Bouclier thermique déployable ADEPT

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Message Lun 19 Aoû 2013 - 13:39


Bouclier thermique déployable ADEPT ( Adaptable, Deployable Entry Placement Technology )

ADEPT 

Extrait sous volet :
Spoiler:

A flexible woven fabric heat shield is being tested at Ames Research Center. Called the Adaptable, Deployable Entry and Placement Technology, or ADEPT, this design is based on a carbon fabric already successfully tested in the Center's Arc Jet facility. When used on a mission, this heat shield would be stowed in a more compact shape until deployed like an umbrella for entering a planet's atmosphere. Such a design would allow exploratory spacecraft larger than the Curiosity rover to successfully land on Venus, Mars, or other planets in our solar system.
Un écran thermique souple  en tissu de carbone  est en cours de test au centre de recherche Ames dans les installations de Jet Arc.
Ce bouclier thermique, compacté pour le transport, se déploiera  comme un parapluie lors de l’entrée dans l'atmosphère d'une planète. Une telle conception permettrait à des vaisseaux spatiaux exploratoires plus grands que le rover Curiosity de se poser  sur Vénus, Mars ou d'autres planètes dans notre système solaire.


http://www.nasa.gov/centers/ames/orgs/exploration-tech/projects/adept_prt.htm
Extrait sous volet :
Spoiler:

Current robotic and human missions are limited by rigid, high ballistic coefficient aeroshells. The deployable feature of ADEPT allows each mission to utilize an aeroshell design that fits within existing launch vehicle systems and later transforms into a low ballistic coefficient configuration for EDL.
Les missions robotiques et humaines actuelles sont limitées par les  hauts coefficients balistiques à très fortes  décélérations des boucliers thermiques rigides.  
Avec des boucliers souples déployables de plus grande envergure – qui commencent la décélération, plus haut dans l’atmosphère et réduit donc l’accélération moyenne en l’étalant sur une durée plus longue –  on passe à des coefficients balistiques plus faibles : donc moins de G à supporter pour des astronautes après plusieurs mois de microgravité.  
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Deux dessins tirés  de : http://www.lpi.usra.edu/vexag/Nov2012/presentations/23_EnablingInSitu_Wercinski.pdf
concernant l’ADEPT envisagé pour la mission vénusienne VITaL  (Venus Intrepid Tessera Lander)
Bouclier thermique déployable ADEPT  Adept10
Bouclier thermique déployable ADEPT  Adept_11
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Giwa
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Super !
Merci Giwa.
Effectivement, si on réduit le coefficient balistique, on gagne sur plusieurs tableaux à la fois. En fait, ce n'est pas si intuitif, car si on suit la même trajectoire, l'objet de plus faible coefficient est beaucoup plus freiné, ce qui implique que le pic de décélération est plus important. Mais si on change de trajectoire et qu'on s'approche plus de la tangente à l'atmosphère, c'est l'inverse qu'on observe : le freinage est plus long et a lieu à plus haute altitude là où la pression est plus faible. Cela conduit à un pic de décélération plus faible et à un pic de chaleur également réduit.
Il y a quelques temps, j'avais fait une conférence sur les voyages habités vers Mars où je disais "Small is beautiful". Si on réduit la charge utile (typiquement avec 3 astronautes par vaisseau au lieu de 6), tout est plus simple : l'aérocapture et la phase d'entrée, descente et atterrissage, avec même une économie substantielle d'ergols pour la dernière phase de freinage (voir également mon chapitre dans le livre "Embarquement pour Mars, 20 défis à relever".)
Ici, il est question d'un bouclier déployable rigide. Le coefficient balistique étant proportionnel à la masse et inversement proportionnel à la surface de freinage, c'est une approche complémentaire très intéressante. Néanmoins, il faudra faire attention, car qui dit déploiement dit risques supplémentaires :
- Si le système se déploie mal, c'est la fin du vaisseau ! C'est un système critique, donc il faut du 99,9% de fiabilité.
- Il y aura nécessairement des lignes de faiblesses au niveau des jonctions, il ne faudrait pas que cela soit une autre cause de perte de fiabilité ...

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@Argyre a écrit:... Néanmoins, il faudra faire attention, car qui dit déploiement dit risques supplémentaires :
- Si le système se déploie mal, c'est la fin du vaisseau ! C'est un système critique, donc il faut du 99,9% de fiabilité.
- Il y aura nécessairement des lignes de faiblesses au niveau des jonctions, il ne faudrait pas que cela soit une autre cause de perte de fiabilité ...

A+,
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Effectivement il y a ce risque supplémentaire, mais on doit pouvoir  s'en prémunir .
En effet si ce système peut être déployé à l'approche de la planète dans le vide spatial et s'il y a un problème, on fait un fly-by et on rentre à la maison dans le cas d'une mission habitée .
 Pour une mission robotisée, on peut être sans état d'âme et tenter le tout pour le tout en espérant que le système se débloquera avant ou au début de l'entrée dans l'atmosphère.
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Il faudra attendre encore quelques années pour tirer une conclusion sur toutes les nouvelles technos de bouclier en cours de développement. C'est un secteur en pleine effervescence !
Notamment, à comparer avec le bouclier gonflable qui a déjà été testé avec succès dans l'atmosphère terrestre.
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@Space Opera a écrit:Il faudra attendre encore quelques années pour tirer une conclusion sur toutes les nouvelles technos de bouclier en cours de développement. C'est un secteur en pleine effervescence !
Notamment, à comparer avec le bouclier gonflable qui a déjà été testé avec succès dans l'atmosphère terrestre.
Effectivement ce secteur est en pleine effervescence grâce aux nouveaux matériaux souples, résistants et réfractaires à la fois qui permettent de concevoir de nouveaux dispositifs qui n'auraient pu être fiables avant.
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