par Boeing, le programme fut abandonné en 2000.
Test du X-38 CRV.
Test du X-38 CRV.
  • X-38 Crew Return Vehicle (CRV), prototype pour un projet de véhicule de sauvetage pour l'ISS, un vol atmosphérique fut effectué en 1998 puis le programme fut stoppé.
  • Castor alias USV FTB-1 (Unmanned Space Vehicle - Flying Test Beds 1), appareil d'essais sans pilote et sans moteur mesurant 9,2 mètres de long et possèdant une masse de 1,2 tonne du centre italien de recherches spatiales, présenté en 2006, la 1ere mise en orbite est prévue en 2010 depuis le Centre spatial guyanais [1]
  • Xerus, projet d'avion spatial autonome à décollage horizontal, et à vocation de tourisme et de transport (promoteur américain : Xcor)
  • Space Ship One, avion spatial largué par le porteur White Knight de la société américaine Scaled Composites, dont un des fondateurs est Paul Allen de Microsoft. Il a remporté le Ansari X Prize le 4 octobre 2004 (le jour même du lancement de Spoutnik 1, le 4 octobre 1956), et le prix de 10 millions de dollars en jeu.
  • Black Armadillo, projet de fusée sub-orbitale ré-utilisable, à décollage et atterrissage vertical. Elle est développée par la société Armadillo Space, dont le principal actionnaire est John Carmack, créateur des jeux vidéo Doom et Quake.
  • Kliper, un avion spatial russe qui devait remplacer les vaisseaux Soyouz à l'horizon 2015, ce programme fut abandonné en 2006.

Malgré la victoire de Space Ship One, d'autres équipes continuent leurs recherches pour développer un véhicule spatial réutilisable, dans l'espoir d'un développement commercial du tourisme spatial sub-orbital.

Navettes fictives

  • Moonraker est une navette de l'univers de James Bond.

Notes et références

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