La navette est finalement arrivée sur son pas de tir à 4h30 ce matin, un trajet qui aura pris près de dix heures et demi. Lorsqu'elle était rendue presque à mi-chemin, l'astronaute Leroy Chiao, à bord de la Station spatiale internationale, a pris un cliché depuis l'espace et a transmis l'image vers le sol. L'étonnant résultat peut être admiré sur cette page du site Spaceflight Now (en anglais).

        La découverte d'un mince fissure dans l'isolation du réservoir externe a retardé la mise en route de la navette vers son pas de tir. Vers 17h44, les techniciens de la Lockheed Martin à New Orleans ont décidé que cette fissure ne représentait pas un réel problème et ont donné le feu vert à la poursuite des opérations. Le lent parcours de 6,8 km de Discovery a finalement débuté à 18h05. Il fut cependant interrompu vers 00h55, le 7 avril, à cause d'une défaillance d'une carte électronique PLC au moment où le transporteur amorçait sa montée d'une pente de 5 degrés au pied du pas de tir. Après avoir fait marche arrière pour revenir au niveau, les techniciens ont remplacé la carte qui causait une différence de lecture de niveau entre la plate-forme de lancement et le véhicule transporteur. Une fois le problème diagnostiqué et corrigé, le parcours a repris à 3h14. Au moment d'écrire ces lignes, la navette était toujours en mouvement et devait atteindre sa destination vers 4h00.

        Voici quelques données concernant le véhicule transporteur. Il est mû à l'aide de 4 chenilles comportant chacune 57 patins d'acier qui sont entraînées par 16 moteurs de traction. Ces moteurs tirent leur puissance de 2 moteurs diesel de 2 750 CV chacun. Deux autres moteurs de 1 065 CV alimentent les sytèmes de direction, d'élévation, d'éclairage et de ventilation. La consommation totale de carburant diesel est de près de 300 litres par km. Trente personnes travaillent à l'intérieur. La masse totale de l'ensemble avec la navette dessus est d'environ 5 440 tonnes.

        Le trajet de la navette vers le pas de tir 39B a été retardé à mercredi, 16h00. Le haut taux d'humidité dans le VAB (Vehicle Assembly Building) a ralenti le durcissement de l'adhésif utilisé pour installer des tuiles noires de protection thermique sous le nez de Discovery, près du train d'atterrissage. Les techniciens avaient aussi un plus grand nombre de pièces de scellement à installer dans les fentes autour des portes du train d'atterrissage avant.

        Une répétition du compte à rebours, avec remplissage du réservoir externe, aura lieu le 14 avril, un retard de deux semaines sur l'échéancier publié en décembre.

        Jeudi, le 31 mars, Discovery a été assemblée au réservoir externe. Mardi le 5 avril à 4h01, la plate-forme supportant la navette spatiale sera transportée vers le pas de tir 39B, un trajet qui devrait prendre plus de 4 heures.

        Une autre étape importante vers la reprise des vols de navette vient d'être franchie ce matin avec l'arrivée de Discovery dans le bâtiment d'assemblage de la navette, le VAB du Centre spatial Kennedy en Floride. Elle sera ensuite installée sur le réservoir externe et transporté vers le pas de tir 39B au début de la semaine du 3 avril, soit avec une dizaine de jours de retard sur l'échéancier d'il y a un mois.

        Les ingénieurs de la NASA ont dernièrement finalisé les essais et calculs visant à déterminer quelle masse maximale aurait un débris de mousse se détachant du réservoir externe lors de l'envolée. Leurs prévisions font état de débris n'excédant pas 10 grammes pour le haut du réservoir externe, soit la partie renfermant le réservoir d'oxygène liquide. Cette partie est jugée la plus potentiellement dangereuse pour les pièces de carbone-carbone renforcé constituant le nez et les panneaux de bord d'attaque des ailes de l'orbiteur. La structure inter-réservoir ne devrait pas produire de débris pesant plus de 14 grammes. Pour le bas du réservoir, étant donné sa position par rapport à l'orbiteur, les débris peuvent être plus gros et on tolérera jusqu'à une masse de 340 grammes.

