Les nouvelles buses sont plus légères et peuvent être construites plus rapidement
Pourquoi est-ce important: Pour améliorer les chances de succès de ses ambitieuses missions à venir, la NASA s’efforce d’augmenter l’efficacité et de réduire la masse autant que possible. Les tuyères de fusée sont un domaine dans lequel l’agence a récemment connu une percée significative grâce à l’impression 3D et à un nouveau type d’aluminium.
La NASA a récemment dévoilé des tuyères de fusée fabriquées selon un nouveau procédé qui a passé avec succès les tests il y a quelques mois, les rendant plus légères et plus faciles à construire. Cette innovation pourrait aider l’agence à atteindre ses objectifs futurs sur la Lune et sur Mars.
En coopération avec Elementum 3D, la NASA a fabriqué les buses RAMFIRE (Reactive Additive Manufacturing for the Fourth Industrial Revolution) à partir d’un nouveau type d’aluminium qu’elle a développé, appelé A6061-RAM2. L’aluminium est solide et relativement léger, ce qui réduit potentiellement la masse qu’une mission doit lancer hors de l’atmosphère terrestre et dans l’espace, économisant ainsi du carburant.
Cependant, l’aluminium n’est généralement pas très résistant à la chaleur, ce qui rend difficile son soudage dans une buse. Un autre problème consiste à faire en sorte que le matériau résiste aux gaz d’échappement de la fusée, qui peuvent dépasser 6 000 degrés Fahrenheit.
Le fabricant RPM Innovations a construit le RAMFIRE à partir de l’A6061-RAM2 en utilisant un processus appelé dépôt d’énergie dirigé par poudre laser (LP-DED) avec de la poudre modifiée par la NASA et Elementum 3D. Il a été prouvé que cette technique augmente les taux de refroidissement structurels, et la conception RAMFIRE intègre de petits canaux internes pour un refroidissement supplémentaire.
Le résultat est plus léger et peut être fabriqué beaucoup plus rapidement et avec beaucoup moins de pièces mobiles. La construction de buses traditionnelles peut nécessiter jusqu’à 1 000 pièces individuelles, mais le RAMFIRE est formé d’une seule pièce.
Plusieurs tests effectués plus tôt cette année ont démontré que RAMFIRE peut résister aux environnements spatiaux les plus intenses. Les buses ont démarré avec succès 22 fois en moins de 10 minutes à une pression supérieure à celle prévue en utilisant du carburant liquide oxygène-hydrogène et oxygène liquide-méthane.
D’autres composants de la navette spatiale pourraient également bénéficier du procédé RAMFIRE. Des démonstrations ont suggéré sa viabilité pour les buses de fluide cryogénique, et les entreprises évaluent son utilisation potentielle pour les satellites avancés.
Le programme Artemis en cours de la NASA vise à retourner sur la Lune en plusieurs étapes au cours des prochaines années. L’agence a réussi un survol de la Lune à la fin de l’année dernière et prévoit d’envoyer un équipage en orbite autour du satellite naturel de la Terre en mai 2024.
Un satellite de la NASA en orbite autour de la Lune soutiendra la phase finale, qui vise à amener les premiers humains à la surface depuis les missions Apollo des années 1970. De nouveaux composants comme les buses RAMFIRE pourraient augmenter les chances de succès d’Artemis.
