Brevet FR2886271A1 — publié le 20061201

-1- La présente invention se réfère à un vaisseau spatial avec modules de transport interplanétaire pour permettre l'exploration à sol d'une planète éloignée du système solaire. Station spatial satellisé sur orbite autour de la Terre et organisé traditionnellement de plusieurs modules distincts et de deux grandes structures prévues pour la fixation des divers éléments qui augmentent le moment d'inertie et la consommation de propergol pendant les manoeuvres correctrices principalement d'altitude. La configuration des modules orbitaux et le moyen d'exposition dans le milieu spatial ne permettent pas longtemps la maintenance de la station spatiale sur l'orbite de service établie. Vaisseau spatial après l'invention permet le remède de ces inconvénients. Il présente une première caractéristique, trois corps sphériques non hermétiques placés en ligne par jonction sont équipés à l'intérieur d'un module de commande et d'un module d'exploration, aussi bien que d'un module de propulsion de réserve en état d'impondérabilité. Sur les corps sphériques sont placés des groupes réactifs avec petits ajustages qui déclanchent un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal qui passe par le centre de masse de l'engin et crée une gravitation artificielle dans le module de commande. Ce module de commande rigoureusement hermétique maintient la position initiale de repos envers le corps sphérique frontal équipé d'une calotte transparente interposée entre un orifice circulaire et une fenêtre d'un panneau frontal sur lesquel sont fixés un détecteur 20. de micrométéorites, l'antenne directrice, le sensor terrestre, le panneau solaire et un corps tubulaire qui assure le montage d'un câble multiple. Pour des sorties à l'extérieur et rentrée, le module de commande est équipé d'une trappe avec une clôture étanche en coïncidence avec une trappe d'accès non hermétique liée par un gond au corps spérique frontal pour permettre l'ouverture et la clôture avec un groupe réactif avec de petits ajoutages orientés en direction opposée au module de propulsion en régime de service. Après les moyens particuliers de réalisation: les corps sphériques peuvent être non hermétiques, équipés d'une trappe d'accès; les modules peuvent être en impondérabilité envers la partie intérieure des corps sphériques; la trappe d'accès peut être liée par un gond du corps sphérique; le groupe réactif peut ouvrir et fermer la trappe d'accès; un mécanisme peut assurer le blocage et la dislocation des verrous de la trappe d'accès; la calotte transparente peut être montée sur le corps sphérique frontal; le corps tubulaire peut être lié au tableau frontal et au module de commande; le tableau frontal peut être équipé pour le montage des différents appareils et appareils et équipements; la fenêtre peut constituer une partie du tableau frontal, une grande zone pour observons à l'extérieur. Les dessins annexés illustrent l'invention: Figure 1 représente la vue latérale de l'engin spatial conformément à l'invention. Figure 2 représente section avec vue latérale dans la variante de réalisation. La figure 3 représente le scénario de l'ouverture de la trappe du corps sphérique central pour la sortie du module d'exploration de la planète objectif. La figure 4 représente le scénario d'un rendez-vous orbital entre le vaisseau spatial et la navet-te spatiale pour l'échange des équipages et pour approvisionnement. En faisant référence à ces figures, le vaisseau spatial est composé d'un système de jonction (1) par lequel on réalise la liaison mécanique résistante entre le corps sphérique frontal (2) et le corps sphérique central (3), aussi bien que entre le corps sphérique postérieur (4). Ces corps sphériques (2, 3, 4) sont identiques, non hérmetisés, disposés tous en ligne et réalisés des alliages légers résistants aux déformations mécaniques dans le milieu 15 spatial. La moitié de l'espace intérieur des corps sphériques (2, 3, 4) est occupé par le module de commande (5) et le module d'exploration (6), aussi bien que le module de propulsion de réserve (7). Tous les modules (5, 6, 7) de grande masse se trouvent dans l'impondérabilité par 20 rapport à la partie intérieure des corps sphériques (2, 3, 4). Dans la forme de réalisation selon la figure 2, à la partie centrale du corps sphérique frontal (2) est placé le module de commande (5) hérmetisé, composé de deux étages, équipé d'un corps tubulaire (8) solidarisé avec un panneau frontal (9) de forme circulaire. A l'avant du panneau frontal (9) sont fixés convenablement l'antenne directive (10), le senseur