Le programme d’essais spatiaux permet l’amélioration technique de l’espace

EL SEGUNDO, Californie — Chaque grande avancée technologique commence par des prototypes et des conceptions expérimentales qui sont testées, affinées et développées.

Pour la technologie spatiale, le programme d’essais spatiaux (STP) du département américain de la Défense (DoD) est l’un des plus anciens et des plus grands facilitateurs des types d’expériences qui conduisent à la technologie spatiale innovante de demain. STP fournit la conception de mission, l’acquisition d’engins spatiaux, l’intégration, le lancement et le soutien aux opérations pour faciliter l’accès de la charge utile expérimentale au domaine spatial. Ces charges utiles expérimentales démontrent des technologies qui accélèrent le développement de capacités spatiales victorieuses pour le combattant interarmées.

En tant que principal agent pour les charges utiles scientifiques et technologiques (S&T) sur les missions multi-manifestes effectuées sur l’US Space Force (USSF) et les lanceurs commerciaux, STP élargit considérablement l’accès à l’espace américain et fait la démonstration d’une technologie de pointe pour intégrer rapidement la puissance spatiale du DoD dans opérations nationales, interarmées et internationales.

Dans le même temps, STP répond à l’appel du général John « Jay » Raymond (chef des opérations spatiales de l’USSF) pour plus de coopération en utilisant son ensemble unique de services pour forger des partenariats avec des entités commerciales et des alliés internationaux.

Un élément essentiel de la sécurité nationale

Dans l’ensemble, STP est un élément essentiel de la sécurité nationale car c’est l’un des seuls moyens par lesquels le DoD peut faire mûrir des technologies avancées dans le domaine spatial; en cas d’échec, les États-Unis prendront régulièrement du retard sur nos adversaires dans la compétition technologique.

L’un des principaux défis auxquels l’USSF est confrontée est de savoir comment le nouveau service peut maintenir son avantage technologique dans le domaine de la guerre spatiale. Le DoD STP est un élément clé de cette réponse. Basé à la base aérienne de Kirtland au Nouveau-Mexique et géré par le Delta d’acquisition de l’innovation et du prototypage au sein de l’USSF Space Systems Command (SSC), STP fournit une série de services uniques pour faciliter l’accès à l’espace pour les charges utiles spatiales expérimentales qui présentent une utilité militaire potentielle.

Créé en 1965, le STP est l’un des programmes les plus anciens du DoD. Au cours de ses 57 ans d’histoire, cette organisation a exécuté plus de 300 missions. Son passé récent démontre la force de l’expérience – en 2021, STP a intégré avec succès des charges utiles sur six lancements de fusées distincts. Les services de STP permettent l’avancement des connaissances et des capacités scientifiques, ce qui est fondamental pour assurer l’avantage continu des États-Unis dans le domaine spatial.

Accès concurrentiel à l’espace

La pierre angulaire de ce succès est la facilitation par STP du Comité d’examen des expériences spatiales du DoD (SERB), qui évalue et classe les expériences spatiales de tout le DoD qui demandent des services d’assistance au lancement STP. En raison de la capacité unique de STP à faciliter l’accès à l’espace pour de multiples expériences, les évaluations SERB sont un processus extrêmement compétitif. À bien des égards, il reflète un format «Shark Tank», dans lequel les expérimentateurs informent les évaluateurs de la pertinence militaire de leur charge utile, des exigences de la mission, des plans de transition technologique et de la qualité des expériences.

Une fois que le SERB a approuvé une expérience, STP allouera alors des ressources pour sécuriser les opportunités de vols spatiaux. Ce processus est essentiel car il garantit des économies importantes pour de nombreux laboratoires et centres de recherche et développement qui ne disposent pas des fonds nécessaires pour se doter de leur propre capacité de lancement. La liste SERB compte actuellement plus de 80 missions candidates classées et STP travaille avec diligence pour les amener toutes dans l’espace extra-atmosphérique en utilisant ses services d’intégration de base : intégration de grands lanceurs, intégration de petits lanceurs, intégration de la Station spatiale internationale (ISS) et charge utile à -intégration d’autobus.

Premièrement, STP a la possibilité d’acquérir un lancement Atlas, Vulcan, Falcon 9 ou Falcon Heavy dédié sur une cadence de quatre ans. Un exemple récent est le lancement de STP-3 sur un Atlas 551 et son véhicule phare, STP Satellite-6 (STP Sat-6). Le vaisseau spatial STPSat-6 a hébergé neuf charges utiles, dont une mission de communication laser de la NASA appelée Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) et une charge utile de détection nucléaire de la National Nuclear Security Agency (NNSA), ainsi que sept expériences classées par le DoD SERB.

