Groupe Astronautique

Généralité :
Contexte initiale :

Le programme spatial sylvois est issu de la concordance de deux éléments : d'une part la volonté du Duché de développer de façon souveraine son propre réseau de satellites d'observation (météorologique comme spatial et expérimentation, de reconnaissance à des fins militaires ou encore de communication en plus de l'envoi très diversifié de sondes, voire de missions habitées, et d'autre part la naissance des programmes spatiaux dans le Royaume de Teyla et la République de Miridian. C'est sous l'initiative du Duché de Sylva qu'une coopération naitra entre les trois pays, par la suite rejointe par l'Empire du Nord. Une organisation spécifique prend rapidement forme avec Sylva qui, par souci d'optimisation des investissements, prend pour décision de concentrer ses efforts sur la conception et production des satellites et sondes à envoyer en orbite tout en déléguant le développement et la gestion des lanceurs à ses partenaires miridiens et teylais. Cette coopération sera particulièrement fructueuse sous cette forme avec la mise en orbite de satellites de reconnaissance sylvois (deux optiques et deux radars) par Teyla et Miridian, ainsi que la production de satellites d'observation et de reconnaissance par Sylva pour Teyla.

Le Groupe Astronautique ne connaitra pas uniquement des réussites pour autant, avec l'infructueux développement de lanceurs aéroportés. Quand bien même il était initialement prévu par Sylva de se dispenser des lanceurs pour se reposer sur ses partenaires, était malgré tout mis en place un lanceur aéroporté. Il s'agit autrement dit d'une petite fusée lancée depuis un avion à haute altitude pour économiser sur plusieurs points. Cela devait assurer d'économiser sur les lanceurs à usage unique là où l'avion sera utilisable à souhait, mais également sur le pas de tirs qui représente une infrastructure imposante devant supporter des contraintes extrêmes.
Or le lanceur stratosphérique sylvois fut décevant sur deux points : ses performances étaient en premier lieu excessivement limitées et ne lui permettait pas de mettre en orbite des charges appréciables (d'où le développement par la suite de satellites miniatures), ses coûts d'emploi n'étaient en second lieu pas si avantageux que ça sachant que l'entretien d'un avion, aussi réutilisable soit il, reste un investissement important et durable.
Le programme de lanceur aéroporté prendra définitivement fin avec un accident durant lequel le largage du module fusée sera victime d'une défaillance, faisant remonter l'engin et percuter l'avion qui s'écrasera suite aux dommages subis.

Un autre point à noter dans le programme du Secteur Astronautique concerne les efforts déployés dans la conception de moteurs fusées. S'il n'est clairement pas souhaité que le Duché investisse dans les lanceurs en eux-mêmes, il prend le temps de développer du savoir faire dans le domaine de la propulsion, y compris avec des propulseurs normalement dédiés pour des lanceurs. La coopération n'exclut pas une participation du Duché dans la production des fusées assurée par ses partenaires.
Le gros des efforts reste malgré tout concentré dans la propulsion spatiale, incluant les derniers étages des fusées dédiés à la mise en orbite, ou encore les satellites et sondes mêmes.

Le secteur spatial est actuellement en plein essor grâce à des budgets importants alloués par le Duché lui-même comme des acteurs privés, des débouchés nombreux dans le privé (relais internet, radio ou téléphoniques, satellites météo, géolocalisation, recherche scientifique, secteur militaire) et une importante approbation populaire. Le développement du milieu impact par ailleurs les productions culturelles locales avec un essor de la science-fiction dans la littérature et le cinéma, qui explore aussi bien de nouvelles manières de mettre en scène cette imagerie que d'aborder les questionnements qui en résultent.
Les bénéfices du secteur spatial sont clairement appréhendés par les citoyens sylvois, qui ont conscience des bénéfices apportés grâce à une communication maitrisée et des résultats importants. Les échecs ont malgré tout été des moments de doute, parfois décisifs sur certains projets (la mort du pilote du lanceur aéroporté étant par l'exemple l'élément ultime justifiant l'arrêt du programme).

Le contexte géopolitique a également une très grande importance pour justifier les efforts déployés puisque ces ensembles de projets assurent des échanges étroits avec les partenaires du programme, mais permettent également de se mesurer d'une certaine façon à la Loduarie Communiste. Le pays, rival de Sylva et de l'OND en général ainsi que de divers partenaires hors OND tel que le Miridian, dispose d'une certaine avancée contribuant à son prestige technologique. Rattraper ce retard et dépasser le problème loduarien serait une manière d'affirmer les acquis techniques, industriels et technologiques de Sylva et se ses alliés, et contrecarrer le monopole médiatique communiste dans le domaine.
Il y a toutefois une très importante gamme d'étapes d'avance déjà accomplies par la Loduarie : premier lancement d'un animal et premier lancement en orbite d'un humain, suivis de plusieurs révolutions orbitales avant de revenir. Le Duché de Sylva mise conséquemment sur les missions lointaines pour démontrer sa supériorité dans l'endurance de son matériel, les capacités d'acquérir des informations très éloignées, et de maintenir une mission sur de telles distances malgré les contraintes d'autonomie ou de communication.

Cette concurrence va au delà de la Loduarie et concerne également le Grand Kah qui, quand bien même il est un partenaire du Duché de manière générale, reste un concurrent industriel dans le domaine spatial. C'est une voie supplémentaire pour le Duché de s'imposer sur la scène internationale en accomplissant des performances capables de rivaliser avec celles de la troisième puissance économique mondiale.
Il s'agit pareillement de se passer d'acteurs étrangers surpuissants et “défier” leur monopole dans le domaine. Peut d'autres nations sont en effet connues pour pouvoir assurer la mise en orbite de réseaux de satellites.