terrestre (11), le panneau solaire (12) à orientation automatique, détecteur de météorites (13) et d'autres équipements non figurés d'assurance technique sur trajectoire interplanétaire. Au corps sphérique frontal est installée une calotte transparente (14) équipée d'un 30- col annulaire (15) et avec une ouverture annulaire (16) qui permette l'installation d'un corps tubulaire (8) avec la partie intérieure qui assure l'ancrage d'un câble multiple raccordé à la section d'assurance technique aux installations du module de commande (5) pour alimentation en énergie électrique, la marche des équipements radiotechniques de communication, l'assurance d'un microclimat intérieur. Sur l'orbite fixée autour de la Terre le panneau frontal (9) et le module de commande (5) accueillit la résistance de l'atmosphère résiduelle et élimine le freinage des corps sphériques (2,3,4). Le module de commande (5) de grande masse accueillit facilement la résistance 2886271 -3- de l'atmosphère résiduelle et il peut rester dans la position initiale de repos. Pour les observations par-dehors vers avant et latéralement est prévue une calotte transparente (14) interposé entre un hublot circulaire (17) pratiqué dans le mur latéral du module de commande (5) et entre une grande fenêtre (18) de forme semi-circulaire installée sur le panneau frontal (9). L'étage inférieur du module de commande (5) est équipé d'une trappe avec fermeture étanche (19) pour des sorties par-dehors et pour une nouvelle entrée, en coïncidence avec une trappe d'accès (20) non hérmetisée attachée par une penture (21) au corps sphérique frontal (2). Dans la forme de réalisation selon la figure 3 et 4, l'ouverture et la fermeture de la trappe d'accès (20) est réalisée à l'aide des 6 ajoutages réactives aux jets de gaz froids distribués en 3 groupes indépendants. A la partie inférieure du corps sphérique frontal (2) un mécanisme (23) actionné sur commande débloque les venus de la trappe d'accès (20) à ouverture légère. 15- La trappe à fermeture étanche (19) et la trappe d'accès (20) non hérmetisée sont prévues pour l'échange des équipages et pour approvisionnement sur orbite. Et la trappe d'accès (20) du corps sphérique central (3) est prévue pour la sortie et pour la nouvelle entrée du module d'exploration (6). Dans le voisinage de la planète objectif (24) et au retour dans le voisinage de la planète Terre (25) le navire spatiale est tournée avec le module de propulsion (26) vers en avant et puis commande de mise en mouvement du moteur pour marche comme rétrofusée pour satellisation et inscription sur orbite. La sortie du module d'exploration (6) de l'intérieure du corps sphérique central (3) peut être réalisée dans une variante avec l'aide de micropopulseurs propres, et dans une autre variante par le soulèvement du vaisseau spatial en utilisant les groupes réactives (27) à 6 ajoutages chacune en couple du plan horizontal. Par un système de jonction automatique (28) le corps sphérique postérieur (4) et le module de propulsion (26) réalisent une liaison mécanique résistante. Le module de propulsion (26) est équipé d'un moteur fusée principal avec 30 propergol liquide en articulation cardanique avec un seul ajoutage (29) pour le changement de la direction de la force de réaction et de la trajectoire. Le moteur du module de propulsion (26) en régime de service a la ligne de la force de traction en coïncidence avec l'axe longitudinale du vaisseau spatial. Après le vidange des réservoirs à propulsant le module de propulsion (26) se separe en régime automatique du corps sphérique postérieur (4) équipé de mécanisme (23) qui débloque les verrous de la trappe d'accès (20) qui s'ouvrent avec une groupe réactive (22) Sur la couverture des modules de propulsion (7,26) sont disposées d'un moyen équidistant 4 groupes réactives (30) à 4 ajoutages chacune, orientés, respectivement en haut , en bas , avant arrière , pour petites manoeuvres de direction et approche pour couplage automatique et une nouvelle entrée dans le corps sphérique postérieur (4). A la partie extérieure des corps sphériques (2, 3, 4) sont disposées convenablement 9 groupes réactives (27) à 2 ajoutages chacune, orientés en haut et en bas . Par la mise en mouvement des 9 petites ajoutages orientés dans le même sens on obtient un mouvement de rotation uniforme, de longue durée, autour de l'axe longitudinal qui passe par le centre de masse du vaisseau spatial en pouvant générer une gravitation 10- artificielle dans le module de commande. (5) Pendant le mouvement de rotation du vaisseau spatial, un champ gravitationnel artificiel apparaît