ASTRONotes. Volume 5 Numéro 3 (Juillet 2011)

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1 ASTRONotes Volume 5 Numéro 3 (Juillet 2011)

2 SOMMAIRE ACTUALITE CCDev Falcon Heavy... 3 Un astronaute à la retraite... 3 Le Christopher Kraft MCC... 3 Contrats signés... 4 La grosse surprise Voyager... 4 Osiris REx sélectionnée... 4 Vesta en vue... 5 EVENEMENT A la découverte de Jupiter... 6 DOSSIER La navette à la retraite... 8 En couverture : Lancement de la navette Endeavour en février 2000 pour la mission STS-99 Photo NASA AstroNotes est un bulletin d informations trimestriel en complément du site «Destination Orbite». AstroNotes sortira le 01/01, 01/04, 01/07, 01/10 et sera téléchargeable au format PDF.

3 ASTRONotes Juillet/Septembre 2011 ACTUALITE CCDev2 Photo Sierra Nevada La Nasa a attribué quatre accords dans la seconde étape de l effort CCDev 2 (Commercial Crew Development). Chaque compagnie recevra entre 22 et 92,3 millions $ afin de développer un système de transport spatial habité qui prendra la relève de la navette dont la mise à la retraite définitive est prévue cet été. Ces quatre lauréats sont : Blue Origin (22 millions) qui travaille sur un vaisseau bi-conique, le New Shepard, qui doit décoller et atterrir verticalement; Sierra Nevada Corporation (80 millions) qui développe un petit avion orbital qui pourrait faire ses premiers vols dès 2014 et qui serait lancé par une Atlas V ; SpaceX (75 millions) qui envisage de transformer son cargo inhabité Dragon en vaisseau habité à lancer grâce à la fusée Falcon 9; Boeing (92,3 millions) qui travaille avec Bigelow Aerospace pour le développement du vaisseau CST- 100 du même type qu Orion et qui pourrait être lancé par Delta IV ou Atlas V. Falcon Heavy Photo SpaceX Le 05 avril dernier, SpaceX a fait sensation en annonçant la mise en service pour 2013 de Falcon Heavy, un lanceur qui défie toute concurrence. Il sera capable de placer 53 tonnes sur une orbite de 200 km inclinée de 28,5 ou 19,5 tonnes sur l orbite de transfert géostationnaire pour seulement 125 millions de dollars. Pour un prix supérieur, la concurrence atteint difficilement la moitié des performances de Falcon Heavy. Pour arriver à de telles performances, SpaceX compte sur sa Falcon 9 qui a fait ses preuves lors de ses deux premiers vols l an dernier. A l instar de Delta IV Heavy, son premier étage sera triplé, offrant une puissance au décollage de quelques kn. Chacun des étages sera équipé de 9 moteurs Merlin 1D fournissant une poussée unitaire de 622 kn. Ce super lourd n atteindra pas cependant les proportions gigantesques de la Saturn V. Sa taille restera dans les normes actuelles puisque sa hauteur maximale sera de 62 m et le diamètre de la coiffe sera de 5,2 m. Un astronaute à la retraite C est lui-même qui l a annoncé lors d une conférence, l astronaute Mark Kelly, le dernier commandant de bord d Endeavour, prendra sa retraite de la Nasa et de la Marine à compter du 01 octobre prochain. Après avoir été pilote de chasse pendant l opération «Tempête du Désert» puis effectué des missions de combat depuis l USS Midway, Mark Kelly dépose sa candidature pour devenir astronaute à la Nasa. Il est sélectionné comme pilote en avril 1996 en même temps que son frère jumeau Scott Kelly. C est en décembre 2001 qu il fait son baptême de l espace à bord d Endeavour. Il s envole ensuite à 2 autres reprises en 2006 et 2008 à bord de Discovery. Il est sélectionné une dernière fois pour la mission STS- 134 Endeavour qui s est terminée en mai dernier. Son choix s explique par l attentat dont a été victime son épouse Gabrielle Gifford en janvier dernier. Même si elle semble bien s en remettre, il reste encore toute une éducation qui devra durer plusieurs mois, notamment pour retrouver totalement les facultés auditives. Le Christopher Kraft MCC A l heure où la Nasa s apprête à tourner l une de ces plus belles pages des vols habités, l Agence Spatiale américaine a baptisé le centre de contrôle de mission du nom de l un de ces directeurs de vol. L annonce a été officialisée le 14 avril dernier par le directeur du Johnson Space Center, l ancien astronaute Michael Coats. Le Mission Control Center 3

