THEMIS OPEN - DÉMONSTRATEUR ÉTAGE RÉUTILISABLE

THEMIS OPEN - DÉMONSTRATEUR ÉTAGE RÉUTILISABLE

Projet proposé dans le cadre AD Astra Reusable Micro-Launcher

Themis est un démonstrateur d'étage de lanceur réutilisable en mode Toss-back.

Le projet global est porté en 2019 par ArianeWorks (Arianegroup+CNES+Onera+autres partenaires)

Themis-Open proposé ici via la convention CNES-Open Space Makers rassemble plusieurs sous-sytèmes alternatifs au démonstrateur et proposés en développement open-source.

THEMIS OPEN - DÉMONSTRATEUR ÉTAGE RÉUTILISABLE

 

logothemis-OSM.jpg copyright Arianegroup

Contexte

Le CNES et ArianeGroup ont créé début 2019 l’initiative ArianeWorks vouée à accélérer le développement d’un démonstrateur d’étage de lanceur réutilisable appelé Thémis. D'autres partenaires dont l'Onera l'ont rejointe.

Une des configurations envisagées de ce démonstrateur est un véhicule embarquant 3 moteurs Prometheus pour une hauteur d’environ 30 m de haut et 3 à 4 m de diamètre.

Son ultime mission pourrait se réaliser fin 2023 pour démontrer les préceptes de la réutilisation pour son potentielle intégration dans la prochaine génération de lanceur.

 


Captura-de-pantalla-102-1 - Copie.png copyright CNES

Projets

Dans le cadre de la convention CNES-Open Space Maker, ArianeWorks propose ici des sujets de sous-systèmes lanceurs alternatifs qui respectent les principes suivants:

 

  • Il doivent être compatible des besoins de Themis. Si la faisabilité et la pertinence technico-économique de la solution développée est démontrée, les projets développés dans le cadre Open Space Makers seront potentiellement intégrés dans le programme de démonstration en vol de Themis.
  • Ils respectent les conditions de contribution, la Charte Fédéeration et tous les autres documents de référence mis à disposition par Open Space Makers dans le cadre de la convention avec le CNES
  • Ils seront développés dans un cadre agile et collaboratif: user stories, backlog et principes "fabriquer, tester, apprendre"
  • L'organisation proposée par les membres motivés par le projet sera libre et doit être inclusive
  • L'équipe ArianeWorks est disponible pour préciser les besoins de performance, de définition d'interfaces et la programmation (type de résultats attendus, grands jalons). Elle pourra apporter son soutien en expertise, management et être présent aux grands jalons de développement. Elle pourra activer des ressources financières pour l'achat de petits matériels.
  • Les projets proposés sont parfois en synergie forte avec un lanceur réutilisable en open source. Certains projets seront donc communs avec le projet Ad-Astra, Dans cette optique, il faut avoir consicence des enjeux de la réalité d'un lancement spatial

 

enjeu osm.png

copyright CNES

Sur quoi contribuer ?

 

La réutilisation

La réutilisation est la combinaison de la récupération d'un étage et de sa remise en état avant un second lancement. Elle peut apporter plusieurs gains en flexibilité et en coûts pour le client dans la mesure où la fiabilité de la récupération de l'étage est maitrisée et que les coûts associés aux contrôles et à la maintenance de l'étage sont faibles et courts au regard de la production d'un nouvel étage.

La volonté de récupérer un étage impose par contre de concevoir des msystèmes spécifiques à la récupération.

Le projet de systèmes alternatifs de pieds d'atterrissage est proposé ici en open-source. Il doit être robuste à plusieurs échelles d'étage et préférablement explorer des solutions différentes que les acteurs actuels (SpaceX et Blue Origin)

La modularité

Dans ce cadre, des grands principes sont explorés car présentant un potentiel gain en simplicité de design et de développement: l'utilisation de COTS et la modularité entre les modules du ou des démonstrateurs réalisés.

