samedi 27 octobre 2012

L'incroyable aventure de SpaceShipOne !


Virgin Galactic vient d’annoncer il y a quelques jours, que le réservoir de SpaceShipTwo venait d’être monté. Cela laisse présager les premiers essais motorisés sous peu …

Revenons un peu sur la genèse de ce programme et de SpaceShipOne dont nous fêtons ce mois-ci, le 10ème anniversaire de sa construction et le 10ème anniversaire de la validation de son moteur-fusée.

 
Nous allons voir le programme SpaceShipOne avec l’œil du collectionneur ;-)

 
4 octobre 2004 … Brian Binnie à bord de SpaceShipOne vient de se poser à Mojave en Californie. Scaled Composites, qui a conçu et fabriqué SpaceShipOne, vient de remporter les 10 millions de dollars du X-Prize (appelé aussi Ansari X-Prize).

 
Créé en 1996 dans le but d’encourager l’industrie spatiale dans le secteur privé, le X-Prize devait récompenser la première société privée (non gouvernementale et n’ayant aucunes subventions publiques) qui arriverait à lancer un vaisseau spatial habité dans l’espace.

 

Doté d’un prix de 10 millions de dollars, le X-Prize devait permettre d’ouvrir la porte aux vols spatiaux commerciaux et au tourisme spatial.

Ce prix s’inspire largement des prix qui ont jalonné les débuts de l’aventure aéronautique, comme le Prix Orteig, qui incita Charles Lindbergh à traverser l’Atlantique.

 
La règle du X-Prize était simple : Réussir en deux semaines deux vols spatiaux suborbitaux – à une altitude minimum de 100 km – avec 3 passagers (ou un pilote et l’équivalent en poids), revenir à son point de départ, et en utilisant pour ces deux vols le même véhicule.

Vingt sept équipes se sont portés volontaires, avec des projets allant du plus sérieux au assez fantaisiste. Le secret a longtemps été de mise : Scaled Composites ne se déclarant officiellement qu’en 2003. La date butoir était fixée pour le 11 janvier 2005.

C’est la fondation X-Prize qui commença le financement du prix. En 2004, le prix fut rebaptisé Ansari X-Prize suite à un don de Anousheh et Amir Ansari.

C’est la société Scaled Composites qui remporta le X-Prize avec SpaceShipOne.

 
Scaled Composites est une société créée par le célèbre ingénieur aéronautique Burt Rutan aux débuts des années 80. Burt Rutan et son équipe avaient déjà conçu de nombreux appareils, dont le célèbre Voyager, qui devint le premier avion à effectuer un tour du monde sans escale en 1986. Un des pilotes d’essais depuis la création de cette société s’appelle Mike Melvill.

(Une des 500 enveloppes transportées par Voyager lors de son tour du monde et signée par les deux pilotes)
 Pour le X-Prize, Burt Rutan s’adjoint le soutien financier de Paul Allen, le co-fondateur de Microsoft, qui injecte  près de 20 millions de dollars dans le projet. Ce n’est pas la rentabilité du projet qui importe, car la somme investie est deux fois supérieure à celle qui sera remportée, mais la faisabilité du projet.

Pour réussir, Scaled Composites va développer son projet comme suit :

-          Un avion porteur, le WhiteKnight
-          Un avion fusée, le SpaceShipOne (SS1) qui sera largué à haute altitude par White Knight et allumera son moteur-fusée.


Ce projet n’est pas une innovation. Le célèbre X-15 fonctionnait déjà de cette manière et son premier vol avait eu lieu en 1959.

L’avion porteur White Knight est appelé ainsi en hommage aux deux pilotes militaires du X-15, qui les premiers franchir la ‘’barre’’ des 50 km d’altitude aux commandes du X-15 : Robert WHITE et William KNIGHT.

White Knight transporte SpaceShipOne jusqu’à une altitude d’environ 16 000 mètres puis procède au largage de celui-ci.

Le pilote de SpaceShipOne met alors en route le moteur-fusée hybride développé par la société SpaceDev et commence à monter à la verticale.