Réalisations existantes :

Présentation des moteurs fusées Brasier et Geyser
Divers projets donc le développement de lanceurs aéroportés
Premier test du lanceur aéroporté
Abandon des lanceurs aéroportés suite à un accident et des résultats trop modestes
Conception des premiers satellites de reconnaissance sylvois
Nouvelle gamme de satellites de reconnaissance miniature
Amélioration du geyser et envoie d'une sonde d'exploration

La sonde Abyme :
Alors que la sonde Épopée est pensée avant tout pour une observation des planètes et lunes voisines afin d'avoir notamment des informations sur l'activité géologique, la sonde Abyme est dédiée à l'exploration de l'espace profond en dehors de notre système. De là, c'est un large ensemble de contraintes techniques qui doivent être pris en compte afin de mener à bien cette mission. La première concerne l'extrême endurance dont devra faire preuve la sonde, et ce, à une distance très éloignée de notre étoile, delà une large panoplie de contraintes s'imposent.

La première et plus évidente concerne l'approvisionnement électrique : il est prévu d'atteindre des distances bien supérieures à ce qui permettrait un usage appréciable des panneaux solaires. La solution proposée est alors l'emploi de générateurs radios-isotopiques fonctionnant par décomposition nucléaire d'un combustible et exploiter la chaleur via un thermocouple. Ce dispositif combine un avantage majeur grâce à deux points : une durée de vie extrême grâce à l'importante densité énergétique du combustible nucléaire et l'absence de pièces mobiles limitant l'usure de l'ensemble. Le Pôle Nucléaire travaille déjà à la conception d'un dispositif valide en se penchant sur plusieurs éléments. Le premier concerne le combustible employé en fonction de sa puissance possible et durée de vie nécessitant en particulier une durée de vie ni trop longue (faible puissance massique) ni trop courte (faible perte de puissance rapide). Cobalt 60 et plutonium 238 sont déjà envisagées mais d'autres sources sont en cours d'étude.
Vient ensuite le thermocouple qui devra être capable d'optimiser au mieux la chaleur. Cela passe par l'emploi de matériaux avec une sensibilité thermoélectrique les plus éloignées que possible afin de maximiser le potentiel de tension à partir d'une différence de température, mais aussi les propriétés mécaniques des alliages employés qui devront résister au stress dû à l'expansion thermique. Maximiser le rendement du générateur implique en effet de maximiser la différence de chaleur entre les poids froids et chauds tout en minimisant la taille du thermocouple. Hors ces deux éléments conjoints augmentent l'intensité du choc thermique appliqué aux matériaux alors soumis à une fatigue importante. Tenant compte des objectifs d'endurance de l'Abyme, il devra y avoir une importante attention apportée au dispositif pour résister au passage du temps.
Les échangeurs thermiques également devront être minutieusement étudiés. Il est pour le moment envisagé d'utiliser des alliages de magnésium-aluminium sans pièce mobile avec une conductivité thermique importante pour accélérer les flux thermique et optimiser le système, mais là encore viennent les questions de durabilité pour assurer une autonomie maximale. Les radiateurs (qui fonctionneront uniquement par rayonnement faute de matière ambiante appréciable) devront quant à eux être faits en matériaux avec une émissivité maximale.

Un second élément à prendre en compte pour l'endurance de la sonde concerne l'usure générale à l'oxydation. Les composants électroniques seront soumis en permanence aux rayonnements cosmiques ionisants (mais pareillement issue du générateur radio-isotopique qui lui aussi aura un cahier des charges sévères dans ce domaine). Trois solutions seront alors à concilier pour une résilience optimale. En premier lieu seraient tout simplement sélectionnés des alliages avec une résistance à l'oxydation maximale tout en respectant les caractéristiques recherchées (comme la conductivité ou les capacités diélectriques par exemple). Les protections isolantes par-dessus les différents composants sont une autre solution pour rechercher à limiter l'exposition radioactive en dessous d'un seuil critique. Et enfin l'ultime solution serait d'anodiser les composés pour accroitre leur durée de vide sous l'oxydation.
Ces solutions ne sont par ailleurs pas toutes valables, notamment pour les composants électroniques extérieurs. L'optronique du télescope ou les systèmes de communication par exemple devront systématiquement être exposés dans une moindre mesure pour capter les informations extérieures (qui sont par essence des radiations mais à des fréquences non nuisibles). Impossible de renforcer leur protection plus qu'outre mesure dans ce cas-là, obligeant à prioriser une résilience maximale. Il est également à noter que toutes augmentations de la masse seront fortement répréhensibles sur les performances de l'appareil, exigeant un délicat exercice d'optimisation.

La propulsion est un autre élément avec son lot de contraintes pour deux raisons. La première à venir à l'esprit concerne le delta V (autrement dit, la quantité de vitesse que la sonde pourra s'ajouter pour opérer ses manœuvres). L'accélération nécessaire pour atteindre la trajectoire hyperbolique souhaitée, même avec les nombreuses frondes gravitationnelles, sera très importante et bien au-delà de ce que l'on attend de la sonde Épopée (qui malgré une trajectoire, elle aussi, hyperbolique restera dans notre système stellaire). Le deuxième élément moins évident et pourtant déjà évoqué précédemment est l'usure des pièces. Il était initialement prévu d'utiliser une version miniaturisée du Geyser II à l'instar de l'Épopée pour ses performances appréciables limitant l'emport requis de carburant. Hors ce dispositif est doublement contraignant pour un voyage d'une telle durée puisqu'il implique une contrainte thermique avec la fatigue des matériaux qui va avec (notamment au niveau des réactions chimiques entre les vapeurs extrêmement chaudes et réactive produite en contact du métal), mais en plus l'ensemble nécessite une turbopompe qui sera soumise à un stress mécanique important sur la durée.
L'abandon pur et simple du Geyser Mineur est alors envisagé par Fusexplore jusqu'à ce que des solutions soient trouvées. Une solution serait l'emploi de fusées à monergol avec des réactions moins extrêmes, typiquement la décomposition d'hydrazine en réaction avec un catalyseur. Si le rendement est définitivement inférieur, la faible présence de pièces mobiles (essentiellement réduites à des valves pour laisser s'éjecter) combinée aux températures et aux pressions moindres augmenterait la durabilité.
Une ultime proposition est de concevoir un nouveau moteur à hydrogène, le Geyser Endurance, qui abandonnerait les principes de conditions extrêmes employées dans le Geyser II et Mineur, afin d'accroitre la durabilité des composants quitte à réduire le rapport poussée/poids qui n'est somme toute pas prioritaire pour cette mission. En plus d'une puissance amoindrie sur une tuyère de dimension égale (pour davantage répartir la pression et la température à la surface métallique), la turbopompe serait abandonnée au profit de valves semblables au système à hydrazine. Serait ainsi grandement augmenté la durée de vie du moteur en conservant des performances égales mais au prix de la puissance.

