Des freins naturels pour les véhicules spatiaux
Les véhicules spatiaux se déplacent à très grande vitesse. Ils utilisent leurs propulseurs (qui consomment du carburant) pour ralentir et se guider afin de se mettre en orbite autour d'une planète. Si la planète en question possède une atmosphère, l'aérocapture est une alternative intéressante. Cette technique d'insertion orbitale utilise uniquement le freinage atmosphérique pour ralentir le vaisseau spatial et le mettre en orbite. Cette méthode ne demande qu'une seule passe, avec une courte manœuvre corrective utilisant le système de propulsion. L'aérocapture n'a jamais été mise en pratique, mais elle pourrait bientôt l'être car elle est étudiée et améliorée depuis plus de 20 ans. Elle pourrait réduire la quantité de carburant nécessaire et faire gagner jusqu'à 30 % de la charge utile au lancement. C'est un facteur particulièrement important pour des véhicules lourds tels que des missions habitées ou avec retour d'échantillons sur Terre. De tels véhicules sont déjà envisagés pour la Lune et Mars, et sont nécessaires pour les missions d'amarrage et d'échange entre les satellites géostationnaires et ceux en orbite basse. L'aérocapture devrait donc devenir l'une des techniques de base pour l'exploration planétaire. Un consortium européen a élevé le niveau de maturité technologique (indice TRL, Technology Readiness Level) de l'aérocapture, dans le cadre du projet AEROFAST (Aerocapture for future space transportation), financé par l'UE. Son but était de poser les bases d'un vol de démonstration (soit un TRL de 3 ou 4). Un système pleinement opérationnel requiert un indice TRL de 6. Les scientifiques du projet AEROFAST ont apporté des modifications notables aux algorithmes de navigation et d'aérocapture planétaire, et construit un équipement de test pour évaluer les performances. Ils ont aussi effectué la démonstration d'un prototype de protection thermique pour une telle mission, et défini l'instrumentation à bord nécessaire pour la phase de récupération (descente) de l'aérocapture. L'aérocapture est un processus complexe au carrefour de plusieurs disciplines, et des vies dépendront de son fonctionnement sans faille. Le projet AEROFAST a élevé son niveau de maturité en posant les bases d'une mission de démonstration. Sa réussite sera un pas de plus vers des missions spatiales économiques, à longue distance et charge utile élevée, habitées ou avec retour d'échantillons.
Mots‑clés
Véhicule spatial, voyage dans l'espace, aérocapture, Mars, AEROFAST