Ce petit vaisseau de 5 mètres de longueur commence à accélérer. Très léger et en matériaux composites (il pèse 1 200 kg à vide), il emporte un passager (et le poids de deux autres en lest) et accélérera jusqu’à Mach 3 pour atteindre une altitude de 112 km.

Après une petite incursion dans l’espace, SpaceShipOne reviendra à son point de départ et se posera à l’aéroport de Mojave.

L’immatriculation de SpaceShipOne est N328KF, comme 328 000 pieds correspondant à 100km. Il parait que Scaled Composites voulait N100KM mais cette immatriculation était déjà prise (il s’agit d’un planeur Schempp-Hirth DISCUS 2A)

Les dates clés du programme SpaceShipOne :

-          1er Août 2002 : 1er vol de l’avion-porteur White Knight (avec Doug Shane et Pete Siebold comme pilotes)

-          21 novembre 2002 : 1er test du moteur-fusée par SpaceDev (fabricant)

-          20 mai 2003 : 1er vol captif de SpaceShipOne (sans pilote à bord) sous White Knight

-          21-23 mai 2003 : Tests de vibration au sol pour SpaceShipOne avant le premier vol plané

-          24 juillet 2003 : 1ère mise à pleine puissance du moteur-fusée

-          29 juillet 2003 : 2ème vol captif et premier vol avec pilote (Mike Melvill)

-          7 août 2003 : 1er lâché (non motorisé) de SpaceShipOne avec Mike Melvill comme pilote

-          27 août 2003 : 2ème lâché (non motorisé) de SpaceShipOne avec Mike Melvill comme pilote

-          18 novembre 2003 : Le moteur-fusée de SpaceDev est validé pour les 2 premiers vols motorisés

-          17 décembre 2003 : Premier vol motorisé et Premier mur du son à Mach 1.02 avec Brian Binnie / Le même jour que le centième anniversaire du vol des Frères Wright.
Après allumage du moteur-fusée, Binnie fait grimper SpaceShipOne à 67 800 pieds (20 665 mètres) et atteint Mach 1,2, ce qui fait le premier vol supersonique de SpaceShipOne. Lors de l’atterrissage, la roulette avant se casse et SpaceShipOne fait un tonneau au sol. Binnie s’en sort sans une égratignure, et grâce aux matériaux composites utilisés pour sa construction, SpaceShipOne sera réparé en à peine 3 semaines.

-          8 avril 2004 : 2ème vol motorisé de SpaceShipOne avec Pete Siebold comme pilote (altitude atteinte 32 000 mètres à Mach 1,6)

-          13 mai 2004 : 3ème vol motorisé de SpaceShipOne avec Mike Melvill qui monte à 45 700 mètres à Mach 2,5

Après ces essais, tout est prêt pour le premier vol spatial de SpaceShipOne.

Début juin 2004, Scaled Composites annonce que la 1ère tentative de vol spatial aura lieu le 21 juin 2004. Le public est invité à se rendre à Mojave Airport ce jour-là. Le nom du pilote ne sera communiqué que le matin de ce vol : ce sera Mike Melvill.

-          21 juin 2004 : Premier vol spatial de SpaceShipOne avec Mike Melvill aux commandes et une altitude de 100 km.

      A 10h50, SpaceShipOne se détache de White Knight. Melvill oriente son avion et allume son moteur-fusée. Il encaisse 3,5 g. L’avion grimpe dans le ciel, laissant un très long panache blanc derrière lui. Pour Melvill, le véritable ‘’travail’’ commence. Un vent de travers inattendu provoque un roulis de 90° sur la gauche, qu’il compense tout en gardant le ‘’Cap vers les Etoiles’’. En fin de phase motorisé (74 secondes), et alors que SpaceShipOne est à Mach 2,9, une servo-commande qui gère le système de trim (volet qui sert aux gouvernes de direction) lâche, et bloque la gouverne de droite. Melvill enclenche le système de secours, puis reprend le contrôle total de l’appareil.
 