La communication est un autre élément particulier du cahier des charges. Au-delà de l'endurance que devra avoir l'ensemble émetteur-récepteur, les distances sur lesquelles il devra opérer seront bien au-delà de ce qu'a déjà été fait par Sylva, et ce, sous des contraintes qui ne sont pas encore complètement connues. Quid de l'impact de la magnétosphère sur les communications ? La sonde sera-t-elle soumise à d'autres parasites sous la forme de rayonnements cosmiques ou de particules à haute énergie ? Les ingénieurs se retrouvent à devoir concevoir un module très performant et résistant à des conditions extrêmes qui ne sont même pas encore quantifiées avec précision, et ce en répondant à des normes de poids et encombrement. Il est possible que certains risques soient pris pour équilibrer les différents paramètres de performances et poids.

Telles sont l'ensemble des contraintes auxquelles il faudra répondre pour assurer une mission multi-décennale sans perte des capacités de la sonde. Vient ensuite la question des instruments à embarquer pour répondre aux missions possibles. C'est en premier lieu tout un ensemble d'optiques sur une très large gamme de fréquences (infrarouge, visible, ultraviolet) qui seront inclus afin de permettre une observation maximale des rayonnements cosmiques en plus d'obtenir divers clichés pour des observations directes. Nébuleuses et étoiles pourront être surveillées pour déterminer leur composition et leurs trajectoires.
Deux ensembles de capteurs radios et magnétiques permettront également d'étudier les émissions sur un spectre à plus faible fréquence et d'interpréter l'activité de la magnétosphère de notre étoile à mesure que l'on s'en éloignera.
Un détecteur de particules à haute énergie constituera le dernier ensemble d'instruments, pour étudier les vents solaires et l'héliosphère. Composition, température et niveau d'énergie, ce seront une très large gamme d'informations qui permettront de mieux comprendre les différents phénomènes physiques régissants le système stellaire.
D'autres études sont encore en cours pour déterminer les instruments qui pourront intégrer l'Abyme, voir même si de petits kits d'expériences pourraient être compris (bien que peu de candidats crédibles se soient présentés sur ce point-là).

Concernant le planning en lui-même, il y a pour le moment deux fenêtres de tir anticipées : la première dans neuf mois en même temps que la sonde Épopée, et la seconde dans cinq ans. En vue des délais de conception et des efforts déployés pour minutieusement préparer la mission et éviter les faux départs, la prochaine fenêtre de lancement est inenvisageable au profit de la seconde, laissant un délai à la fois raisonnable et très court aux ingénieurs pour vérifier leurs dispositifs. Divers des modules composants la sonde devront idéalement être mis en orbite d'ici à un an pour les laisser exposés aux contraintes cosmiques dans des situations normales d'utilisation et ainsi surveiller l'évolution de leur intégrité, d'éventuelles baisses de performances, voire des pannes impromptues. Il sera naturellement impossible d'entretenir ou d'effectuer des diagnostics poussés. Il faut donc des modules résilients aux pannes et un ensemble capable de fonctionner jusqu'à un certain point malgré lesdites pannes qui pourraient subvenir (le plus tard que possible dans l'idéal).
Il n'a par ailleurs pas encore été décidé quel lanceur sera employé entre celui de Teyla, Miridian et l'Empire du Nord.

Projet de télescope Zié Déow :
Le Projet Zié Déow (littéralement "Yeux Dehors en créole mounakaz") est un ensemble de télescopes au sol proposé par le Groupe Astronautique en février 2014. L'objectif est de constituer un "télescope d'envergure planétaire" constitué de quatre points d'observation répartis entre les différents membres du moment de la coopération spatiale, à savoir la République de Miridian, l'Empire du Nord, le Royaume de Teyla et le Duché de Sylva.

Répartition des télescopes, capables de ce point de vue de tous se focaliser dans la même direction
Le dispositif permettrait de combiner les observations de quatre télescopes dans un ensemble très large de direction en incluant la rotation du globe, et de trois télescopes (teylais, nordiste et miridien) en les pointant vers le pôle. Les points d'observation sylvois, miridiens et nordistes permettaient également d'observer plus à l'ouest mais cette disposition est jugée moins intéressante sachant que la rotation de la planète permettrait à la configuration incluant Teyla de l'observer passé un certain moment de la journée et de l'année.
Chaque télescope pourra grâce à une imposante optique fournir une image d'une définition déjà élevée en soi, mais la combinaison de plusieurs points d'observation distants permettrait d'opérer une comparaison des images et notamment de la position angulaire des étoiles observées, afin d'obtenir des informations détaillées sur la distance des astres et, dans la finalité, une cartographie précise. Un "télescope d'envergure stellaire" pourrait pareillement être obtenu en combinant des observations étalées d'un semestre. Le globe ayant accompli la moitié de sa révolution, les observations se feront à une distance égale au diamètre de l'orbite, mettant davantage en évidence la position angulaire des astres surveillés pour accroitre la précision des mesures (en tenant en compte des déplacements opérés durant ces six mois).
Au-delà des analyses angulaires obtenables, la comparaison des différentes images permet d'affiner l'analyse des rayonnements en tout genre en direct, enrichissant les observations.