        Pour causer des dommages mettant en danger la sécurité de la rentrée dans l'atmosphère, des essais ont montré que non seulement un trou dans le bord d'attaque pouvait suffir mais qu'un dommage quelconque au revêtement des panneaux était aussi potentiellement dangereux. Une fissure dans ce mince revêtement ou une délamination de la fibre de carbone suite à un impact pourraient avoir des conséquences catastrophiques lors de la rentrée. Lors de tirs au canon de débris de mousse au Southwest Research Institute au Texas, les ingénieurs ont pu démontrer qu'un fragment pesant aussi peu que 20 grammes pouvait endommager le carbone-carbone dépendant de l'angle d'incidence et de la vitesse. Avec tous les essais effectués et les simulations numériques, les ingénieurs ont confiance dans leurs prévisions. Du côté du fabricant du réservoir externe, Lockheed Martin, les nouvelles procédures d'application de la mousse et de contrôle de qualité vont permettre de respecter les normes de grosseur maximale de débris se décollant du réservoir.

        Le réservoir externe qui sera utilisé pour la mission STS-114 a été fixé aux propulseurs d'appoint à poudre lundi le 28 février. Les activités d'assemblage de la navette spatiale se déroulent actuellement comme prévu.

        De plus, tout le personnel de la NASA, incluant les astronautes, affecté aux activités de lancement et de suivi de mission ont participé cette semaine à une simulation fidèle d'une mission allant du lancement à l'amarrage à la Station spatiale internationale. La navette Discovery a décollé mercredi le 2 mars à 22h55, pour s'amarrer vendredi le 4. Au cours de l'ascension, neuf impacts de débris de mousse s'étant détachés du réservoir externe ont été simulés, ce qui a forcé le contrôle de mission et les astronautes à mettre en oeuvre les procédures prévues dans ce cas. Installés dans un simulateur au Centre spatial Johnson à Houston, les astronautes ont passé la deuxième journée de leur mission à inspecter les panneaux de bord d'attaque des ailes et le nez en carbone-carbone renforcé à l'aide de l'extension fixée au bout du bras télémanipulateur de l'orbiteur. La simulation s'est avérée très fidèle et tout s'est bien passé. Les gens de la NASA seront donc bien préparés lorsque Discovery décollera le 15 mai.

Réparation de la protection thermique

       Dans la planification originale de la mission STS-114, il était prévu de démontrer quatre méthodes de réparation des tuiles de la protection thermique de la navette spatiale. Ce nombre a été ramené à trois après que la NASA eut jugé qu'une des méthodes représentait un danger de contamination de l'air de la cabine par de fines particules émises par les tuiles. Ce procédé de réparation consiste à remplir les cavités des tuiles endommagées avec de l'isolant, puis de recouvrir le tout d'une feuille de matériau résistant à la chaleur. Cette feuille doit être retenue par des vis installées directement au travers des tuiles. Les matériaux seront emportés lors de la mission, mais la démonstration n'aura pas lieu.

        Les trois autres méthodes de réparation qui seront démontrées seront :
1. Pour un trou de 2 à 10 cm dans les panneaux de bord d'attaque en carbone-carbone renforcé : Genre d'emplâtre de réparation inséré dans le trou et fixé par un boulon à coquille d'expansion.
2. Pour des fissures dans ces mêmes panneaux : Enduit appliqué sur les fissures et les zones où il y a eu décollement du revêtement.
3. Pour des tuiles endommagées par des impacts : Enduit appliqué sur les tuiles les protégeant de la chaleur extrême.

Nouvelle fenêtre de lancement

        Le 18 février, la NASA annonçait de nouvelles dates pour la fenêtre de lancement de STS-114. L'ouverture, et la date visée de lancement, serait le 15 mai, avec une fermeture le 3 juin. Si tout va bien, voici la séquence prévue des événements menant à un lancement le 15 mai :
autour du 25 février : fixation du réservoir externe aux deux propulseurs d'appoint à poudre
18 mars : installation de l'orbiteur Discovery au réservoir externe
25 mars : trajet vers le pas de tir 39B
29 avril : simulation de compte à rebours avec l'équipage à bord
12 mai : début du véritable compte à rebours
15 mai : lancement vers 19h30.

