LDSD

Le décélérateur supersonique à faible densité (LDSD) est un véhicule d'essai conçu pour valider les méthodes de décélération basées sur la traînée pour les engins spatiaux entrant dans des atmosphères ténues. Il s'agit essentiellement d'un grand décélérateur aérodynamique gonflable couplé à un parachute supersonique, transporté à haute altitude et largué pour recueillir des données sur la performance de ces systèmes lorsqu'ils ralentissent une charge utile de vitesses hypersoniques dans des environnements à basse pression comme Mars ou Vénus.

Le LDSD ne tente pas un atterrissage en douceur ; c'est purement un article d'essai instrumenté. Chaque vol transporte des accéléromètres, des capteurs de pression, des caméras vidéo et des ensembles de télémétrie. Le véhicule est transporté en altitude par un ballon à haute altitude ou un traîneau-fusée, puis relâché en chute libre. À environ Mach 1,8 à 2,0, un décélérateur hypersonique gonflable se déploie pour créer de la traînée. Une fois subsonique, un grand parachute supersonique s'ouvre pour terminer la décélération. Le véhicule atterrit ensuite sous parachute ou est récupéré de l'océan.

Le défi principal que le LDSD relève est le « problème de l'entrée martienne » : Mars a suffisamment d'atmosphère pour nécessiter un freinage par traînée, mais trop peu pour les parachutes conventionnels seuls. Un véhicule d'entrée ne peut pas compter uniquement sur des propulseurs lorsque le carburant est limité. Le parachute de propulsion rétro-supersonique testé par le LDSD utilise une surface beaucoup plus grande que les conceptions standard terrestres, et le décélérateur gonflable (souvent appelé ballute dans d'autres contextes) fournit une traînée contrôlée à des vitesses où les boucliers thermiques rigides deviennent difficiles à gérer. La NASA a effectué plusieurs vols LDSD entre 2014 et 2018 pour mesurer la stabilité, les charges dynamiques et les événements de séparation.

L'entretien du LDSD implique la manipulation au sol de structures gonflables délicates, d'une avionique complexe et de systèmes de récipients sous pression. Les techniciens doivent être familiers avec l'emballage des parachutes aérospatiaux et l'inspection des structures composites. Les décélérateurs gonflables sont généralement fabriqués en Vectran ou en tissus similaires à haute résistance et faible poids sur une armature interne de bandes de charge. L'inspection avant le vol se concentre sur l'intégrité du tissu, la qualité des coutures et la fonction des valves. Tout signe de pliage, de porosité ou de dégradation de l'adhésif dans le tissu nécessite un remplacement plutôt qu'une réparation.

Bien que le LDSD soit spécifiquement une plateforme de recherche de la NASA plutôt qu'un système de production, ses données éclairent la conception des systèmes de parachute des atterrisseurs martiens réels et des algorithmes de guidage d'entrée. Les équipes au sol doivent comprendre à la fois la nature expérimentale du véhicule et les exigences rigoureuses en matière d'étalonnage des capteurs et d'intégrité des données, car une seule défaillance de vol peut retarder un programme de plusieurs mois et compromettre des mois d'analyse préalable.