4 ASTRONotes Juillet/Septembre 2011 a reçu le nom de Christopher Kraft. Kraft n est ni plus ni moins que le premier directeur de vol du programme des vols habités américains. A la sortie de la Seconde Guerre Mondiale, il a rejoint le National Advisory Committee for Aeronautics, précurseur de la Nasa. Il rejoint ensuite l Agence Spatiale à sa création dès Il occupe une fonction au sein du Space Task Group qui a mis au point et géré le programme Mercury, le premier destiné à envoyer un homme dans l espace. En 1962, il passe du Langley Research Center pour rejoindre le centre spatial de Houston pour développer les installations et les technologies nécessaires pour la gestion de vols habités. Si les missions Mercury sont gérées depuis Cap Canaveral à travers le Mercury Control Center, c est à partir de la seconde mission habitée Gemini (en 1965) que le Mission Control Center devient opérationnel. Durant le programme Apollo, Kraft devient le Director of Flight Operations et prend en charge de la planification des missions, de l entraînement et de la gestion des missions. En 1972, il devient le directeur du Johnson Space Center jusqu en 1982 après les premiers vols d essai de la navette. Depuis, il est devenu consultant aérospatial auprès des compagnies comme Rockwell International ou IBM. Contrats signés Arianespace 13/04/2011 : Ariane 5 lancera Astra 2E (6 tonnes) pour le compte de l opérateur luxembourgeois SES Astra dans le courant du second trimestre /04/2011 : Signature du contrat pour le lancement en 2013 par Ariane 5 d ABS 2 (6 tonnes) pour le compte de l opérateur Asia Broadcast Satellite. 04/06/2011 : Suite à l échec de GSLV, l ISRO transfère le lancement du satellite GSat 7 à Arianespace. 21/06/2011 : Nouveau contrat avec l opérateur SES Astra pour le lancement du satellite Astra 5B (5,8 tonnes) vers la mi ILS 05/04/2011 : ILS et Mitsubishi Electric Corporation ont annoncé la signature du contrat de lancement des satellites Turksat 4A (fin 2013) et Turksat 4B (début 2014) par une fusée Proton pour le compte de l opérateur Turksat AS. 25/05/2011 : Proton lancera courant de l année 2012 le satellite de télécommunications Echostar XVI (6,6 tonnes) au décollage. CGWIC 27/05/2011 : CGWIC a signé avec le Venezuela un contrat pour la construction et le lancement par une Chang-Zheng 2D du satellite de télédétection VRSS-1. SpaceX 31/05/2011 : Thaïcom choisit SpaceX pour la mise sur orbite de son 6 ème satellite Thaicom (3,2 tonnes) par une Falcon 9 dans le courant de l année Sea-Launch 02/06/2011 : Transfert du contrat Intelsat 18 (3,2 tonnes) depuis Land-Launch vers Sea-Launch. Ce sera le premier lancement de Zenit 3SL depuis la restructuration de la société Sea-Launch l an dernier. Il est prévu dans le courant du second semestre La grosse surprise Voyager Trente-quatre ans après leur lancement, les sondes Voyager envoient encore des informations essentielles sur le système solaire. Depuis qu elles sont entrées dans la limite de l héliosphère, respectivement en 2007 pour Voyager 1 et 2008 pour Voyager 2, les sondes ont envoyé une série d informations qui intriguaient les chercheurs. Ces derniers s attendaient à une nette séparation entre l héliopause et le milieu interstellaire. Hors, il n en est rien. Grâce à des simulations informatiques, les chercheurs ont trouvé une explication. En avant de sa marche, le bouclier solaire serait constitué de bulles magnétiques hétérogènes de 150 millions de km, soit la distance Terre/Soleil, à l instar d une mousse de bain. A ce jour, Voyager 1 se trouve à 17,4 milliards de km du Soleil contre 14,2 pour Voyager 2. Il leur faut environ 13 heures pour envoyer un signal aux trois antennes de 64 m du site de Goldstone. Osiris REx sélectionnée La Nasa vient de sélectionner une nouvelle mission dans le cadre du programme New- Frontier. Il s agit d OSIRIS REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer). Cette 4

5 ASTRONotes Juillet/Septembre 2011 sonde sera lancée en septembre 2016 avec pour objectif de récolter des échantillons de l astéroïde 1999 RQ36 dont le diamètre avoisine les 575 m. Les scientifiques pensent qu il pourrait contenir des matériaux organiques primitifs, susceptibles d'avoir été disséminés sur Terre, créant ainsi les conditions de l'apparition de la vie. La quantité d échantillon sera faible puisqu elle ne sera que de 60 grammes. Soixante grammes qui seront ramenés sur Terre en Vesta en vue Dawn arrivera dans quelques jours à destination. La sonde américaine, lancée en 2007, doit se placer en orbite autour de Vesta, un astéroïde de 530 km de diamètre environ. Il est l un des plus grands représentants de la ceinture d astéroïdes séparant les planètes telluriques des géantes gazeuses. En attendant la mise sur orbite prévue pour le 16 juillet, Dawn prend régulièrement des clichés à l aide de sa caméra de navigation comme en témoigne ce cliché pris le 23 juin dernier à km de distance. Dawn doit étudier toutes les caractéristiques de Vesta pendant 1 an. Après quoi, elle partira à la rencontre de sa seconde cible, la planète naine Ceres, une autre représentante de la ceinture d astéroïdes située entre Mars et Jupiter. Elle s y placera sur orbite en février ANNONCE Courant de l'été, une nouvelle rubrique fera son apparition sur "Destination Orbite". "Questions/Réponses" permettra aux visiteurs de trouver la réponse à toutes les questions que les internautes se posent sur l'espace. Envoyez dès à présent vos questions à SAVIEZ VOUS QUE Io, la lune volcanique de Jupiter, produit chaque année environ cent fois plus de lave que tous les volcans terrestres réunis. EN BREF Trou d ozone record Envisat, le satellite environnemental de l Agence Spatiale Européenne, a mesuré en mars dernier le taux le plus bas en concentration d ozone dans la couche atmosphérique surplombant l Arctique. Cette baisse record a été provoquée exceptionnellement par des vents violents, connus sous le nom de vortex polaire, qui ont isolé la masse atmosphérique au-dessus du Pôle Nord et l'a empêchée de se mélanger à de l'air dans les latitudes moyennes. Photo ESA Photo rian.ru ALOS est perdu Le satellite japonais ALOS (Advanced Land Observing Satellite) est perdu. Pour des raisons encore inexpliquées, le satellite dédié à l observation de la Terre a subi le 22 avril dernier une perte de puissance soudaine. Photo Jaxa Roskosmos change de tête Roskosmos a un nouveau patron. Il s agit de Vladimir Popovkine. Agé de 54 ans, il était responsable des Troupes spatiales russes, la composante spatiale de l armée russe. Il remplace Anatoli Perminov qui était à la tête de l agence depuis Albert Einstein La Suisse a choisi Albert Einstein comme nom de baptême pour le quatrième cargo de ravitaillement européen ATV. Elle a choisi ce nom en raison de la contribution d Einstein pour son esprit d ouverture dans la perception de l Univers. Bien que d origine allemande, Einstein a passé les premières années de sa carrière en Suisse. L ATV 4 sera lancé par Ariane 5 en Photo ESA Journée internationale des vols spatiaux habités En l honneur du 50 ème anniversaire du vol de Youri Gagarine le 12 avril dernier, les Nations Unies ont voté lors de l Assemblée Générale du 07 avril, la résolution A/RES/65/271 déclarant le 12 avril comme étant la journée internationale des vols spatiaux habités. bol=a/65/l.67 Fin de mission pour l ATV 2 Le cargo européen ATV 2 Johannes Kepler a terminé sa mission. Après s être amarré à l ISS le 24 février dernier, l ATV a permis le ravitaillement en fret, ergols et autres outillages mais également la rehausse de l orbite de l ISS. Le 21 juin dernier, il s est désamarré avant de se désintégrer dans les couches atmosphériques. 5