Respect des recommandations de la CAIB

        Pour pouvoir reprendre les vols de navette, la NASA doit avoir satisfait les exigences de 15 des 29 recommandations de la CAIB. Or, en ce moment, seulement sept de ces recommandations sont satisfaites. Selon Richard Covey, du Groupe de travail Stafford-Covey sur la reprise des vols de navette, aucun obstacle majeur ne devrait empêcher la NASA de respecter les huit autres d'ici le 31 mars. Un élément important faisant encore l'objet de discussions est la nature et la taille des dommages subis à la protection thermique de la navette exigeant une réparation en orbite. La NASA n'aura pas de procédure de réparation certifiée avant la reprise des vols, mais compte sur les expérimentations effectuées lors des deux premières missions pour obtenir cette certification. Tous s'entendent pour dire que le risque de dommages à la protection thermique a pratiquement été éliminé avec les modifications apportées au réservoir externe.

        Le vendredi 28 janvier, c'était au tour du Groupe de travail Stafford-Covey sur la reprise des vols de navette (Stafford-Covey Return to Flight Task Group) de publier son troisième rapport intérimaire sur l'avancement des travaux en vue de la reprise des vols de navette. Ce rapport, en anglais et très similaire au rapport de la NASA du 3 décembre, peut être téléchargé ici (format .pdf de 2,9 Mo). Les grandes lignes de ce rapport ont servi à préparer le texte qui suit le paragraphe suivant.

        Le 3 décembre 2004, la NASA publiait un rapport intitulé Space Shuttle Return to Flight and Beyond, sur l'état des travaux entrepris en vue de la reprise des vols en mai 2005. Ce rapport de 268 pages, disponible ici (.pdf en anglais), reprend chacune des recommandations du rapport de la Commission d'enquête sur l'accident de Columbia, publié en août 2003, et commente ce qui a été fait pour respecter ces recommandations. Des informations intéressantes s'y trouvent concernant les détails techniques entourant les modifications apportées au système de navette spatiale, de même qu'aux procédures de lancement et de rentrée dans l'atmosphère. Ce rapport sert de base pour les explications qui suivent, de même qu'un long texte de William Harwood de CBS publié le 19 décembre 2004.

Objectif STS-114

        Dès la publication du rapport de la Commission d'enquête sur l'accident de Columbia en août 2003, la NASA s'est engagée à en respecter toutes les recommandations avant de lancer une prochaine mission. Les recommandations qui posaient le plus de défis techniques sont celles touchant la façon de détecter les bris de protection thermique de la navette et les procédures de réparation en orbite. Il fallait également éliminer la production de débris de mousse isolante à la source, débris qui pouvaient endommager la navette. Voici donc les deux principales recommandations du rapport :

R3.2-1
Mettre en place un programme agressif d'élimination à la source des débris provenant de la protection thermique du réservoir externe, en insistant particulièrement sur la région où le bipied de support de l'orbiteur s'attache au réservoir externe.

R6.4-1
Pour les missions à destination de la Station spatiale internationale, développer une capacité praticable d'inspecter et d'effectuer des réparations urgentes sur la plus grande variété possible de dommages au système de protection thermique, incluant les tuiles et les pièces de carbone-carbone renforcé, en prenant avantage des capacités additionnelles disponibles lorsque l'orbiteur se situe près de ou est amarré à la Station spatiale internationale.

Pour les missions ayant une autre destination, développer une grande capacité d'inspection et de réparation autonomes (sans l'aide de la Station) couvrant la plus grande gamme de scénarios de dommages possibles.

Effectuer une inspection du système de protection thermique en orbite, tôt dans la mission, en utilisant les équipements et capacités appropriées.

L'ultime objectif devrait viser une capacité entièrement autonome, pour toutes les missions, de faire face à la possibilité qu'une mission vers la Station spatiale internationale n'atteigne pas la bonne orbite, échoue son amarrage, ou est endommagée durant ou après le désamarrage.

        Deux années ont passé depuis l'accident et la NASA a dû faire un choix pour pouvoir reprendre les vols le plus tôt possible, sans compromettre la sécurité. Plutôt que d'attendre que toutes les capacités de réparation en orbite des tuiles et du carbone-carbone renforcé soient au point, l'agence a travaillé fort pour éliminer les sources de débris provenant du véhicule lui-même pendant le lancement. Ce faisant, la recommandation 3.2-1 est évidemment respectée et la 6.4-1 devient moins urgente à respecter dans son intégralité, puisque les dommages se feront beaucoup plus rares et de manière plus prévisible en ce qui a trait à leur étendue.