Concernant les télescopes en eux-mêmes, ils devront respecter un cahier des charges exigeant sur quatre points en particulier :
-Être établis sur des sites en altitude avec une densité de l'air et couverture nuageuse réduite pour minimiser les gènes provoquée par l'atmosphère terrestre (diffraction des rayonnements cosmiques entre les différentes couches atmosphériques, obstruction par l'humidité ou les nuages, signature du diazote et dioxygène ambiant dans les observations spectrométriques...). Le Groupe Astronautique prévoit quant à lui d'implanter son télescope sur le massif à la frontière de la Maronhi dans l'ouest. Les comtés Courbaril, Lépini et Filao sont des sites envisagés, à une altitude comprise entre 3000 et 5000 mètres, une fois que seront conciliés le Groupe Astronautique et les réalités techniques/logistiques d'un tel chantier.
-Disposer d'un miroir primaire de diamètre élevé pour assurer une captation de lumière et une image de base de taille maximale. Ce sera là une contrainte technique d'envergure nécessitant le déploiement d'un certain savoir faire, pour la production mais également l'emploi et entretien de tels dispositifs. Il n'est pas exclu que la production de tels systèmes se fasse de manière conjointe (le Royaume de Teyla ayant par exemple une légère avance dans le domaine des matériaux).
-Avoir des équipements spectrométriques avancés en mettant à profit l'expertise électronique de l'ensemble des membres, ainsi que l'avance informatique du Duché de Sylva et de l'Empire du Nord. Des instruments sophistiqués seront nécessaires pour capter et traiter les images obtenues avec le miroir primaire.
-Et enfin, ces dispositifs devront comprendre un système de centralisation et traitement de l'ensemble des données captées par les différents télescopes. Il n'est pas encore décidé si chaque site devra comprendre une unité de fusion des informations ou si une seule suffira (pour des raisons techniques comme politique avec des questions sur la souveraineté). Quoi qu'il en soit, il faudra un dispositif individuel à chaque télescope, un important système de communication des informations, et au moins un laboratoire de comparaison des différentes images pour opérer la cartographie stellaire et l'analyse spectrométrique.

Zones susceptibles d'accueillir le télescope sylvois (en rouge)
Une fois détaillée, la proposition sera soumise avec les partenaires du programme spatial afin d'organiser dans les détails sa mise en place et les coopérations dans le domaine. Il n'est pas encore certain que chaque partenaire souhaite s'engager et investir sur cette voie-là de la recherche. Le Duché de Sylva s'étant montré très enthousiaste à ce projet, il est envisageable qu'en cas de refus d'y contribuer de la part de ses partenaires, il se contente de proposer de s'occuper de la production des télescopes chez, ou d'autres possibilités pour répondre aux objectifs.
Concernant le planning, aucune date n'a été communiquée à ce jour, que ce soit pour le lancement et achèvement des projets, ou ne serait ce que le lancement des propositions auprès de la coopération spatiale.

Expérimentation de vol suborbital habité :
L'EVoSHa a pour objectif d'acquérir du savoir faire dans les vols spatiaux habités, ainsi que des informations sur les contraintes rencontrées et à répondre. Il est prévu pour se faire d'effectuer un vol suborbital, c'est-à-dire avec une trajectoire l'amenant dans l'espace avant de retomber sur la planète, là où un vol orbital assurerait comme indiqué une orbite stable. Le sujet de l'expérience sera un raccoon sélectionné à l'occasion, embarqué dans une cabine bardée d'instruments divers. Une trajectoire suborbitale est choisie par souci d'économie et d'un échelonnage des expérimentations, en commençant par une exposition au vide spatial de courte durée. Cela permettra de concentrer les efforts sur les contraintes à court terme ainsi que sur les phases d'ascension et entrée atmosphérique.

Le cobaye de cette expérience sera l'un des trois raccoon d'une fratrie, tous entrainés spécifiquement par cette mission. Ils devront être conditionnés avec notamment des exercices en 0g simulé dans des avions, ou à l'inverse soumis à des accélérations importantes pour s'accoutumer à ces conditions. Il devra également être dressé à supporter des périodes d'immobilisation tout en étant branché à divers instruments. Il fut un moment envisagé de plutôt procéder à ce test avec une tortue, plus apaisée (ou plutôt incapable de se détacher contrairement aux raccoons particulièrement intelligents), mais elles étaient jugées trop éloignées des êtres humains pour obtenir des comparaisons probantes au niveau des contraintes auxquelles seront exposés les futurs passagers humains.
L'emploi d'un cobaye animal pose certaines questions éthiques, sur le droit des animaux et la légitimité de les malmener ainsi dans des expériences dangereuses, mais le Groupe Astronautique s'oppose formellement à faire appel à des humains pour tester les étapes préliminaires. Il s'agit d'abord de démontrer que c'est possible.

Le module habité en lui-même sera de taille modeste, adaptée aux dimensions du raccoon (toujours par attention portée aux dépenses pour cette première phase expérimentale). Tout le nécessaire à la survie en milieu hostile sera inclus, à savoir :
-Un dispositif de distribution, ventilation et filtrage de l'air pour maintenir un taux de dioxygène stable dans l'air ambiant tout en évitant l'accumulation de gaz carbonique.
-Un système d'équilibre de la température ambiante. Si réchauffer la cabine sera aisée, les ingénieurs doivent par contre se pencher sur le refroidissement.
-Un aménagement adapté aux accélérations puis à l'apesanteur. Un siège spécial répartissant le poids du raccoon, avec des ceintures adaptées, permettra de minimiser les contraintes mécaniques pendant les phases d'accélération / décélération. La ceinture devra aussi être réfléchie en conséquence de par l'importance de ne pas perdre son assise durant les étapes de manœuvre ou apesanteur.