6 ASTRONotes Juillet/Septembre 2011 EVENEMENT A la découverte de Jupiter Dans quelques semaines, une fusée Atlas s élancera de Cap Canaveral avec à son bord Juno, une nouvelle mission d exploration de la géante Jupiter De retour autour de Jupiter Si tout se passe comme prévu, la Nasa lancera le 05 août prochain Juno. Huit ans après la fin de la mission Galileo, la Nasa renoue avec l étude de Jupiter, la cible visée par Juno. Juno s inscrit dans le cadre du programme New Frontier qui a pour objectif de lancer régulièrement des missions de classe moyenne dédiées à l exploration de notre système solaire. Après New-Horizons en 2006, c est au tour de Juno d être dans les starting-blocks. Le projet a été sélectionné en 2005 par la Nasa avec un lancement programmé dans les cinq années tout en restant dans un budget limité de 700 millions de dollars. Juno en préparation dans la salle blanche de l Astrotech's Payload Processing Facility à Cap Canaveral Photo NASA/Jack Pfaller Pour lancer les kg en direction de Jupiter, la Nasa aura besoin d une fusée puissante. Elle s est tournée vers l Atlas V de United Launch Alliance et plus particulièrement le modèle 551 équipé de 5 boosters à poudre. Bien que puissante, la fusée ne le sera pas encore assez pour éjecter Juno sur une trajectoire directe à destination de la planète géante. Une trajectoire indirecte est donc privilégiée avec des manœuvres orbitales, prévue en septembre 2012, et une assistance gravitationnelle avec la Terre en octobre 2013 pour donner le coup de pouce final. Il faudra encore attendre un peu moins de 3 ans pour que Juno arrive à destination. La sonde freinera ensuite sa course de façon à pouvoir être happée par l attraction de Jupiter. Juno se placera ensuite sur une orbite elliptique à forte inclinaison qui devrait l amener à survoler les pôles de la planète. Un an d étude de Jupiter Après son insertion orbitale, Juno débutera sa mission de l étude de Jupiter. Celle-ci devrait durer au moins un an. Mais que va étudier Juno? Equipée de 8 instruments, Juno devra permettre aux scientifiques de mieux appréhender la planète géante. A l aide d un radiomètre micro-onde et spectromètre imageur infrarouge, la sonde devra dévoiler l abondance de l ammoniac et de l eau dans l atmosphère jovienne. On se souvient qu en décembre 1994, Galileo avait largué un petit module atmosphérique qui avait révélé un taux d humidité très bas dans les couches nuageuses supérieures. Les scientifiques avaient alors pensé que le module avait traversé une zone sèche, ce qui expliquerait que l eau était présente en quantité insignifiante. Avec une instrumentation adaptée, il sera possible de mesurer ce taux non plus sur une zone bien définie mais sur l entièreté de l atmosphère jovienne. Le magnétomètre devra, quant à lui, mesurer le champ magnétique de Jupiter et déterminer sa période de rotation avec plus de précision que ce qui a été fait jusqu à présent. La sonde devra également mesurer le champ gravitationnel de Jupiter afin de connaître la distribution de la masse de la planète. Il serait intéressant de comparer les résultats obtenus d une planète gazeuse avec une planète tellurique comme la Terre. Un pack de cinq instruments dressera un portrait en trois dimensions de la magnétosphère de Jupiter, siège des aurores polaires. Le tout sera compléter par une caméra qui fournira des images en haute définition des nuages de Jupiter et notamment des pôles. A la découverte de l atmosphère de Jupiter Jupiter est la première des géantes gazeuses mais aussi la plus grande. Tellement grande, qu elle pourrait contenir toutes les planètes du système solaire ainsi que leurs lunes. Les planétologues 6

