Station spatiale : petit volume au décollage mais grand en orbite

Sierra Space, une entreprise spécialisée dans le domaine spatial, se prépare à un moment historique avec le plus grand « test de rupture » jamais réalisé de sa technologie de station spatiale gonflable et extensible. Ce test représente une étape cruciale dans le développement de la station spatiale Orbital Reef, en collaboration avec Blue Origin.

Sierra Space a annoncé en novembre qu’elle se prépare pour son plus grand « test de rupture » jamais réalisé de la technologie de station spatiale gonflable et extensible.

Ce test inédit marque une étape majeure dans le développement conjoint de Sierra Space de l’Orbital Reef avec Blue Origin, car l’entreprise prévoit de tester – pour la première fois dans l’histoire – une version à échelle réelle de sa structure d’habitat LIFE™ et de pousser l’unité à la défaillance sous pression.

Stucture à petite échelle avant test d’éclatement. Crédit Sierra Space

La technologie de Sierra Space

La technologie de module de station spatiale extensible de Sierra Space est hautement évolutive et flexible pour toutes les tailles de coiffe de véhicule de lancement existantes et prévues. Les structures de «softgoods» sont lancées emballées à l’intérieur des coiffes de fusée conventionnelles – 5m, 7m, 9m et au-delà – se gonflant à capacité en orbite.

Le volume du module sera toujours le carré de son diamètre d’expansion. Par exemple, avec une configuration extensible de 2,5x, le volume serait de 6,25x celui d’une coiffe de fusée.

Matériaux « softgoods » à haute résistance, tissus cousus et tissés. Crédit Sierra Space.

Caractéristiques principales

Dimensions :

Habitat LIFE grandeur nature d’une hauteur de 6,25 mètres (Hauteur totale avec équipement de soutènement : 9 mètres)
Diamètre : 8,2 mètres
Volume intérieur : 283 m3

Vidéo qui montre comment Sierra Space réalise d’importantes économies sur les coûts d’exploitation en orbite avec l’habitat LIFE. Cette dernière étape réussie et la première de la campagne d’essais à inclure une sous-structure de fenêtre métallique – ou plaque d’obturation – propulse Sierra Space vers les essais à grande échelle de LIFE d’ici la fin de l’année.

Matériaux de base et plaques d’obturation :

La couche de retenue pour LIFE est constituée de matériaux « softgoods » à haute résistance, qui sont des tissus cousus et tissés – principalement du Vectran – qui deviennent des structures rigides lorsqu’ils sont pressurisés.
Sous une pression de fonctionnement normale, les matériaux des softgoods Vectran deviennent 5 fois plus résistants que l’acier, dépassant les facteurs de sécurité de performance de la station.
La couche de retenue est complétée par une vessie permettant un gonflage et une pressurisation contrôlés jusqu’à l’échec ultime du test de pression d’éclatement.
Deux plaques d’obturation métalliques sont stratégiquement insérées dans la couche de retenue, conçues pour une intégration transparente dans la coque structurelle avec une dégradation ou un renversement minimal des performances ; les plaques d’obturation sont des espaces réservés en métal permettant d’intégrer des fenêtres, des sas, des bras robotiques et d’autres fonctionnalités dans la couche de softgoods

Étape en cours :

Tous les composants et équipements de soutien au sol sont en phase d’intégration au NASA Marshall Space Flight Center

Étapes à venir :

L’intégration des « softgoods » dans le banc d’essai sera suivie d’un transport, à l’aide du tracteur de transport KAMAG de la NASA, jusqu’au lieu d’essai historique adjacent à la tranchée de flammes du banc d’essai Saturn 1/1B, où la NASA a testé les fusées pour le programme Apollo.
La configuration et l’étalonnage des capteurs et des caméras, ainsi que les tests opérationnels, prépareront le test UBP à grande échelle en décembre 2023.

Test d’éclatement de la structure à petite échelle. Crédit Sierra Space

Objectifs et leçons apprises :

Les récents succès des tests d’éclatement à petite échelle ont encouragé Sierra Space à entreprendre le test d’éclatement à grande échelle.
La société vise à affiner davantage son approche technique des facteurs de sécurité et de l’intégrité structurelle grâce à ce test
Les enseignements tirés des tests précédents contribuent à la maturation technique en faveur de processus de fabrication de plus haute fidélité

En synthèse

Sierra Space se prépare à un moment historique avec le plus grand «test de rupture» jamais réalisé de sa technologie de station spatiale gonflable et extensible.

« La technologie des modules de station spatiale gonflables de Sierra Space offre le plus grand volume sous pression dans l’espace, la meilleure économie unitaire par volume en orbite et les coûts de lancement et d’exploitation totaux les plus bas », a indiqué Tom Vice, PDG de Sierra Space. « Le fait de disposer des meilleures performances économiques unitaires positionne Sierra Space comme le leader de la catégorie en matière de recherche et de développement de produits en microgravité, offrant ainsi aux clients le retour sur investissement le plus attractif. »