Réservoir externe de la navette spatiale américaine

Le réservoir externe (external tank en anglais) est un composant de la navette spatiale américaine. Attaché à l'orbiteur, il alimente les trois moteurs principaux de celui-ci en hydrogène liquide (le carburant) et oxygène liquide (le comburant) au cours de l'ascension du vaisseau. Ce réservoir comprend trois parties, le réservoir d' oxygène liquide à l'avant, la jupe inter-étage et le réservoir d' hydrogène liquide à l'arrière. Il mesure 46,88 mètres de long pour 8,40 mètres de diamètre^[1]. Il est composé de 138 pièces. C'est le seul élément de la navette qui n'est pas réutilisé puisqu'il est détruit au cours de sa chute dans l'atmosphère.

Un réservoir externe est amené vers le Vehicle Assembly Building, au centre spatial Kennedy (Floride, États-Unis)

Composants

Coupe d'un réservoir.

Sortie d'un réservoir externe de la navette spatiale américaine du centre d'assemblage Michoud de la Nouvelle Orléans.

Réservoir d'oxygène liquide

Le réservoir d'oxygène est une structure monocoque en aluminium, il alimente par une ligne de 42,5 cm de diamètre les moteurs SSME de l'orbiteur par l'intermédiaire d'une prise ombilicale, située au bas du réservoir d'hydrogène, à droite, qui permet de déverser 1 114 kg d'oxygène par seconde aux moteurs SSME.

Il a une forme aérodynamique afin de limiter la traînée et l'échauffement au cours de l'ascension.

L'oxygène liquide occupe un volume de 553 m³ qui mesure 8,40 m de diamètre pour 16,64 m de long et pèse 45 400 kg à vide. Rempli avec 549 407 litres d'oxygène liquide, il pèse 625 650 kg.

Inter-réservoir

L'inter-réservoir (intertank en anglais) est un compartiment non pressurisé situé, comme son nom l'indique, entre le réservoir d'oxygène liquide et le réservoir d'hydrogène liquide. Il abrite l'instrumentation et comporte en outre les points d'attache supérieur des deux boosters.

L'inter-réservoir mesure 6,86 mètres de long, 8,40 mètres de diamètre et pèse 5 445 kg.

Réservoir d'hydrogène liquide

Comme pour le réservoir d'oxygène, le réservoir d'hydrogène est une structure semi-monocoque en alliage d'aluminium. Le compartiment contenant l'hydrogène liquide est situé à la base du réservoir externe.

La prise du réservoir d'hydrogène permet d'alimenter les moteurs SSME à raison de 179 039 litres par minute.

Le réservoir d'hydrogène mesure 29,47 mètres de long pour 8,4 mètres de diamètre, pèse 13 050 kg à vide et offre un volume de 1 514,5 m³. Rempli avec 1 476 836 litres d'hydrogène liquide, il pèse 104 308 kg.

Isolation thermique

Les contenus du réservoir, LOX (Oxygène Liquide) et LH2 Hydrogène liquide sont respectivement à des températures de -183 °C et de -253 °C, le contenant étant principalement en aluminium, il convient de l'isoler pendant la phase pré-lancement. Il est donc recouvert d'une couche de mousse dite ablative, car elle se désagrège au départ de l'engin.

Cette isolation est censée éviter le réchauffement du carburant, en conjonction avec d'autres dispositifs, mais aussi la formation de glace sur le réservoir.

Cette glace pourrait alourdir la navette, mais aussi, être dangereuse en se détachant. Or ce sont les blocs de mousse qui en brisant des tuiles ont provoqué l'accident de Columbia. Le dispositif a subi de nombreuses modifications, mais il reste un sujet de préoccupation pour la NASA.

Après séparation

Au moment de la séparation, la valve à l'avant du réservoir LOX est ouverte produisant une petite poussée nécessaire à son éloignement de l'Orbiter ainsi qu'à sa retombée. Il y a huit sondes d'épuisements sur le réservoir, quatre dans chaque réservoir localisées au fond pour le réservoir LH2 et sur la ligne d'alimentation avant sur le réservoir LOX.

Anecdote

Décollage de la navette Columbia pour la mission STS-1 avec son réservoir externe de couleur blanche

• Lors de la toute première mission de la navette spatiale américaine (STS-1), le 12 avril 1981, le réservoir externe de Columbia attaché à l'orbiteur est de couleur blanche en lieu et place de sa couleur orangée habituelle.

Galerie

• 

  Purge du réservoir après séparation

• 

  Séparation du réservoir

• 

  Diagramme et spécifications du réservoir

Notes et références

1. ↑ (en) Fact Sheet : Space Shuttle External Tank - Lockheed Martin Space Systems Company, avril 2007 [PDF]

Voir aussi

Article connexe

• Booster