7 ASTRONotes Juillet/Septembre 2011 pensent que Jupiter est une étoile avortée car elle contient tous les éléments nécessaires mais la pression à l intérieur n a pas été assez forte pour allumer l hydrogène comme cela a été le cas pour le Soleil. Les bandes nuageuses de Jupiter avec une surexposition des aurores polaires Jupiter est composée d un cœur de silicates, métaux, glace d eau, ammoniac et méthane chauffés à une température située entre et K sous une pression de 45 millions d atmosphère. Au-dessus de ce cœur et jusqu à un rayon d environ km, la pression y est de 2 millions d atmosphère et la température est de K. L hydrogène y est fortement comprimé et se trouve sous une forme particulière de liquide monoatomique quatre fois plus dense que l eau. Il est conducteur d électricité comme le métal, d où le nom d hydrogène métallique. Cet hydrogène mis en mouvement par la rotation rapide de la planète est générateur du champ magnétique jovien. L atmosphère est principalement composée de 3 couches: couche 1 : atmosphère très ténue à plusieurs centaines de km au-dessus de la «surface». A une vingtaine de km au-dessus de la «surface», vers 0.5 atmosphère, circulent des cirrus de cristaux d ammoniac qui apparaissent blancs mais restent transparents ; couche 2 : aux alentours de l altitude 0, des nuages colorés brun-rouges par le sulfure d acide sont opaques ; couche 3 : à partir de 20 km au-dessus de la «surface», des nuages de vapeur et de cristaux de glace d eau ont une épaisseur variant de 10 à 60 km. et en-dessous flottent d épaisses brumes atmosphériques constituées de gouttelettes d hydrocarbures et peut-être d acide sulfhydrique condensé (NH4SH). Les bandes nuageuses, alternativement, sombres et brillantes, distribuées parallèlement à l équateur, correspondent à des formations nuageuses d altitudes différentes. L altitude des zones brillantes est supérieure à l altitude des zones sombres. Les zones brillantes représentent des régions où s élève la matière chauffée par en-dessous, tandis que les bandes sombres constituent des fosses dans lesquelles retombe la matière après s être refroidie. A cette circulation verticale se superpose une circulation horizontale qui se traduit par des courants E-O circulant en sens opposés au N et au S de chaque zone brillante. Les différences de vitesse entre ces courants peuvent engendrer des vents de 600 km/h. Il en résulte la formation d énormes tourbillons. Le champ magnétique de Jupiter Le champ magnétique jovien est le résultat du mouvement de l hydrogène métallique provoqué par la rotation rapide (moins de 10 heures) de la planète. Il y a une sorte de frottement qui crée des particules électriques. Ce champ magnétique est dipolaire et incliné de 10. Il a la particularité d avoir une polarité inverse. Le pôle sud magnétique est proche du pôle nord géographique. Au niveau des nuages, il est 10 à 30 fois supérieur à celui de la Terre. Jusqu'en décembre 2000, moment du survol de Jupiter par la sonde Cassini, il était admis qu'il existait un tore de gaz neutre calqué sur l'orbite du satellite Io. Les atomes relâchés par les volcans de Io forment ce tore qui alimente la magnétosphère jovienne. Les électrons, pris dans les lignes de force sont entraînés hors du tore pour plonger à grande vitesse dans l atmosphère de Jupiter, créant des aurores. Avec le survol de Cassini, les scientifiques ont découvert que Io n'était pas la seule lune à baigner dans un tore de particules atomiques neutres. Il s'est avéré que Europa en possède également un. Cette découverte a été faite grâce à l'instrument Magnetospheric Imaging Instrument de la sonde. Pour en savoir plus sur Jupiter : L atmosphère jovienne est stratifiée. La principale couche de nuages visibles se compose de cristaux d ammoniac (NH3) cent fois plus gros que les particules de glace des cirrus terrestres. Au-dessus 7

8 Juillet/Septembre 2011 ASTRONotes DOSSIER La navette à la retraite Avec l ultime mission d Atlantis prévue pour juillet, la Nasa tournera la plus longue page de son histoire, celle de la navette spatiale. Un programme qui s est étalé sur 40 ans dont 30 d activité sur orbite. La genèse du programme navette A vec le décollage d Atlantis programmé pour début du mois de juillet, la Nasa s apprête à clore l une des plus importantes pages de son histoire. Histoire commencée il y a près de 40 ans déjà. C est en effet en janvier 1972 que le Président américain Richard Nixon annonce l adoption du programme «Space Shuttle» en présence du patron de la Nasa James Fletsher. Le coût estimé du projet est de 5,5 milliards de dollars de l époque. Il a pour objectif de réduire au maximum le prix du kilo envoyé sur orbite. Jusqu alors, tous les satellites placés sur orbite l avaient été grâce à des lanceurs dits consommables. C'est-à-dire des lanceurs utilisés qu une seule fois. L idée était donc de remplacer ces lanceurs jetables par des lanceurs réutilisables. Si sur le papier l idée relève du génie, dans la réalité, ce sera tout autre. Dans les premiers concepts, la navette était un petit orbiter lancé par un avion porteur. Arrivé à 80 km d altitude, l avion porteur largue la navette. Tandis que le premier vient se poser sur la piste, le second allume ses moteurs pour atteindre l orbite visée. C est ce même concept qui sera repris 30 ans plus tard par Virgin Galactic pour son Spaceship Two destiné aux vols suborbitaux de touristes fortunés. La Nasa se voit déjà aux commandes d une flotte de navettes opérationnelles permettant d atteindre jusqu à 50 L un des premiers concepts d un lanceur réutilisable lancements dans l année. Mais développer un tel véhicule demande des moyens exceptionnels. Et c est ce dont la Nasa manque. Elle annule les missions Apollo 18 à 20 faute d argent. Il ne coule plus à flot comme dans les sixties. Il faut faire avec et vivre avec son temps et les restrictions budgétaires. La Nasa décide de remplacer l avion porteur par un lanceur classique. On passe du lanceur intégralement réutilisable au lanceur partiellement réutilisable. Pour amoindrir encore la facture, elle se tourne vers le Department of 8

