DOSSIER
ENQUÊTE STS-107
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SEMAINE DU 2 AU 8 MARS 2003
Jeudi, 6 mars 2003
02h50 : Après avoir pris connaissance du contenu de la conférence de presse de mardi donnée par le CAIB et de divers autres documents, voici un résumé d'où en est l'enquête et quelle semble être la cause la plus probable de l'accident.
Concernant la recherche de débris, un membre de la Commission d'enquête, Roger Tetrault, a donné les informations suivantes. 22563 pièces ont été retrouvées, dont les 6 pneus et 25 des 35 réservoirs internes de la navette, et 16063 pièces ont été identifiées. Les pièces retrouvées pèsent un total de 14560 kg, soit 13,7% du poids de Columbia à son retour.
La donnée la plus importante divulguée à cette conférence de presse concerne l'état des tuiles et de la structure d'aluminium composant les débris retrouvés. Sur les tuiles des deux ailes, se trouvent des dépôts noirs riches en aluminium. Sur l'aile gauche, ces dépôts sont plus importants. Sur les panneaux de carbone/carbone renforcé (CCR) qui ont été ramassés et qui constituaient le bord d'attaque de l'aile gauche (voir schéma ci-après), il se trouve beaucoup de dépôts d'aluminium et d'acier inoxydable vaporisés. Une analyse détaillée de la pièce numéro 9 de ce bord d'attaque a révélé la nature des ces dépôts qui confondent les experts.

En effet, ils s'expliquent mal comment le métal vaporisé a pu s'y déposer étant donné la direction du "vent" de plasma chaud qui aurait pénétré l'aile. De la turbulence a pu se créer dans la structure ou encore des chemins se sont ouverts à travers la structure de l'aile qui auraient fait revenir les gaz chauds sur leurs pas.
Pour le moment, à la lumière des analyses faites jusqu'à maintenant, la cause la plus probable de la défaillance de l'aile gauche serait une pénétration de plasma brûlant à travers une ouverture créée par un ou des panneaux de bord d'attaque en CCR manquants ou un joint d'étanchéité entre ces panneaux qui aurait été brisé par un impact quelconque. La localisation de ce bris serait près de la jonction aile-fuselage, en avant à gauche du puits de roue gauche. Les gaz se sont infiltées lentement à travers la structure en faisant fondre l'aluminium (alliage 2219 fondant à 543 °C), ce qui aurait en même temps sectionné les câbles électriques des jauges de température de l'aile. Cette infiltration de chaleur aurait débuté dès l'atteinte de la température maximale à la rentrée vers 13h51 et aurait été fortement accentuée au début du roulis sur l'aile gauche amorcé à 13h57. La structure s'est détérioré jusqu'à la rupture de l'aile, amorçant ainsi la désintégration de Columbia.
(Note technique concernant le CCR ou carbone / carbone renforcé : Il s'agit d'un matériau composite constitué de fibres de carbone pyrolisées dans une matrice aussi en carbone pyrolisé, le tout revêtu d'une couche de carbure de silicium. Il est employé sur la navette où la température peut dépasser 1260 °C, soit sur le nez et les bords d'attaque des ailes. Ces pièces ont été fabriquées par la Vought Corporation de Dallas au Texas.)
Des antécédents : Columbia a toujours eu des ailes plus rugueuses que les autres navettes et son aile gauche était la pire. Il a été rapporté que dans 3 missions précédentes de Columbia, STS-1, STS-28 et STS-73, des températures anormalement élevées ont été enregistrées autour des ailes. Une aile lisse en bon état fait glisser l'air tout autour, ce qui évite les accumulations de chaleur. Cet écoulement régulier de l'air est dit laminaire. En présence d'aspérités sur la surface de l'aile, l'écoulement est perturbé est devient alors turbulent. Un écoulement turbulent crée des remous et fait s'accumuler la chaleur localement.
