capsule

Une capsule est une cabine scellée et pressurisée, intégrée au nez ou à la section avant d'un vaisseau spatial ou d'un lanceur. Elle est conçue pour abriter les membres d'équipage et les systèmes de survie essentiels pendant le vol. Contrairement à un fuselage, qui fait partie intégrante de la cellule, une capsule est conçue comme un module discret et récupérable. Elle doit résister à des températures extrêmes pendant l'ascension et la rentrée, maintenir la pression interne en altitude et protéger les occupants des radiations et des micrométéorites.

La conception des capsules varie selon le profil de la mission. Les capsules Mercury et Gemini étaient de forme conique, d'environ 2,4 à 3,9 mètres de diamètre, avec un bouclier thermique émoussé à la base pour dissiper les températures de rentrée dépassant 3000 degrés Fahrenheit (environ 1650 degrés Celsius). Les modules de commande et de service Apollo utilisaient une géométrie conique similaire. Les capsules Soyouz modernes emploient une disposition comparable avec un module de service attaché et largué avant la descente. Le Crew Dragon de SpaceX utilise une architecture de capsule dérivée du véhicule cargo Dragon, avec huit propulseurs SuperDraco pour l'interruption d'urgence et des pieds d'atterrissage pour une descente contrôlée.

Pendant la maintenance et l'inspection, les structures des capsules nécessitent des vérifications de la fixation du bouclier thermique (généralement brasée ou collée), des soudures du caisson de pression, des joints d'écoutille et de l'intégrité des fenêtres. Des microfissures dans les alliages d'aluminium utilisés pour la coque pressurisée peuvent se développer sous l'effet des cycles thermiques et doivent être détectées par courant de Foucault ou inspection radiographique. Toutes les pénétrations, y compris les ports d'amarrage et les conduites de propulseurs, sont des points critiques où des fuites ou des concentrations de contraintes peuvent apparaître.

Le terme « capsule » dérive de son rôle de coque protectrice, bien que le mot reflète également la ressemblance des premiers engins spatiaux avec les capsules pharmaceutiques : un conteneur compact à « avaler » par un véhicule plus grand et à éjecter intact. Cela contraste avec les anciennes conceptions d'engins spatiaux ailés, qui dépendent de la portance aérodynamique pendant la rentrée plutôt que d'une descente balistique sous parachutes.

L'architecture basée sur les capsules reste la norme pour les missions habitées car elle simplifie les systèmes de rentrée, permet une évacuation rapide de l'équipage via des moteurs d'abandon, et rend la récupération et la remise à neuf après le vol simples. L'approche modulaire sépare également les systèmes de sécurité de l'équipage des fonctions de propulsion et de cargo, une redondance critique dans les vols spatiaux habités.