9 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 Defense. Elle lui vend son projet «Space Shuttle» ainsi que toutes les possibilités offertes par l engin révolutionnaire. Les militaires se montrent intéressés mais pour cela, il faut adapter la navette aux charges utiles «Top secret» avec la possibilité de la faire revenir après une seule orbite sur n importe quel site d atterrissage. Le petit avion orbital devient le gros monstre que l on connait. Il prend de la voilure et de la taille. Des planches à dessins ressort un engin de 37 m de long pour une voilure delta de 24 m de large avec une soute de 18,4 m de long pour 5,2 m de diamètre et pesant plus de 60 tonnes. Il sera propulsé par des moteurs alimentés par un réservoir externe auquel sont accolés deux énormes fusées à propergols solides. C est ce projet que Nixon présente au public en janvier James Fletcher, à gauche, présente le projet de navette spatiale au Président Nixon Vers un premier vol d essai La navette telle que adoptée par le Congrès ne permet pas de tenir un rythme d un lancement par semaine. Tout au plus la Nasa espère procéder à 50 lancements avant 1990 tout en augmentant le rythme pour arriver à 30 lancements par an dans les années 90. Pour maintenir un tel niveau d activité, la Nasa opte pour une flotte de 4 navettes, voire une cinquième si le besoin s en fait sentir. Elle est composée de l orbiter OV-102 Columbia, OV-099 Challenger, OV-103 Discovery et OV-104 Atlantis. La Nasa annonce un premier vol pour 1979 avec comme deux astronautes qui auront la délicate tâche de rehausser l orbite du laboratoire Skylab. Des problèmes techniques contraignent l agence spatiale à revoir son calendrier. Les moteurs sont difficiles à mettre au point et la protection thermique donne du fil à retordre aux concepteurs. Les tuiles qui composent cette dernière se détachent les unes après les autres alors que la navette est encore au sol! Si Columbia s envole avec une protection thermique aussi peu fiable, CARTE D IDENTITE D ENTERPRISE Enterprise, ou l Orbiter Vehicle 101, est la première navette construite. Elle tire son nom du vaisseau de la série de science-fiction à l époque, Star-Trek. Entre le 12 aout 1977 et le 16 octobre 1977, elle effectua cinq vols d approche après avoir été larguée par le Boeing 747 transporteur. Après quoi, Enterprise a effectué une série de test grandeur nature dans les installations du Kennedy Space Center à la fin des années 70 puis ensuite à Vandenberg au milieu des années 80. Après quelques exposition dans des salons aériens, dont le Bourget en 1983, Enterprise est allée au Smithsonian's National Air and Space Museum's Steven F. Udvar-Hazy Center. Après l accident de Challenger, il avait été envisagé de la transformer en navette spatiale. Mais au final, il s est avéré qu il serait moins coûteux de construire un tout nouvel orbiter avec les pièces de rechange que de modifier Enterprise. Après l accident de Columbia, certaines pièces du bord d attaque de l aile gauche d Enterprise ont servi à des tests pour déterminer les causes de l accident de la navette. c est la désintégration assurée lors du retour sur Terre. Les ingénieurs doivent revoir tout le système de collage des tuiles. Entretemps, la Nasa s inquiète pour le laboratoire Skylab. Sans rehausse de son orbite, Skylab s enfonce inexorablement dans les hautes couches atmosphériques. Et ce qui devait arriver arriva. Le 11 juillet 1979, il rentre dans l atmosphère où il se désintègre en une pluie de débris. La finition de Columbia prendra plus de temps que prévu et il faudra attendre décembre 1980 pour que les préparatifs du premier vol commencent. Le 29 décembre 1980, Columbia rejoint enfin l aire de lancement 39A. Après divers répétitions, dont un test des moteurs à même la rampe de lancement, Columbia est déclarée prête pour son vol inaugural. Curieuse coïncidence, la navette s élance pour son premier vol le 12 avril 1981, le jour du vingtième anniversaire de la mission de Youri Gagarine. Initialement prévu pour le 10 avril, le compte à rebours avait du être interrompu après qu un problème de synchronisation des ordinateurs de bord ait été détecté. 9

10 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 CARTE D IDENTITE DE COLUMBIA Le jour du vingtième anniversaire du vol de Gagarine, Columbia s élance pour son premier vol Deux jours plus tard, Columbia se pose en douceur, acclamée par des milliers de badauds venus faire le déplacement. Columbia revolera encore à trois reprises avant que le programme «Space Shuttle» ne soit déclaré opérationnel. La machine à tout faire Columbia, ou l Orbiter Vehicle 102, est la première navette spatiale ayant effectué un vol dans l espace. C était en avril En novembre 1981, c est le premier engin à retourner dans l espace. A l occasion de la mission STS-9, la Nasa invite le premier astronaute étranger, en l occurrence, l Allemand Ulf Merbold pour la mission Spacelab 1. Après l accident de Challenger, Columbia effectuera la majorité des missions scientifiques de type Spacelab. Trop lourde, Columbia sera la seule navette à ne pas rejoindre la station spatiale dans un premier temps. Après STS-107, il était prévu qu elle effectue son premier amarrage. Mais le 01 février 2003, elle se désintègre, tuant ses occupants, alors qu elle revenait au terme d une mission de 16 jours. Columbia tire son nom du navire du Columbia Rediviva qui effectua la traversée à l'embouchure du fleuve Columbia, prés de Washington. Plus tard, il effectuera de nombreuses traversées jusqu en Chine avant de revenir à Boston. En chiffres : 28 missions effectuées entre le 12/04/81 et le 01/02/ jours 17:40:22 de mission 160 passagers orbites accomplies km parcourus Déploiement du satellite mexicain de télécommunications Morelos B En juillet 1982, la Nasa déclare la navette opérationnelle. Ce qui veut dire que désormais, elle pourra accomplir toutes les missions pour lesquelles elle a été dessinée. Petit à petit, elle va remplacer les lanceurs classiques Atlas, Delta et Titan qui verront leur chaîne de fabrication se fermer. L objectif premier est de faire de la navette LE lanceur universel occidental pour lancer tous les satellites sur toutes les orbites. Elle est en concurrence directe avec la fusée Ariane que les Européens viennent de développer et mettre à disposition pour les clients. Le calendrier de la Nasa est très chargé puisque en plus des satellites commerciaux, il y a des missions scientifiques et militaires inscrites au manifeste de lancement. En novembre 1982, Columbia s envole pour une cinquième fois dans l espace avec comme chargement ses premiers satellites. Il s agit de SBS- 3 et d Anik C3. Ce dernier est un satellite canadien de télécommunications. Suivront ensuite 3 années où la flotte des navettes s agrandira et où les missions s enchaineront à un rythme qui atteindra 9 vols en Ces missions sont aussi riches et variées. Lorsqu il ne s agit pas de placer un satellite pour un client ou le réparer, 10