Afin de limiter les coûts de maintenance et faciliter la gestion de configuration, il est proposé de réfléchir et d'améliorer la maturité de laisons modulaires mécaniques entre grands sous-systèmes de l'étage.

Pour rendre robuste le développement de l'avionique lié à la réutilisation la distribution de l'intelligence est une piste explorée.

Les projets Systèmes alternatifs de liaison modulaires et l'Avionique modulaire incluant le programme de vol en open-source sont proposés ici.

La micro-gravité

Les missions de démonstration finales non orbitale prévues  permettent d’atteindre une certaine altitude à une certaine vitesse.

Une exploitation naturelle de cette capacité est de réaliser des missions de type fusées sondes, avec ou sans déploiement de charge-utile en phase de culmination.

Les expériences ou les objets embarqués devront pouvoir être testés dans un environnement de microgravité, avoir la capacité à être largués dans le vide, de mesurer des paramètres physiques dans l’atmosphère, de réaliser une rentrée atmosphérique ou de pouvoir observer l’univers dans le vide sans pollution lumineuse.

Pour ce besoin, Le projet PELICAN BAY est proposé ici car c'est un sous-système qui pourrait acceuillir des expériences passagères à la démonstration et potentiellement issue de la communauté OSM!

Themis-open.jpg

copyright CNES

=>Nous sommes ouverts à de nouvelles idées ou des propositions de projet compatibles des besoins de Themis. L'équipe étudiera la pertinence des propositions au regard des besoins de la démonstration et pourra intégrer vos propositions dans le cadre Themis-Open.

 

Selon l'avancement des projets, un découpage par phases (trimestres à semestres) sera la bienvenue afin d'inclure tous ceux qui veulent participer,

Selon la manifestation d'intérêt un premier kick-off avec construction d'équipes et début de plan de développement est ciblé pour chacun des sous-systèmes dès fin octobre-début novembre 2019.

Chaque sous-projet initié aura sa page dédiée

Quelles compétences à activer ou acquérir ?

Produit/projet (proposées en oct 2019) Compétences Organisation porposée
Baie pelican
  • Mécanique (cinematique, mécanique du solide, Resistance des materiaux...)
  • Electronique/ Avionique
  • Matériaux
  • Process/ Fabrication
  • Essais
  • Management de projet/Product owner
  • ...

Idéal pour projet étudiant avec inclusion de makers externes intéréssés

Organisation de l'équipe libre avec une structuration  globale en agile ("Epic"/"user stories" proposées par CNES/Arianeworks)

Avionique Modulaire

 

  • Electronique/ Avionique
  • Codage
  • Essais
  • Management de projet/Product owner
  • ...
Organisation de l'équipe libre avec une structuration  globale en agile ("Epic"/"user stories" proposées par CNES/Arianeworks)
Système d'atterissage
  • Mécanique (cinematique, mécanique du solide, Resistance des materiaux...)
  • Matériaux
  • Process/ Fabrication
  • Essais
  • Management de projet/Product owner
  • ...
Organisation de l'équipe libre avec une structuration  globale en agile ("Epic"/"user stories" proposées par CNES/Arianeworks)
Système de liaison modulaire
  • Mécanique (cinematique, mécanique du solide, Resistance des materiaux...)
  • Matériaux
  • Process/ Fabrication
  • Essais
  • Management de projet/Product owner
  • ...
Organisation de l'équipe libre avec une structuration  globale en agile ("Epic"/"user stories" proposées par CNES/Arianeworks)

Iscription à un des projets ? (Démarrage des projets début novembre 2019)

Vous êtes intéréssés pour rejoindre l'aventure? Lors de votre demande d'inscription, pouvez-vous préciser

- Qui vous êtes en quelques lignes

- Vos motivations concernant Themis open ou l'un de ses sous-projets

- Et si vous êtes un membre d'Ad Astra

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