(Google commémore ce premier vol spatial de SpaceShipOne avec sa bannière)
(Paul Allen, Mike Melvill et Burt Rutan)
(Mike Melvill reçoit ses ailes d'astronautes - astronaute ailé)
Maintenant, il faut préparer les 2 vols spatiaux pour remporter le X-Prize.

Tout d’abord, Rutan veut examiner et comprendre la défaillance de la servo-commande des  volets du trim, car suite à cette panne, SpaceShipOne a dévié de plusieurs kilomètres de sa trajectoire initiale, et surtout à diminué l’altitude de 10 kilomètres environ.

Après examen, il s’agît d’une panne mécanique mineure, et Rutan annonce, le 27 juillet 2004, son attention de réaliser les 2 vols qualificatifs les 29 septembre et 12 octobre suivant (en effet, selon le règlement, l’annonce de ces vols doit être faite 60 jours à l’avance).

Le succès du premier vol spatial de SpaceShipOne a quelque peu assommé les autres concurrents de Scaled Composites. Les équipes du Projet Da Vinci (Canada) et du Projet Armadillo, qui étaient les plus sérieux adversaires n’auront pas le temps matériel de battre Scaled Composites. L’annonce de Rutan est un coup de poker. La fusée suborbitale larguée par ballon du Projet Da Vinci n’a pas encore effectuée un seul vol d’essai, et la fusée et la capsule du Projet Armadillo s’écrase quelques secondes près son décollage le 11 août 2004.

-          29 septembre 2004, White Knight et SpaceShipOne roulent devant des milliers de personnes venues assister au vol.

A 10h11, le tamdem décolle avec Mike Melvill à bord de SpaceShipOne et Brian Binnie comme pilote-porteur.

SpaceShipOne est lesté pour atteindre 270 kilogrammes (comme le stipule le règlement).

SpaceShipOne est largué vers 15 kilomètres d’altitude. Melvill allume le moteur-fusée. Après 50 secondes, l’avion se met en roulis (1 tour en 2 secondes), créé par la poussée qui l’a ‘’désaxé’’.

Après avoir constaté que la poussée lui permettrait d’atteindre les 100 kilomètres, Melvill n’ ‘’abort’’ pas la mission, et coupe son moteur après 76 secondes d’allumage (au lieu des 88 prévues) malgré le roulis. Il lui faudra attendre 20 roulis pour stabiliser son appareil.

Il atteindra 345 000 pieds, ou 105 kilomètres.

Le retour s’effectue sans problème.

 
Mais, il faut régler ce problème de roulis en moins deux semaines, pour pouvoir prétendre rafler la mise, d’après les médias.
Burt Rutan coupe court aux rumeurs et annonce, le 2 octobre, que le prochain vol qualificatif aura lieu le 4 octobre suivant, soit seulement 5 jours après le 1er vol X-Prize.

-          4 octobre 2004 : A 09h49, Brian Binnie et SpaceShipOne accroché à White Knight (piloté par Mike Melvill) décollent.

Binnie allume le moteur et l’avion se propulse de nouveau vers l’espace. Il coupe le moteur après 83 secondes de fonctionnement et atteint Mach 3,09. Il laisse grimpé son appareil jusqu’à son apogée qui sera de 367 500 pieds soit 112 kilomètres, pulvérisant le record d’altitude d’un avion-fusée de 4 kilomètres, jusque là détenu par Joe Walker et son X-15 en 1963.

 
Il effectue un atterrissage parfait et remonte la piste sur le toit de SpaceShipOne, brandissant la bannière étoilée.
 
En effectuant deux vols spatiaux en 5 jours, SpaceShipOne gagne le X-Prize.


Le 25 juillet 2005, White Knight et SpaceShipOne sont les vedettes du célèbre rassemblement aéronautique d’Oshkosh. Ils survoleront le meeting à la grande joie des spectateurs.