        La mission STS-114 a pour but premier de valider les méthodes d'inspection et de réparation en orbite de la protection thermique. Comme aucun essai n'a encore été effectué dans des conditions de vide spatial et d'impesanteur, les matériaux et procédures ne peuvent être certifiés réellement avant au moins un ou deux vols. Malgré tous les efforts et les dollars investis, des questions demeurent et la seule façon d'y répondre est de tenter des missions expérimentales. STS-114 sera la première et STS-121 suivra dès que possible.

        Voici une chronologie des événements concernant la Station spatiale internationale et la navette Discovery d'ici à son lancement prévu le 14 mai. Prenez note que les dates qui y apparaissent sont des prévisions faites en décembre 2004 :

Janvier 05
20 : Installation, dans Discovery, du bras OBSS servant à l'inspection de la protection thermique.
26 : Première sortie dans l'espace de l'équipage d'Expédition 10.

Février 05
9 : Les deux propulseurs d'appoint à poudre fixés au réservoir externe.
11 : Vérifications des équipements de l'équipage.
27 : Le vaisseau Progress M-51 se détahce de la Station pour brûler au-dessus du Pacifique.
28 : Lancement du vaisseau Progress M-52.

Mars 05
2 : Le Progress s'amarre à la Station spatiale
2 : Simulation complète de 48 heures de la mission STS-114 au Centre spatial Johnson.
7 : La navette Discovery est transportée au Vehicle Assembly Building.
16 : La navette assemblée est transportée sur sa plate-forme vers la rampe de lancement 39B.
25 : Deuxième sortie dans l'espace pour l'équipage d'Expédition 10.
30 : En guise d'essai, le réservoir externe de la navette est remplie de carburant.

Avril 05
15 : L'équipage d'Expédition 11 décolle en Soyouz vers la Station.
17 : Le vaisseau Soyouz TMA-6 s'amarre à la Station
25 : Retour sur Terre d'Expédition 10.
26 : Revue d'aptitude au vol de STS-114.
29 : Répétition du compte à rebours final de la mission.

Mai 05
10 : L'équipage de STS-114 arrive au Centre spatial Kennedy.
11 : Le compte à rebours de 43 heures commence.
14 : Lancement de STS-114.

Les fenêtres de lancement disponibles

        Afin d'améliorer la couverture photographique des lancements et de la séparation du réservoir externe une fois dans l'espace, la NASA a décidé de lancer au moins les deux premières missions de façon à ce que les prises de vues se fassent sous un éclairage solaire, et non de nuit. D'autres contraintes viennent compliquer le choix des dates de lancement. Il faut que la navette décolle en dedans de quelques minutes du passage du pas de tir dans le plan de l'orbite de la Station spatiale, passage engendré par la rotation de la Terre. Les missions doivent aussi se faire lorsque l'angle entre le plan orbital de la Station et la direction du Soleil (angle bêta) ne provoque pas un trop grand échauffement de l'ensemble ISS-navette. Pour toutes ces considérations, les périodes anticipés qui seraient favorables à un lancement sont :

14 mai au 3 juin 2005
13 juillet au 1er août 2005
9 au 25 septembre 2005
7 au 10 novembre 2005 (période peu propice)
4 au 6 janvier 2006 (mauvais angle bêta)
4 au 20 mars 2006

Pour que la NASA puisse envoyer plus de deux missions cette année, il faut donc que STS-114 s'envole dans la période de mai à juin.

Un  nouveau site d'atterrissage d'urgence

        Les procédures et règles de lancement utilisées pour STS-114 seront pratiquement les mêmes que pour Columbia, avec une exception majeure. Le site d'atterrissage d'urgence de Ben Guerir au Maroc a été remplacé par la base militaire française d'Istres-le-Tube, au nord-ouest de Marseille. En raison des mesures de sécurité mises en place après les attaques terroristes du 11 septembre 2001, il devenait plus simple de déménager les installations en France. Cet aéroport pourra être utilisé en cas de panne moteur ou autre problème grave survenant après plus de quatre minutes de vol. En fait, l'utilisation de cet aéroport militaire était déjà prévu depuis septembre 2000.
 
 

Dernière mise à jour de cette page : 14 juillet 2005 à 00:00 UTC

Auteur : Daniel Deak
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