La mission STP-3 était l’une des missions les plus compliquées jamais exécutées par l’USSF. STP Sat-6 était la principale charge utile d’une mission co-manifestée avec la mission Long Duration Propulsive ESPA 1 (LDPE-1), qui est un véhicule modulaire en forme d’anneau qui manifestait ses propres charges utiles. Au total, la mission STP-3 comprenait 2 véhicules spatiaux et 12 charges utiles distinctes, toutes avec différentes organisations de parrainage. Malgré les difficultés techniques, politiques et bureaucratiques que cela présentait, l’équipe STP s’est parfaitement assurée que la mission intègre tous les actifs afin que le lanceur Atlas puisse les emmener sur leurs orbites prévues.

Une autre façon dont STP manifeste les charges utiles consiste à utiliser sa capacité à obtenir une série dédiée de petits lanceurs tous les deux ans, comme le montre la prochaine mission STP-S28A. Pour cette mission, l’USSF et le SSC se sont associés à Virgin Orbit National Systems, une filiale à part entière de Virgin Orbit, constituée aux États-Unis, pour lancer plusieurs satellites du DoD depuis le port aérien et spatial de Mojave en Californie. Cette mission lancera sept satellites SERB à partir de plusieurs agences du DoD en utilisant le système « LauncherOne » de Virgin Orbit National Systems Space. En plus d’envoyer des charges utiles SERB dans l’espace, la mission STP-S28A démontre également des solutions disponibles dans le commerce pour placer des capacités satellites USSF en orbite à partir d’emplacements non traditionnels.

Coopération internationale avec les alliés

STP utilise également sa petite capacité d’intégration de lancement comme navire pour améliorer les initiatives de coopération internationale de l’USSF, qui figure en bonne place sur la liste des priorités du général Raymond.

« L’évolution de l’environnement de sécurité nécessite une plus grande interopérabilité avec les partenaires et les alliés », a déclaré Raymond. STP relève le défi plus tard cet été en collaborant à nouveau avec Virgin Orbit National Systems pour lancer une paire de satellites DoD depuis Spaceport Cornwall, Newquay, Royaume-Uni. La mission, désignée STP-27 VPD, lancera deux satellites de R&D à partir d’un effort de coopération internationale entre le Naval Research Lab, les universités britanniques et le ministère britannique de la Défense. Cette mission renforcera la capacité de l’USSF à s’associer à des alliés internationaux dans le domaine de la recherche et du développement.

Le prochain élément de la capacité de STP à permettre l’expérimentation de recherche et développement (R&D) est le partenariat à toute épreuve avec l’équipe de la Station spatiale internationale (ISS) de la NASA au Johnson Space Center (JSC) à Houston, au Texas. STP dispose d’une équipe située en permanence sur site au JSC et est désignée, par mandat du DoD, comme le « gestionnaire unique de toutes les charges utiles du DoD sur l’ISS, des futurs lanceurs habités et non habités de la NASA… ». L’équipe de Houston a développé une plate-forme modulaire qui s’intègre parfaitement à l’ISS, permettant de multiples expériences qui utilisent la station orbitale comme plate-forme hôte. Les expériences à bord de l’ISS bénéficient d’importantes subventions accordées par la NASA ; par conséquent, se manifester sur l’ISS devient une option extrêmement rentable pour de nombreuses charges utiles SERB.

Étendre l’accès à l’espace à l’avenir

STP investit dans un contrat organique pour construire des véhicules spatiaux standard (alias « bus ») pour monter des charges utiles expérimentales avant de les placer sur la fusée. Cette initiative, connue sous le nom de Space Test Experimentation Platform 2.0 (STEP 2.0,) offrira aux clients STP une flexibilité accrue pour intégrer leurs charges utiles sur des bus spécialement conçus pour correspondre au rythme de lancement STP. Une fois sous contrat, le contrat STEP 2.0 permettra à STP d’atteindre d’autres organisations à la recherche de bus et d’initier des partenariats de collaboration, ce qui augmentera à son tour la synergie entre la myriade d’agences spatiales du DoD.

En tant qu’agent principal des charges utiles S&T dans l’ensemble du DoD, STP est essentiel pour étendre l’accès à l’espace et démontrer la technologie de nouvelle génération. De plus, STP mène la charge pour plus de coopération dans le domaine spatial en utilisant sa suite de services à multiples facettes pour forger des partenariats DoD, commerciaux et internationaux. Le STP est un élément essentiel de la sécurité nationale car c’est l’un des seuls moyens par lesquels le DoD peut faire mûrir les technologies avancées dans le domaine spatial, ce qui assure à son tour un avenir de domination spatiale continue pour les États-Unis et leurs alliés.

Le lieutenant-colonel Jonathan Shea est l’actuel directeur du programme de tests spatiaux du DoD et est le premier directeur à venir de l’USSF. Son expérience comprend l’acquisition de satellites, les opérations expérimentales et la maintenance nucléaire. Il s’est déployé à l’appui de l’OPÉRATION RESOLUTE SUPPORT et est diplômé de la prestigieuse School of Advanced Air and Space Studies de la Force aérienne.