D'autres questions seront mises de côté le temps de cette expérience, et réservée à d'autres simulations :
-La gestion de l'approvisionnement en eau et nourriture.
-Les besoins naturels (évacuation des déchets et phases de repos).

La cabine habitée mais l'ensemble du module sera produit par le SAS (quand bien même les différents composants pourront en partis être sous-traités). Les ingénieurs doivent respecter diverses contraintes : isolation et déperdition thermique, hermétisme, résistances mécaniques et légèreté optimale.
La question de la température n'est pas anodine car, aussi froid que puisse être l'espace, la cabine ne pourra pas perdre d'importante quantité de chaleur faute d'atmosphère ambiante (et donc de conduction). L'énergie sera perdue uniquement par rayonnement, tout en étant également acquise par les rayonnements venant des étoiles (essentiellement la note) ou encore par le fonctionnement même du module habité (chaleur émise par les occupants vivants, électronique embarquée, ventilateur). Les réponses déployées sont multiples :
-Un revêtement réfléchissant est appliqué contre la coque pour réduire drastiquement l'absorption de chaleur par les étoiles.
-Ce revêtement devra parallèlement avoir une émissivité maximale, c'est-à-dire émettre en quantité des rayonnements (sous forme infrarouge) pour évacuer la chaleur du module de la seule façon possible.
-Les dispositifs internes du module seront étudiés pour produire le moins de chaleur que possible.
-La coque sera faite en matériaux avec une bonne conduction thermique (notamment de l'aluminium, qui plus est léger) avec de rapidement absorbée la chaleur de la cabine.
-Des radiateurs sont envisagés mais jugés dispensable pour cette mission, qui restera suffisamment courte avec peu de production interne de chaleur.

Le confinement de l'air de la cabine est une autre contrainte particulière à laquelle ne sont pas habitués les ingénieurs sylvois. Si le savoir nécessaire à la production de sous-marins étanches aux pressions extérieure est bien là, contenir de l'air dans le vide spatiale relève de mécaniques opposées. Tant dans la structure (contraintes mécaniques) que la composition des tôles, il faudra étudier la question.
L'une des grandes craintes des ingénieurs concerne les microfissures que l'on retrouve dans les matériaux, particulièrement lorsque se succèdent les phases d'expositions à des contraintes thermiques et mécaniques. Il est prévu de compléter la structure composite de la cabine avec un fin revêtement polymère interne souple qui ne souffrira pas des microfissures, tandis que l'aluminium majoritairement employé sera allié pour minimiser cette vulnérabilité, en particulier avec des additifs accroissant la résistance aux chocs thermiques et à la fatigue, ainsi qu'à la résilience aux impacts.

Concernant l'organisation du projet, les choses sont toujours en cours d'étude mais il est prévu que le SAS produise le module habité et son système de propulsion (incluant notamment le Geyser II) puis de sous-traiter le lancement auprès des partenaires du Sommet Spatial. La principale contrainte sera d'adopter une trajectoire faisant retomber l'engin dans l'Océan du Deltacruzando à une distance raisonnable des côtés. Sachant que l'ensemble du dispositif sera piloté à distance, il faudra conserver une marge de sécurité pour éviter les accidents en cas de déviation de trajectoire.
Autrement, les contraintes restent modestes : l'ensemble du système est doublement petit et léger puisque d'une part le Raccoon n'est pas bien gros et a besoin que d'une petite cabine, et d'autre part, la trajectoire suborbitale requiert bien moins d'énergie qu'une mise en orbite.

Une fois à nouveau dans l'atmosphère, l'EVoSHa ralentira par aérofreinage en utilisant la résistance de l'air ambiant. Il sera en conséquence blindé dans la zone exposée de carbure de silicium avec une haute résistance thermique mais surtout, les tuiles auront une conception "ablative". Elles s'évaporeront progressivement à mesure de leur exposition aux températures extrêmes sans conduire la chaleur dans le reste de la cabine.
La fin de la descente sera quant à elle assurée par des parachutes déclenchés automatiquement en fonction de la pression atmosphérique et vitesse avec des dispositifs mécaniques simples. L'idée est d'éviter qu'en cas de panne, les parachutes ne se déclenchent pas et que la mission se ponctue d'un échec.
Une fois amerris, le module sera récupéré par un hélicoptère, l'armée ducale mettant à l'occasion à disposition une de ses frégates.

L'armement dans l'espace :
La question de la militarisation de l'orbite a déjà été intensément étudiée par le Duché pour des raisons d'anticipation et de prise de conscience des enjeux géostratégiques de l'espace et des satellites de communication ou reconnaissance. Mais ces réflexions approfondies ne doivent pas pour autant dépasser ce stade purement théorique et spéculatif, le Duché de Sylva s'étant d'une part engagée dans le cadre du Sommet Spatial pour ne pas armer l'orbite, tandis que des combats entre satellites impliquent la formation de nuages de débris dévastateurs empêchant l'accès à l'orbite. Il s'agirait qui plus est d'un nouveau pas dans l'escalade des conflits avec une recherche toujours plus importante de capacité de menace et dissuasion.