11 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 la navette s envole avec un laboratoire chargé d expériences scientifiques ou encore d équipements militaires. C est à cette époque que la Nasa ouvre ses vols aux astronautes étrangers. Monteront à bord des Allemands, un Mexicain, un Français, un Saoudien, un Hollandais et autres Canadiens. Sans oublier des personnalités politiques qui ont profité de l ouverture offerte par la Nasa comme le Sénateur républicain Jake Garn ou encore le Député démocrate Bill Nelson. Le premier coup dur du programme CARTE D IDENTITE DE CHALLENGER pression, c est parce que jusqu à présent elle pense arriver à dompter cette machine d une incroyable complexité. Et c est la facilité avec laquelle elle l exploite jusqu à présent qui lui donne cette fausse impression. Car derrière tout ça, il se cache des vices. Malgré ces vices, elle fait des choix avec une inconscience inimaginable. En janvier 1986, Challenger est sur le pas de tir. Elle présente des défauts, notamment dans les boosters. Les boosters sont constitués de segments reliés entre eux et étanchéifiés par un système de deux joints toriques en gomme synthétique. Hors à plusieurs reprises, ces joints ont montré une faiblesse. Sous certaines conditions, ils n assurent pas une étanchéité parfaite. Avec le froid de la veille du lancement de Challenger le 28 janvier 1986, ces joints se sont rigidifiés et sont devenus totalement inefficaces. Malgré les rapports affolés du fabricant des boosters, la Nasa arrive à imposer son choix de lancer Challenger. Challenger, ou l Orbiter Vehicle 099, est entrée en service actif le 04 avril 1983 lors de la mission STS-6. A cette occasion, deux astronautes effectuent la première sortie extravéhiculaire du programme. Au vol suivant, Sally Ride devient la première femme astrontaute de l histoire. En 1985, lors de la mission STS-61A, ce ne sont pas moins de 8 astronautes qui font partie de l équipage, parmis eux 2 Allemands et un Hollandais. Le 28 janvier 1986, Challenger explose 73 secondes après son décollage, mettant un point final à la carrière commerciale de la navette. C était son 10 ème vol. Challenger tire son nom du navire de recherche HMS Challenger qui naviga au milieu du XIXème siècle dans l Atlantique et le Pacifique. En chiffres : 10 missions effectuées entre le 04/04/84 et le 28/01/86 62 jours 07:56:22 de mission 60 passagers 995 orbites accomplies km parcourus Si 1985 a été faste pour la Nasa, 1986 promettait de l être encore plus avec 15 vols programmés. Et ce n était que le début. La Nasa espérait arriver à un rythme de croisière de 30 lancements par an à partir du début des années 90, soit un décollage tous les 12 jours en moyenne! Et tout ça, avec une flotte de 4 navettes seulement. Ce qui veut dire qu aucun retard de plusieurs jours ne serait possible sans compromettre tout le manifeste de lancements. Et si la Nasa s est mis une telle L accident de Challenger, une conséquence de l inconscience de la Nasa Septante-trois secondes après le décollage, Challenger disparait sous un énorme nuage d où émergent deux boosters incontrôlables et divers pièces métalliques. Les sept astronautes sont tués et l image de la navette est ternie à jamais. Depuis Challenger a hanté tous les décollages de navette, même 25 ans après la tragédie. Tragédie qui aura d autres conséquences. Tous les vols commerciaux sont retirés de la navette. Environ un bon tiers de ses missions sont annulées au profit des fusées classiques. Après Challenger, il y aura trois années de flottement dans le spatial américain. C est le temps qu il faudra pour que les grands de l aéronautique et de l espace comme Boeing et Lockheed remettent en marche les chaînes de production des fusées classiques que la Nasa avait arrêtées au profit de la navette. 11