dans l'espace d'autour du corps sphérique frontal (2) et du module de commande (5). Comme effet de ce champ gravitationnel, sur le mur intérieur du module de 15- commande (5) tombent les voyageurs spatiaux pour divers déplacements. Par la mise en mouvement de d'autres 9 ajoutages avec des jets de gaz froids orientés à contre-fil ceux-ci fonctionnent comme rétrofusées pour la correction et l'arrêt du mouvement de rotation des corps sphériques (2, 3, 4). La rotation autour d'un axe et le déplacement du centre de masse permettent la 20- maintenance des modules (5, 6, 7) dans la position initiale de repos envers la partie intérieure des corps sphériques (2, 3, 4). Dans la forme de réalisation selon la figure 4, pour l'échange des équipages et approvisionnement, le vaisseau spatial (31) effectue un vol détaché à quelques mètres distance du corps sphérique frontal (2) du vaisseau spatial, avec la même vitesse et sur une trajectoire parallèle. La cale de la navette spatiale (31) est en coïncidence avec la trappe d'accès (20) du corps sphérique frontal (2) et avec la trappe à fermeture étanche (19) de l'étage inférieur du module de commande (5). Le transfert de l'équipage du module de commande (5) du vaisseau spatial dans la 30 cabine de la navette spatiale5é vice-versa, est réalisé par ordre un des deux parties en utilisant les équipements individuels de propulsion. Selon une variante non illustrée, un compartiment rangé à l'étage inférieur du module de commande (5) est utilisé pour le dépôt des conteneurs légers métalliques à l'eau, aux comestibles, à l'oxygène, équipés des groupes réactives à petites ajoutages. Les modules de propulsion (7, 26) sont remplacés sur orbite ou réalisent la jonction automatique avec la navette spatiale (31) pour le remplissage des réservoirs avec des substances liquides. A titre d'exemple non limitatif, la dimension des corps sphériques dépendra de la -5- 2886271 dimension des modules de transport. Le vaisseau spatial selon l'invention est particulièrement consacré au transport interplanétaire des modules spatiaux. 10 20 25 30 REVENDICATIONS 1) Vaisseau spatial avec modules de transport interplanétaire, caractérisé par le fait qu'il est construit de corps sphériques (2, 3, 4) non hermétiques, placés en ligne par jonction (1), équipé d'une trappe d'accès (20) et des groupes réactifs (27) orientés en direction opposée au module de propulsion (26), aussi bien qu'aux modules (5, 6, 7) en état d'impondérabilité. 2) Vaisseau spatial après la 1 revendication, caractérisé par le fait que le module de commande (5) est équipé d'un corps tubulaire (8), fixé à un tableau frontal (9) de forme circulaire. 3) Vaisseau spatial après la 1 revendication ou la 2 revendication, caractérisé par le fait que sur le tableau frontal (9) on a monté antenne directive (10), sensor terrestre (11), 10 - détecteur dP micrométéorites (13), tableau solaire (12), une fenêtre semi-circulaire (18). 4) Vaisseau,spatial après la 1 revendication caractérisé par le fait que sur le corps sphérique frontale (2) on a monté une calotte transparente (14) équipée d'un collet annulaire (15) et d'une ouverture annulaire (16) par laquelle pénètre un corps tubulaire (8). 5) Vaisseau spatial après la 4 revendication caractérisé par le fait que la calotte 15 - transparente 14) est interposée entre un orifice circulaire (17) et une fenêtre semi-circulaire (18) pour observations â l'extérieur. 6) Vaisseau spatial après la 1 revendication caractérisé par le fait que les trappes d'accès (20) sont liées entre elles par un gond (21) et du corps sphérique frontal (2) et du corps sphérique central (3), aussi bien que du corps sphérique postérieur (4). - 7) vaisseau spatial après la 6 revendication caractérisé par le fait qu'un mécanisme (23) débloque les verrous et un groupe réactif (22) avec gaz froids ouvrit et ferme la trappe d'accès (20). 8) vaisseau spatial après la 7 revendication caractérisé par le fait qu'une trappe d'accès est non hermétique (20) et une trappe avec clôture étanche (19) sont en coïncidence -avec la cale de l'engin spatial (31) pour le changement des équipages à l'aide des équipements individuels de propulsion. 9) vaisseau spatial après la 1 revendication caractérisé par le fait que les modules (5, 6, 7) sont en impondérabilité envers la partie intérieure des corps sphériques (2, 3, 4). 10) vaisseau spatial après les 2 et 9 revendications caractérisé par le fait que le 30 -module de commande (5) solidarisé avec le tableau frontal (9) accueillit la résistance de l'atmosphère résiduelle et élimine le freinage des corps sphériques (2, 3, 4).