Mais ces nombreux éléments pris en compte n'empêchent pas les groupes de réflexion sur une méthode alternative d'armement plus "saine" : l'emploi d'armes à micro-ondes. Le principe est simple : générer avec un magnétron des micro-ondes et les focaliser sur une cible avec d'endommager les composants électroniques (notamment externes, tel que les instruments d'observation et communication ou encore les panneaux solaires).
L'objectif n'est pas de "pulvériser" un satellite avec des moyens cinétiques, bien trop néfaste de par les émissions de débris et les effets de cascades (les nuages de poussières en orbite pulvériseront d'autres satellites, alimentant les flux de débris spatiaux). Il s'agit au contraire de neutraliser un satellite en endommageant son électrique, de façon à le rendre inopérant et incapable de contribuer à l'effort de guerre adverse (en relayant des communications ou en collectant des informations). Il est prévu que les satellites neutralisés retombent à terme dans l'atmosphère à cause des forces de frottement (très faibles mais toujours présentes dans l'espace) ou de la déstabilisation de l'orbite par les satellites naturels et notre astre stellaire.

Le canon à micro-onde en lui-même est relativement simple et nécessite un magnétron dans un tube métallique chargé de réfléchir dans une direction donnée les micro-ondes. Un satellite équipé de la sorte devra inclure une source d'alimentation électrique suffisante pour assurer des impulsions fatales à sa cible. Il y a alors deux options principales :
-Soit des condensateurs appréciables rechargés par panneau solaire ou un générateur radio-isotopique. Si l'énergie sera théoriquement illimitée, la durée de vie du satellite restera limitée par ses réserves de carburant pour ajuster son orbite et croiser ses cibles.
-Ou alors un alternateur actionné par un turbomoteur impliquant conséquemment une autonomie moindre). L'utilisation serait dans ce cas réduite par la quantité d'énergie délivrable par le réactif en réserve.

L'usage du canon sera un peu plus complexe puisque nécessitant une interception des cibles, c'est-à-dire de croiser leur orbite à proximité. La chose devra alors nécessiter deux éléments :
-Un dispositif de détection et suivis de la cible, optique ou radar pour repérer le satellite visé, interpréter sa trajectoire et anticiper sa position. Cela peut être des antennes et télescopes au sol ou en orbite.
-Un système de propulsion du satellite neutralisateur pour passer à proximité de sa cible.

L'interception en elle-même est délicate et peut se faire de deux façons :
-Un passage rapide qui permettra d'économiser le carburant (le satellite à juste à croiser la trajectoire de sa cible sans essayer de réduire la vitesse relative) mais laisserait peu de temps pour neutraliser tout en exigeant de la précision dans les impulsions électromagnétiques.
-Un passage avec annulation de la vitesse relative, se traduisant par un rapprochement du satellite de neutralisation qui adoptera ensuite la même trajectoire que sa cible pour ne plus s'en éloigner.

Les deux solutions s'étendent sur un spectre qu'il est possible d'ajuster, en augmentant les manœuvres (et donc dépenses de carburants) pour ralentir l'interception sans non plus neutraliser la vitesse relative afin de maitriser les coûts en énergie. L'objectif est alors de trouver un juste milieu entre le temps et précision nécessaire à la neutralisation (impliquant une qualité d'instruments embarqués voir davantage de masse pour assurer la puissance du canon à MO) et la quantité requise de carburant (là aussi un facteur de poids).

Il est à noter qu'un satellite peut être protégé des micro-ondes, avec une cage de faraday, mais cela signifie également bloquer les communications radio ou les analyses radar ce qui sous-entend qu'aux moins les systèmes de communications du satellite pourront être neutralisés, répondant à l'objectif puisque le rendant inutilisable pour l'adversaire.

Un tel système aurait conséquemment une mission simple : mettre hors d'usage en temps de guerre les systèmes de renseignement et communication orbitaux de ou des adversaires pour réduire ses capacités de coordination de ses forces.
Diverses doctrines pourront se faire sur le positionnement idéal des satellites pour économiser en énergie dans leurs interceptions. Un positionnement à haute altitude nécessitera plus d'énergie au départ mais réduira les besoins pour une interception rapide. Cela signifie toutefois une vitesse relative plus importante lors de la neutralisation des satellites à altitude hautement inférieure. Une doctrine plus économe impliquerait de se mettre en orbite basse (dans la limite du raisonnable en tenant compte de l'entretien de l'orbite avec les forces de frottement) et dépenser l'énergie pour gagner de l'altitude uniquement si nécessaire pour intercepter les satellites les plus éloignés.

L'introduction d'un tel armement aurait diverses conséquences. Ce serait définitivement un nouveau palier de franchis dans la course à l'armement et une violation des engagements du Duché. Un tel processus resterait cependant "raisonnable" en ne représentant aucune menace pour l'humanité (pas d'armement orbite-air) et ne générant pas de nuages de débris.
Mais au-delà de ces conséquences pratiques, viennent les implications politiques : c'est là un geste fort que de mettre hors d'usage les systèmes de communication et détection d'un État. Il convient de déterminer si cela constitue un acte de guerre même s'il n'y a pas mort d'homme. Les conséquences pour les civils sont aussi à prendre en compte, en plus des pertes économiques représentées pour la nation ciblée.

À l'heure actuelle, le Duché de Sylva n'a pas prévu d'accorder davantage de ressources à ce projet si ce n'est de permettre la continuation des groupes de réflexion. Provoquer une escalade de l'armement orbital n'est ni utile, ni dans l'intérêt de Sylva qui ne souhaite pas avoir à se lancer dans une course pour le moment inexistante.