(Crédit Photos : Scaled Composites)
(Lors de sa venue à Oshkosh, un marquage spécial avait été fait)
(Enveloppe commémorant Oshkosh 2005 / Désolé je n'étais pas là le 25 juillet, c'est pour cela que je n'ai que le 27 juillet)
En juillet et août 2005, SpaceShipOne prend la direction du NASM (Musée de l’Air et de l’Espace) de Washington DC afin d’y être exposé. Il sera transporté bien sûr par White Knight, et ensembles, ils effectueront une ‘’traversée symbolique’’ d’Oshkosh à Washington DC.

-          31 juillet 2005 : Départ d’Oshkosh pour la base de Wright-Paterson AFB (Ohio
        -          1er août 2005 : Départ de Wright-Paterson AFB pour l’aéroport Dulles de Washington DC.
Pendant ce vol, White Knight et SpaceShipOne survoleront le Wright Brother’s Memorial de Dayton dans l’Ohio.

Le 5 octobre 2005, SpaceShipOne est officiellement montré à l’intérieur du hall Milestones of Flight du NASM.

(Photos prises juste avant l'inauguration officielle)
(Jack Dailey, le directeur du NASM, Paul Allen et Burt Rutan)
 
Depuis le X-Prize, on espérait beaucoup pour le tourisme spatial. Force est de constater que cela se fera sûrement, mais que cela prend beaucoup de temps.

Deux jours avant le premier vol X-Prize, Richard Branson annonçait la création de Virgin Galactic. Associée à Scaled Composites, elle doit permettre la réalisation de ce projet de tourisme spatial.

Avec la création d’un SpaceShipTwo pouvant amener jusqu’à 5 passagers, cela pourrait devenir réalité. Richard Branson a annoncé en 2012 qu’il y avait plus de 500 candidats ayant réservé ce type de vol. SpaceShipTwo a déjà effectué 100 vols libres de qualifications et d’essais.

(Crédit Photo : Virgin Galactic)
Une réplique Taille 1 de SpaceShipTwo a été présenté lors du Salon de Farnborough 2012 où Richard Branson lui-même est venu tenir une conférence de presse.

 
En octobre 2012, le réservoir a été installé, et on espère un premier vol propulsé avant la fin de cette même année. Les prévisions les plus optimistes prévoient les premiers vols spatiaux pour 2013, et les premiers passagers pour début 2014.

D’autres sociétés se sont lancées dans cette voie du tourisme spatial comme X-Cor, mais pour l’instant, c’est encore Virgin Galactic et son SpaceShipTwo qui paraissent être les favoris.

Si l’authentique SpaceShipOne est donc exposé au NASM, il y a des répliques en taille réelle qui sont exposées dans d’autres musées comme le EEAA AirVenture Museum d’Oshkosh. Vous remarquerez la configuration de vol de SpaceShipOne. Cette réplique est faite directement avec le même materiau composite et les mêmes moules que pour l’original. A la seul différence, que ce ‘’n°2’’ ne possèdent pas de hublots.
 
Une troisième réplique se trouve à l’aéroport de Bakersfield en Californie et une quatrième au Paul Allen's Flying Heritage Museum de Paine Field in Everett (état de Washington). Une cinquième réplique se trouve au siège de Google à Mountain View (Californie).

(Réplique chez Google / Crédit photo : Scott Beale)
Un petit morceau de SpaceShipOne a été incorporé à la sonde Pluto en route vers Pluton depuis 2005.

SpaceShipOne est devenu très populaire aux Etats-Unis et auprès des collectionneurs.

(Marque Page commémorant l'arrivée de SpaceShipOne
au NASM signé par Melvill, Rutan, Siebold et Shane)
 
(Documents signés par Burt Rutan, Mike Melvill, Brian Binnie, Doug Shane et Pete Siebold
 
(Enveloppe commémorant la victoire du X-Prize signée par Burt Rutan, Mike Melvill, Brian Binnie, Doug Shane et Pete Siebold)
 
 
(Un des plus beaux livres sur le Programme SpaceShipOne)
 
 
(Les deux pilotes qui ont gagné le X-Prize - Brian Binnie et Mike Melvill)