12 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 Une reprise difficile CARTE D IDENTITE D ENDEAVOUR CARTE D IDENTITE DE DISCOVERY Discovery, ou l Orbiter Vehicle 103, est la star de la flotte puisqu elle détient le record de missions effectuées à elle seule, à savoir 39. Sa mise en service remonte au 30 aoput Initialement prévu quelques jours plus tôt, le lancement avait été annulé après la détection d une anomalie pendant la phase d allumage des moteurs. C est le premier tir avorté du programme navette. Après l accident de Challenger, c est à Discovery que la Nasa confie la tâche de la remettre sur le chemin des étoiles. Elle en fera de même après l accident de Columbia. Tout comme les précédentes navettes de la flotte, Discovery tire son nom de deux navires commandés par le capitaine James Cook, HMS Discovery. En chiffres : 39 missions effectuées entre le 30/08/84 et le 09/03/ jours 12:53:34 de mission 241 passagers orbites accomplies km parcourus Il faudra attendre septembre 1988 pour qu une navette retrouve le chemin des étoiles. Mais les choses ont bien changé. Le rythme de lancement effréné des années 80 est bien loin. Tout au plus, ce sont 8 vols qui seront programmés à l année. La sécurité passe avant tout. Privée de satellites commerciaux, la navette perd un tiers de ses missions. Et ce n est que le début. Déçus par la navette, les militaires finiront par la bouder. Fin 1992, Discovery effectuera la dernière mission pour le Department of Defense. Privée de vols commerciaux et militaires, la navette se cantonne aux missions scientifiques, le temps que la construction de la station spatiale internationale ne commence. Pour combler le vide laissé par la perte de Challenger, la Nasa construit Endeavour à partir des pièces de rechanges fabriquées dans les années 80 et qui auraient servi s il avait fallu faire de grosses réparations sur un orbiter endommagé au cours d une mission. Endeavour, ou l Orbiter Vehicle 105, est la dernière navette de la Nasa. Sa mise en service remonte à mai 1992 lors de la mission STS-49 destinée à réparer un satellite de télécommunications tombé en panne de propulsion peu après son lancement. Tout comme ses grandes sœurs, Endeavour sera détentrice de grandes premières comme le premier trio pour une sortie extravéhiculaire ou encore le premier couple marié dans un même équipage. Endeavour, prononcez Innedéveur, est le nom donné suite à un concours lancé dans les écoles en hommage à Christa McAuliffe, tuée dans l accident de Challenger. Il a pour origine le nom d un vaisseau commandé par le captaine James Cook. Lors de son premier vol, un morceau du navire avait été embarqué. En chiffres : 25 missions effectuées entre le 07/05/92 et le 01/06/ jours 03:18:35 de mission 148 passagers orbites accomplies km parcourus L une des raisons pour lesquelles la navette a été développée, c est pour construire un complexe orbital. Complexe orbital qui servirait de laboratoire high-tech de la Nasa. Mais le prix exorbitant a freiné les ardeurs de l Agence Spatiale. Décidée en 1984, la station spatiale ne verra le jour qu en novembre 1998 avec une contribution importante de la Russie, l Europe, le Japon et le Canada. C est le prix à payer pour faire voler une navette qui manque cruellement d objectifs. Hormis quelques missions, notamment liées à l entretien du télescope spatial Hubble, toutes les missions après 1998 seront vouées à l assemblage du gigantesque complexe orbital dont certains se demandent à quoi il peut bien servir. Malgré les critiques, la Nasa continue sur sa lancée. De plus, elle n a pas trop le choix vu ses obligations vis-à-vis de ses partenaires. Le planning est précis. Après la mission STS-107, Columbia renforcera la flotte chargée de construire la station spatiale avec comme objectif de la terminer avant

13 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 d une fusée classique. Quant à la station spatiale, elle aura dévoré en dollars l équivalent du programme Apollo. L après navette L ISS est la quasi seule destination de la navette depuis 13 ans Le coup de grâce du programme Space Shuttle Désintégration de Columbia Photo WFAA Le 01 février 2003, Columbia s apprête à revenir au terme de sa mission STS-107, la dernière mission scientifique réalisée par une navette. Si le planning est respecté, courant de l été 2003, Columbia s amarrera à la station spatiale, une première pour la doyenne de la flotte. Mais 16 minutes avant qu elle ne pose ses roues sur la piste du Kennedy Space Center, elle se désintègre alors qu elle survole le Texas. Les navettes sont clouées au sol une nouvelle fois. Alors que les débris fumant jonchent encore les états du Texas et la Louisiane, la presse spécialisée s acharne déjà sur la Nasa. Ils estiment que la navette est un engin dangereux, coûteux et apporte plus de problèmes que de solutions. La commission d enquête chargée de déterminer les causes de l accident abondera quelque peu dans le même sens en déclarant que la navette n est pas un engin opérationnel et restera un engin expérimental et qu il faut le traiter comme tel. La Nasa est clouée au sol avec une flotte ne comptant désormais que 3 orbiters aux coûts astronomiques avec comme seul objectif terminer la station spatiale internationale dont on sait qu il faudra attendre 2011 avant qu elle ne soit achevée du côté américain. Des estimations montrent qu une mission de navette coûte entre 2 et 6 fois celui C est l accident de Columbia et ses conséquences qui auront eu raison de la navette. De nombreux spécialistes, notamment à la Nasa, estiment que la navette est un vaisseau dangereux et particulièrement délicat à mettre en œuvre. Après l accident, l agence spatiale est désœuvrée et pointe du doigt la dangerosité de la navette. Dangerosité qui est apparue soudaine après 22 ans de service. Une coïncidence douteuse sachant qu au même moment, le Président Bush sort du chapeau son programme Constellation qui peut être résumé sous le slogan «Moon, Mars & Beyond». Il vise ni plus ni moins qu au retour de l Homme sur la Lune d ici Mais pour cela, la Nasa doit terminer l ISS et mettre à la retraite la navette. L argent ainsi économisé permettrait d atteindre l objectif Bien que la Nasa estime la navette dangereuse, elle décide de garder le maximum du matériel existant et propose même de le réutiliser pour Constellation. C est ainsi que les boosters deviennent le premier étage du futur lanceur Ares I et que le stack de propulsion boosters/réservoir devient Ares V moyennent de profondes modifications du réservoir qui passe de 8,4 m de diamètre à 10 m. Mais rapidement, la conception même d Ares I est largement décriée, y compris au sein même de la Nasa. Ce lanceur fait peur de par son design qui fait penser à un crayon qui a bien du mal à trouver un équilibre et par ses performances. Depuis le départ, la Nasa sait que ce lanceur manque de puissance pour son vaisseau Orion, destiné à transporter les astronautes. Mais l agence spatiale fait fit des critiques et poursuit le développement de son Ares I. Orion, trop lourd pour Ares, subit régulièrement des cures d amaigrissement. Beaucoup estiment que la Nasa fait fausse route en voulant à tout prix reprendre «la navette» pour en faire un lanceur. Critiques qui aboutiront à l établissement d une commission d enquête commanditée par le Président Obama. A partir du rapport et à l aide de conseils avisés dans le domaine, il prend l une des plus grandes décisions depuis Kennedy en matière de programme spatial. Tout d abord il maintient le retrait de la navette comme annoncé par son prédécesseur, il annule le programme Constellation, mais surtout, il préconise le développement de vaisseaux habités exploités par le privé. (Voir Astronotes Volume 4 Numéro 2) Une retraite bien méritée Après 30 ans de bons et loyaux services, la navette part à la retraite, une retraite bien méritée. Pour 13