Le difluor, comburant miracle et capricieux : vers une mesolvardisation du SAS ?
Présentation générale :

Tel que décris par les ingénieurs de Fusexplore, le plus grand avantage du fluor est son pouvoir oxydant, et son plus grand inconvénient est son pouvoir oxydant. Il faut comprendre par là que c'est un composé chimique extrêmement réactif avec une densité énergétique élevée avec deux conséquences majeures. La première concerne les performances et puissances élevées accessibles avec des réactions au fluor, assurant une autonomie maximale pour les modules spatiaux l'employant. La seconde est au niveau des contraintes, le composé nécessitant des conditions d'emploi extrêmement rigoureuses pour ne pas enflammer spontanément les éléments avec lequel il serait en contact. Il faut par ailleurs noter que le fluor est plus difficile à obtenir que l'oxygène, augmentant les coûts, extrêmement corrosif (ce qui combiné à son pouvoir oxydant, exige un sévère cahier des charges pour le stockage, pompage et la combustion), et sa toxicité ou celle des produits issus de sa combustion est particulièrement élevée.
Il faut toutefois nuancer l'un des atouts et inconvénients : la puissance obtenue et le coût. Concernant la puissance, il a déjà été expliqué à plusieurs reprises que le rapport poids/puissance d'un moteur n'est pas limité par la densité énergétique des réactions employées. Augmenter la puissance des fusées actuelles en substituant l'oxygène par du fluor reviendrait à accroitre les contraintes mécaniques et thermiques auxquelles seraient soumises les tuyères, impliquant de les renforcer, les alourdir, et rééquilibrer au moins partiellement le rapport poids/puissance. L'intérêt se trouve alors essentiellement dans l'accroissement des performances (augmenter la quantité d'énergie / la poussée totale obtenable pour une même quantité de réactifs).
Pour ce qui est du coût prohibitif du fluor, il y a deux éléments à prendre en compte : la production et le stockage. Obtenir du fluor est plus complexe que l'oxygène, mais son emploi réduirait la quantité totale d'ergols à embarquer dans une fusée pour une performance égale, réduisant l'importance des lanceurs et donc leur coût. Si l'on peut espérer contrôler les dépenses via cette évolution des différents facteurs, il n'en reste pas moins que les conditions de préparation et emploi du fluor reste un exercice délicat et périlleux sur lequel il convient de se pencher pour réellement tirer des bénéfices.

Substituer le dioxygène par du difluor :

Les deux premiers emplois envisagés pour le fluor sont le remplacement de l'oxygène dans son rôle de comburant avec les moteurs fonctionnant respectivement ceux à l'hydrogène (type Geyser pour les vols à haute altitude et en orbite) et au RP-1 (type Brasier utilisé pour les lanceurs en atmosphère).
Les expérimentations opérées avec l'hydrogène et le fluor furent notablement prometteuses mais témoignant également des nombreuses contraintes lié à ce comburant. La réaction des deux éléments donne du fluorure d'hydrogène en libérant d'importantes quantités d'énergie. C'est sur la base du Geyser II que se basèrent les expérimentations pour répondre aux contraintes. Pour un pompage équivalent, la puissance et température déployée fut largement supérieure, impliquant une modification drastique de la tuyère avec une augmentation de ses dimensions et un refroidissement actif porté à son maximum. Deux conséquences sont à observer, avec en premier lieu une très grande augmentation de la vitesse d'éjection (de 4,16 à 4,92 km/s) signifiant une autonomie comparablement accrue. Fut réciproquement constaté que l'augmentation de puissance (1,01 à 1,18 MN) ne compensèrent pas les dimensions et masses, ce qui donne paradoxalement un moteur avec un rapport poussé/poids inférieur. La chose s'explique en grande partie par la température de combustion du fluor exigeant d'augmenter la surface sur laquelle est répartie la chaleur, d'où les échelles de taille. Il est également à noter que la combustion d'hydrogène et fluor libère du fluorure d'hydrogène hautement toxique, corrosif et inflammable.
Il est possible d'augmenter la quantité d'hydrogène par rapport au fluor pour réduire les températures (et donc dimensions de la tuyère) tout en augmentant la vitesse d'éjection et donc les performances (par réduction de la masse molaire moyenne des gaz éjectés).

À gauche la version originale à l'oxygène, et à droite l'alternative au fluor
Vient ensuite la comparaison entre l'oxygène et le fluor avec le RP-1 (rappelons-le, une forme raffinée de kérosène employée dans les moteurs fusées). Les constats sont là très décevants avec des réactions fluor-carbone somme toute bien moins bénéfiques qu'attendu. Avec des paramètres de tuyère fortement différents de ce que faits précédemment, sont comparés les réactions et le modèle au RP-1 a non seulement une vitesse d'éjection bien moindre comme attendue (3,34 contre 4,65 km/s) mais le rapport poussé/poids était, lui aussi, décevant (422 contre 524 g0 sur un moteur sans articulation vectorielle, d'où les rapports de poussée important comparativement au geyser qui lui était équipé du lourd mécanisme). Cette différence de rapport poussé/poids s'équilibre en intégrant la motorisation vectorielle de par la différence de masse et taille (et donc d'effet de levier lors des changements de direction de la poussée).
Concernant les produits de la combustion, s'ajoute le tétra-fluorure de carbone au fluorure d'hydrogène, également très toxique en plus d'être un puissant gaz à effet de serre avec une longue durée de vie, en faisant un élément exceptionnellement polluant.

Le modèle fluor-hydrogène à gauche, et fluor-RP-1 à droite
En résumé, les tests au fluor-RP-1 furent excessivement décevants avec des performances en dessous de ce qui était attendu tout en ayant des contraintes trop importantes. Seul le modèle fluor-hydrogène est parvenu à capter l'attention avec sa vitesse d'éjection record lui donnant un important intérêt dans les transferts orbitaux.

