«Quel bel univers» : en souvenir du voyage record de STS-67
STS-67 – Effort
68e mission de la navette spatiale
8e vol d’effort
Équipage:
Stephen S. Oswald, commandant
William G. Gregory, pilote
Tamara E. Jernigan, commandant de la charge utile
Wendy B. Lawrence, spécialiste de mission et ingénieur de vol
John M. Grunsfeld, spécialiste de mission
Samuel T. Durrance, spécialiste de la charge utile
Ronald A. Parise, spécialiste de la charge utile
Préparations de l’orbiteur : Remorquage à l’installation de traitement de l’orbiteur – 20 octobre 1994
Transfert au bâtiment d’assemblage des véhicules – 2 février 1995
Déploiement sur la rampe de lancement 39A – 8 février 1995
Lancement: 2 mars 1995 – 1 h 38 min 13 s HNE. Le lancement a été retardé d’environ une minute en raison du passage à un chauffage d’appoint sur le système d’évaporateur flash.
Atterrissage: 18 mars 1995 – 13 h 47 min 01 s HNP sur la piste 22, Edwards Air Force Base, Californie. La distance de déploiement était de 9 975 pieds. Le temps de déploiement était de 59 secondes. La durée de la mission était de 16 jours, 15 heures, 8 minutes, 48 secondes. L’atterrissage a eu lieu au cours de la 262e orbite.
Endeavour a été détourné vers la base aérienne d’Edwards en raison de conditions météorologiques inacceptables sur le site d’atterrissage principal du Kennedy Space Center les 17 et 18 mars.
2 March 1995. 06.38.13 UTC/GMT. Launch of STS-67. Space Shuttle Endeavour mission with the Hopkins Ultraviolet Telescope, the Ultraviolet Imaging Telescope and the Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter Experiment. pic.twitter.com/grCwEOWm1d
— Ron Eisele (@ron_eisele) March 1, 2023
Résumé des missions :
Le vol de l’Astro Observatory (ASTRO-2) s’appuie sur la première utilisation du télescope ultraviolet (ASTRO-1) pendant STS-35, ainsi que sur la réalisation de nouveaux objectifs scientifiques.
Le système, situé sur la palette Spacelab dans la soute, utilisait le télescope ultraviolet Hopkins (HUT), l’expérience de photopolarimètre ultraviolet du Wisconsin (WUPPE) et le télescope d’imagerie ultraviolette (UIT).
Les 23 objectifs d’ASTRO-2 ont été atteints.
HUT a effectué plus de 200 observations, y compris des mesures ultraviolettes de l’aurore de Jupiter, de la lune Io de Jupiter et des atmosphères de Mars et de Vénus.
Les caméras UIT ont imagé environ deux douzaines de galaxies spirales et ont réalisé les premières images ultraviolettes de la lune entière. Il a également étudié les étoiles «chaudes» rares, les galaxies elliptiques et les galaxies faibles et lointaines.
Bien qu’une des deux caméras UIT ait mal fonctionné pendant le vol, 80 % de ses objectifs scientifiques ont été atteints.
WUPPE a fourni un «coffre au trésor de données» sur les systèmes stellaires, y compris les nuages de poussière dans les galaxies de la Voie lactée et du Grand Nuage de Magellen. Il a également étudié plusieurs types d’étoiles, dont Wolf-Rayet et Be, et observé trois novae récemment explosées.
STS-67 a été la première mission de la navette spatiale officiellement connectée à Internet. Plus de 200 000 ordinateurs de 59 pays se sont connectés à la page d’accueil d’ASTRO-2 sur Internet, fournissant 2,4 millions de requêtes, dont certaines ont été répondues par l’équipage en orbite.
Les autres charges utiles comprenaient deux cartouches GAS, les expériences Commercial Materials Dispersion Apparatus Instrumentation Technology Associates-03 (CMIX-03), les expériences de croissance de cristaux de protéines (PCG) et l’expérience de contrôle actif Middeck (MACE). Un propulseur RCS (Reaction Control System) qui fuyait a brièvement retardé les activités d’ASTRO-2.
En 1995, ce mois-ci, STS-67 a établi un nouveau record pour la plus longue mission de la navette spatiale, un exploit qui sera plus tard éclipsé par seulement deux autres vols au cours des 30 ans d’histoire du programme . Pendant plus de deux semaines en mars 1995, trois pilotes militaires et quatre astronomes professionnels ont travaillé 24 heures sur 24 en deux équipes à bord de la navette Endeavour pour donner vie aux confins lointains de l’Univers avec les trois télescopes ultraviolets de la charge utile ASTRO-2. Et même aujourd’hui, les records établis par STS-67 – une durée de mission de 16 jours, 15 heures et 8 minutes, un étonnant 6,9 millions de miles (11,1 millions de km) parcourus et 262 orbites terrestres – en font le troisième plus long vol en navette l’histoire du programme et le troisième plus long voyage américain hors station spatiale de tous les temps.
