Le 26 juin 2012, la société japonaise IHI Aerospace a présenté dans son usine de Tomioka (préfecture de Gunma) "i-Ball", un dispositif permettant de collecter des données au cours de la rentrée atmosphérique de véhicules spatiaux. Développé en collaboration avec la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), le premier i-Ball sera embarqué sur le cargo ravitailleur japonais HTV-3, qui livrera du fret à la Station spatiale internationale (ISS) et dont le lancement est prévu le 21 juillet 2012.
Le cargo HTV-3 Crédits : JAXA
I-Ball (pour "Eye Ball") a la forme d'une sphère de 40cm de diamètre et sa masse est d'environ 20kg. Le dispositif embarque des capteurs qui lui permettront de mesurer différents paramètres tels que la température, l'accélération et la vitesse angulaire lors de la rentrée atmosphérique du véhicule qui le transporte. La collecte de données débutera à une altitude d'environ 80km. I-Ball est également équipé de deux caméras qui prendront un total de cinquante photographies. La première produira à partir de 80km d'altitude dix images monochromes (une toutes les dix secondes) montrant l'état de l'intérieur du cargo HTV-3 lors de sa désintégration. La seconde photographiera 40 fois en couleur (un cliché toutes les deux secondes) la destruction du véhicule après qu'i-Ball s'en soit séparé à une altitude d'environ 65km. A ce moment-là, i-Ball sera soumis à une température qui pourra atteindre 2000 degrés Celsius et à laquelle il pourra résister grâce à une protection thermique ablative. A partir de 50km, les données de localisation GPS du dispositif seront également enregistrées. Enfin, vers 10-15km d'altitude, la coque extérieure d'i-Ball se séparera en deux parties, et un parachute sera déployé pour ralentir la chute de la partie interne, protégée par un sac flottant qui se gonflera lors de l'amerrissage du dispositif. Le transfert des données récupérées sera alors effectué via une communication par satellites Iridium. Puisqu'il enverra ses données, le dispositif ne sera pas récupéré.
I-Ball Crédits : JAXA
Les ingénieurs japonais espèrent que l'analyse des données récoltées au cours de cette expérience permettra de mieux comprendre la façon dont se désintègrent les véhicules spatiaux lors de leur rentrée atmosphérique. En effet, certaines pièces ne brûlent pas complètement au moment de leur retombée et il est donc nécessaire d'interdire une large zone à la navigation aérienne ou maritime pour éviter tout risque de collision. Etre capable de prévoir le point de chute des débris avec plus de précision permettrait de réduire cette zone d'interdiction. En outre, une meilleure connaissance du processus de destruction des engins spatiaux lors de leur rentrée permettrait d'améliorer la conception des véhicules destinés à effectuer une rentrée atmosphérique.
En plus d'i-Ball, un deuxième instrument de récupération de données lors de la rentrée équipera HTV-3. Il s'agit du dispositif REBR (Reentry Breakup Recorder), développé par la société américaine Aerospace Corporation et déjà utilisé sur HTV-2. Toutefois, certaines informations recueillies par REBR, telles les mesures de température, ne sont pas partagées par Aerospace Corporation qui reçoit les données en premier avant de les communiquer à la JAXA. En outre, à la différence d'i-Ball, REBR ne possède ni caméra, ni parachute.
IHI Aerospace collabore déjà depuis de nombreuses années avec la JAXA sur des systèmes spatiaux capables d'effectuer une rentrée atmosphérique. La société avait notamment développé et fabriqué la capsule de retour d'échantillons de la mission Hayabusa, utilisée pour rapporter sur Terre des particules de l'astéroïde Itokawa en juin 2010.