Lors d'une rentrée normale avec une aile intacte, l'écoulement de l'air sur l'aile passe de laminaire à turbulent aux environs de Mach 8 ou 9. Or, lors du premier vol de Columbia en 1981, cette transition s'est produite à Mach 14. Lors de la mission STS-73, c'est à Mach 19 que cette transition s'est produite. Un écoulment turbulent si tôt lors de la rentrée fait considérablement augmenter le stress thermique sur les tuiles de protection. Les tuiles noires sous l'aile, faites en silice pure à 99,8%, fondent à 1760 °C. Les températures enregistrées lors de ces missions ont pu atteindre 1590 °C, soit la température où les tuiles rétrécissent beaucoup sous la chaleur. Plus de 800 tuiles ont d'ailleurs dûes être réparées ou remplacées après la mission STS-28.
A la lumière de ces faits, il semble donc que les ailes de Columbia étaient prédisposées à la surchauffe et qu'une rugosité supplémentaire, provoquée par des tuiles manquantes ou endommagées suite à un impact quelconque, n'a fait qu'aggraver une situation déjà délicate. Par exemple, si le bord d'attaque de l'aile gauche était devenu irrégulier, l'écoulement serait aussitôt devenu turbulent près du bord d'attaque, provoquant des hausses anormales et rapides de températures sur la protection thermique environnante. Il est prouvé qu'une telle chaleur appliquée aussi longtemps sur les tuiles vont les faire fondre, ce qui semble corroborer l'état des tuiles retrouvées parmi les débris. Aussitôt fondues, la structure d'aluminium est rapidement attaquée et fondera à son tour. L'impact de débris sur l'aile aurait pu donc provoquer une rugosité anormalement élevée de l'aile, entraînant des hausses de températures fatales.
Comme dans presque tous les cas d'accident impliquant un aéronef, celui de Columbia serait donc dû à un enchaînement de circonstances qui, prisent séparément, n'aurait pas pu à elles seules provoquer la catastrophe. Remarquez que les explications ci-dessus ne sont en rien une conclusion officielle de la Commission d'enquête. Il ne s'agit que d'une piste parmi plusieurs autres. Elle semble cependant la plus plausible.
Mardi, 4 mars 2003
Sur le terrain, les recherches se poursuivent toujours. Vendredi dernier,
les nouveaux débris d'importance récupérés
étaient :
- une grande
section du coin extérieur de l'élevon intérieur gauche;
- l'ensemble
de raccord situé sous la navette pour les conduites de 17 pouces
d'alimentation en oxygène et hydrogène liquide. Dans cette
partie de l'orbiteur se trouve des caméras qui photographient le
réservoir externe après son largage, d'où l'intérêt
pour ces débris;
- l'équipement
relié à l'expérience Combustion Module-2 qui se trouvait
dans le module Spacehab à bord de Columbia.
Pour la journée d'hier, lundi, voici le compte-rendu des recherches
:
- 39 équipes
ont ratissé 3000 acres des comtés de Cherokee et de Nacogdoches
pour retrouver 1200 pièces;
- 35 équipes
ont ratissé 1800 acres du comté de Sabine pour retrouver
60 pièces;
- 34 équipes
ont ratissé 2575 acres des comtés d'Anderson et de Cherokee
pour retrouver 177 pièces;
- 50 équipes
ont ratissé 2500 acres des comtés de Navarro pour retrouver
214 pièces.
Des équipes de volontaires parcourent également la côte californienne dans les comtés de Mendocino, Sonoma et Marin à la recherche de pièces de protection thermique qui auraient pu se détacher de la navette avant son arrivée au-dessus des terres et flotter jusqu'à la côte. La zone fouillée s'étend 50 km au nord et au sud de la trajectoire de Columbia.
La météo défavorable empêchent les activités de recherche au Nevada et au Nouveau-Mexique.
Un point de presse de la Commission d'enquête se tiendra aujourd'hui à 19h00 UTC au Lunar and Planetary Institute à Houston. Des audiences publiques se tiendront également jeudi de 16 à 21h00 à l'Université de Houston.
Dimanche, 2 mars 2003
Pour visionner la totalité de la bande vidéo (format Real Video), cliquez sur le lien sur cette page de la NASA.
Pour visionner une partie de la vidéo en format Real Video sur le site Space News Actualités (1 min 47 sec, 2,7 Mb)
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Auteur : Daniel Deak