14 ASTRONotes Octobre/Décembre 2010 certains ce sera avec soulagement mais pour d autres, ce sera avec une larme à l œil qu ils assisteront à l atterrissage d Atlantis fin du mois. Il faut dire qu en trois décennies, la navette a beaucoup fait parler d elle. Elle fait partie des meubles diront certains. Imaginer que d ici quelques jours ce sera de l histoire ancienne n est pas toujours facile tant elle aura fait rêvé des générations. Trois décennies où elle aura marqué l image collective de l activité humaine dans l espace. Trois décennies où elle aura fait parler d elle à travers l actualité ou encore des films. Mais il faut bien se l avouer, ces dames de l espace auront réussi à se personnifier à travers les yeux des passionnés. Alors que l heure de la retraite a sonné, la Nasa a voulu le meilleur. Elle a choisi les musées où elles couleront des jours paisibles. Enterprise rejoindra l Intrepid Sea, Air & Space Museum à New-York. Elle sera remplacée par Discovery au Steven F. Udvar-Hazy Center du Smithosian Museum près de Washington. Endeavour partira en Californie au California Science Center. Quant à Atlantis, elle restera à la maison au Kennedy Space Center, là où toute l aventure a débuté il y a maintenant 30 ans. Hail Space Shuttle! CARTE D IDENTITE D ATLANTIS (au 26/05/2010) Atlantis, ou l Orbiter Vehicle 104, est la quatrième navette de la Nasa. Son premier vol remonte à octobre Il était dédié au Department of Defense. Atlantis est la navette vedette des amarrages. En effet, elle bat tous les records avec 19 amarrages en 32 missions (STS- 135 compris). Atlantis tire son nom du RV Atlantis, un navire de recherche océanographique qui navigua entre 1930 et En chiffres : 31 missions effectuées depuis le 03/10/ jours 18:29:37 de mission 191 passagers orbites accomplies km parcourus LES GRANDES PREMIERES DE LA NAVETTE En trente ans de carrière, la navette aura accompli de grandes choses et des premières historiques en voici quelques unes : Columbia : première navette à s envoler dans l espace (STS ) Columbia : première navette à retourner dans l espace (STS ) Columbia : premiers satellites placés sur orbite par une navette (STS ) Challenger : première sortie extravéhiculaire depuis une navette (STS ) Challenger : première femme astronaute et premier satellite réutilisable (STS ) Challenger : premier lancement et atterrissage de nuit d une navette (STS ) Columbia : premier astronaute étranger à embarquer sur un engin américain (STS ) Challenger : première sortie d un astronaute sans être tenu par un câble (STS-41B 1984) Challenger : première réparation de satellites (STS-41C 1984) Discovery : premier tir avorté (STS41D 1984) Challenger : première mise sur orbite plus basse que celle visée (STS-51F 1985) Challenger : plus grand équipage dans un même vaisseau 8 astronautes (STS-61A 1985) Atlantis : première sonde d exploration planétaire lancée par une navette (STS ) Columbia : record du nombre de femmes dans un même équipage 3 (STS ) Endeavour : record du nombre d astronautes au cours d une même sortie extravéhiculaire 3 (STS ) Atlantis : premier satellite tenu en laisse (STS ) Endeavour : premier couple marié faisant partie d un équipage (STS ) Discovery : premier astronaute russe à embarquer dans une navette (STS ) Discovery : premier vol rapproché avec une station spatiale et première femme pilote (STS ) Atlantis : premier amarrage à une station spatiale (STS ) Columbia : mission la plus longue réalisée par une navette 17 jours 15 heures 53 minutes et 18 secondes (STS ) Columbia : première mission reconduite avec le même équipage en l espace de quelques mois (STS ) Discovery : l astronaute le plus âgé 77 ans pour John Glenn (STS ) Endeavour : première navette à s amarrer à l ISS (STS ) Columbia : première femme commandant de bord (STS ) Discovery : première relève d équipage pour une navette (STS ) Atlantis : dernière navette à prendre le chemin de l espace (STS ) 14

15 ASTRONotes Juillet/Septembre

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