Les moteurs tri-ergols :

Ont été étudiées les réactions entre le fluor et l'hydrogène ou RP-1, mais également avec des métaux extrêmement réactifs, dont le lithium dans un type de propulseur particulier, de type tri-ergol. Le fonctionnement consiste à faire réagir du lithium et du fluor pour obtenir une réaction à haute densité énergétique dans un premier temps, puis à seconder la réaction avec l'ajout d'hydrogène pour accroitre la vitesse d'éjection des gaz.
Plusieurs contraintes ont dû être répondues dans l'établissement de ce dispositif, notamment au niveau de la pulvérisation du lithium. S'agissant d'un métal solide, il doit être préalablement chauffé pour se liquéfier et passer dans la tuyère. L'opération se fait avec l'injection de fluor avec une petite quantité d'hydrogène pour générer des températures élevées, faisant fondre le lithium qui est dès lors "atomisé" et éjecté en fines gouttes. La mixture de gouttes de lithium et de fluor est ensuite injectée sous forme de vapeur dans la chambre de combustion pour y réagir totalement et obtenir du fluorure de lithium. La réaction observée est extrêmement énergétique (avec les contraintes induites de pression et de température), fournissant en particulier une vitesse d'éjection appréciable.
La moyenne molaire des gaz éjectés étant toutefois élevée, l'ajout d'hydrogène dans la réaction est opéré pour absorber une partie de la chaleur, réduire la masse molaire moyenne et accroitre la vitesse d'éjection, et donc, les performances. Si le dispositif gagne alors en complexité, sa taille peut être sensiblement réduite (réduction de la température par refroidissement de l'hydrogène absorbant l'excès d'énergie).
Cette conception finale assure une vitesse d'éjection supérieure à 5 km/s ainsi qu'un rapport poussé/poids appréciable. Les produits de la réaction sont par contre toujours aussi toxiques, corrosifs et inflammables. L'atomisation et la pulvérisation dans l'injecteur du lithium est par ailleurs un autre processus complexe en milieu expérimental et, en l'état, inenvisageable dans la pratique. Le fluor est déjà un élément particulièrement contraignant à employer, et inclure du lithium sous forme solide qu'il faut ensuite liquéfier s'avère d'une extrême difficulté technique.

Conclusion :

Les équipes techniques affectées aux expérimentations ont pu apporter de nombreux résultats sur les directions préconisées à prendre. Concernant les réactions fluor-RP-1, il est recommandé d'abandonner cette conception aux résultats très décevants, d'autant que ce type de conception trouverait son intérêt uniquement en atmosphère là où les rejets de composés fluorés de carbone ou hydrogène seraient inenvisageables de par leur degré de pollution élevée.
La conception fluor-hydrogène est inversement encouragée puisque répondant à l'objectif de performance avec une compatibilité pour le milieu d'emploi (dans l'espace, les rejets de fluorure d'hydrogène ne poseront pas de problèmes). Ce modèle ci permettrait une augmentation drastique du delta-V des modules orbitaux mais pose toutefois certaines questions sur les contraintes techniques. Le fluor étant en effet extrêmement réactif (corrosif et oxydant), il implique une usure particulière sur les pièces qui exigent d'être faites en alliages spécifiques et une préparation minutieuse pour exclure les impuretés inflammables. Or cette usure prématurée est contradictoire avec le cahier des charges des missions dans lesquelles le fluor aurait son intérêt. Les missions à haut delta-V se font sur le temps long et impliquent une durée de vie maximale des composants, questionnant alors la pertinence du fluor comme réactif. L'emploi d'une telle réaction ne pourra dès lors se faire qu'une fois développés des alliages suffisamment stables et adaptés pour de missions longues durées.

Quant au moteur tri-ergol, il correspond davantage à une curiosité expérimentale et technique qu'à un véritable plan d'avenir. Si les performances théoriques sont exceptionnelles, elles sont bien trop difficiles à obtenir et à exploiter en pratique. Le fluor est déjà un élément complexe à employer, ajouté en contrainte du lithium solide avec un injecteur complexe comptant sur une combustion précoce dans la réaction pour diffuser du lithium sous forme de vapeurs.

Il est qui plus est important de revenir sur le fluor en lui-même. Son emploi à l'échelle industrielle est tout à fait envisageable avec les moyens techniques et technologiques du Duché pour répondre à diverses contraintes. Mais devront alors être investis les efforts suffisants dans les domaines intrinsèquement liés que voici :
-La production de pièces hautement résistantes à l'oxydation et à la corrosion pour ne pas se dégrader sous le contact de fluor (sous haute température qui plus est) ni s'embraser.
-Des laboratoires spécifiquement dédiés avec les processus spécialisés requis devront être mis à disposition pour nettoyer avec minutie les réservoirs des fusées puis les neutraliser avec un gaz neutre et non réactif avant de progressivement injecter le fluor en excluant le gaz neutre. C'est un protocole délicat mais indispensable pour assurer les transferts de fluor sans réactions.
En l'état, rien n'exclut le développement de cette filière, l'initiative revenant aux politiciens et décideurs en charge du projet.

Parallèlement, est déjà planifié un premier prototype à mettre en situation réelle de moteur fluor-hydrogène, pour une mission à long delta-V. Il s'agirait d'une sonde devant opérer le survol de plusieurs planètes et lunes du système selon des trajectoires ne permettant pas de s'aider massivement de frondes gravitationnelles. Une quantité supplémentaire de poussée assurée avec une réaction fluor-hydrogène permettrait alors de répondre aux contraintes d'autonomie.
L'idée ne fait pour autant pas l'unanimité avec de nombreux ingénieurs n'approuvant pas les coûts outranciers d'un tel dispositif, pour des intérêts somme toute mesurés. Le gain d'autonomie du fluor pourrait être rattrapé avec le dioxygène traditionnellement employé via diverses solutions, quitte à investir davantage dans les lanceurs pour envoyer en orbite les surplus de masse du carburant. Est surtout envisagé que l'obsession pour le fluor n'amène qu'à une perte d'espérance de vie pour les sondes impliquées dans des missions de long terme.