Piloté par Endeavour, le plus jeune des orbiteurs , STS-67 a également volé la couronne à la reine de la flotte Columbia, qui avait obtenu et détenu des records pour les plus longues missions de navette depuis son voyage inaugural en avril 1981 . Columbia a été la première à être équipée de la capacité Extended Duration Orbiter (EDO) , lui permettant d’effectuer des vols de 16 jours ou plus, et a ainsi récupéré la plupart des missions les plus longues de l’histoire du programme de navette. Lorsque l’équipage du STS-67 a été annoncé, le vol devait être effectué par Columbia en décembre 1994 . Mais les modifications apportées au manifeste de la navette au cours de cette année a incité la NASA à mettre son plus ancien orbiteur dans une période de maintenance et de rénovation plus tôt que prévu. Le STS-67 a plutôt été réaffecté à Endeavour, qui avait été équipé de la capacité EDO lors de sa construction initiale et était donc plus que capable de soutenir une longue mission.
« Décollage d’Endeavour », a exulté Lisa Malone, agente des affaires publiques (PAO) du Kennedy Space Center (KSC), « en voyage pour voir l’Univers ».
Ce voyage a commencé dès que la navette a atteint l’orbite. En quelques heures, l’équipage s’est divisé en deux équipes de 12 heures – Oswald, Gregory, Grunsfeld et Parise étiquetés « rouge », Lawrence, Jernigan et Durrance en « bleu » – pour activer la charge utile ASTRO-2 et commencer les observations astronomiques. Ce fut une période chargée car l’équipage a converti Endeavour d’un lanceur en un vaisseau spatial et un lieu de travail pendant les deux semaines suivantes. « Cela ne cesse de m’étonner », a déclaré Oswald à un intervieweur du Smithsonian, des années plus tard, « l’exercice d’incendie qui se déroule dans le pont intermédiaire au cours des deux premières heures après que nous ayons atteint l’orbite. » En tant que commandant de la mission, il incombait à Oswald de déterminer combien de temps supplémentaire devait être ajouté au calendrier, en fonction du nombre de «recrues» à bord et des membres d’équipage touchés par le mal de l’espace.
Au total, les trois télescopes ASTRO-2 pesaient au total 17 380 livres (7 885 kg) et étaient fixés en place sur une paire de palettes Spacelab dans la soute de la navette. Jernigan a supervisé le déploiement du système de pointage d’instruments (IPS) et Durrance a alimenté les télescopes. Les premières activités se sont déroulées normalement, malgré une fuite du propulseur du système de contrôle de réaction (RCS), qui a forcé à deux reprises la fermeture des portes d’ouverture des télescopes pour protéger leurs optiques de la contamination. La mission n’a souffert d’aucun des problèmes de pointage IPS qui avaient tourmenté ASTRO-1 en décembre 1990 . Selon le dossier de presse STS-67 de la NASA, une équipe de test spéciale a été constituée au Marshall Space Flight Center (MSFC) à Huntsville, en Alabama, et cela « a largement modifié et testé le logiciel IPS et apporté d’autres améliorations pour s’assurer que l’IPS fonctionne correctement pour ASTRO-2 ». Plus précisément, un système de compensation du mouvement de l’image, conçu pour éliminer les effets de « jitter », induits par les mouvements de l’équipage et les déclenchements des propulseurs, a permis d’affiner le pointage et la stabilité des instruments pour les télescopes.
Cela était particulièrement vital dans le cas de l’UIT, dont les images étaient enregistrées sur film avec des expositions individuelles pouvant durer jusqu’à 30 minutes. WUPPE a cependant connu un démarrage quelque peu lent, car l’activation et la vérification de son détecteur ont été retardées par des problèmes de maintien de son alignement avec une cible de test. Douze heures après le début de la mission, les contrôleurs du Johnson Space Center (JSC) à Houston, au Texas, ont déclaré l’IPS pleinement opérationnel et ont transféré le contrôle de son équipement à l’équipe de charge utile ASTRO-2 de Marshall. Avec ce transfert, Grunsfeld et Parise ont commencé la procédure « Joint Focus and Alignment » pour s’assurer que les trois instruments pouvaient pointer exactement dans la même direction.
Malgré le processus d’étalonnage d’une journée, les observations astronomiques du ciel ultraviolet ont commencé avec rythme et enthousiasme. Tôt le 3 mars, les équipes scientifiques de l’HUT et de l’UIT avaient verrouillé leurs instruments sur la boucle Cygnus, un ancien vestige de supernova, le premier instrument recueillant des données de température, de densité et chimiques et le dernier imageant des « filaments » de gaz excité et d’ondes de choc énergisantes. . WUPPE a démontré que son optique était en parfait état de fonctionnement en observant une étoile de calibration, Beta Cassiopeiae, suivie d’une étude de l’étoile variable bleue lumineuse hypergéante P Cygni. Pendant ce temps, HUT a examiné EG Andromedae, un système « symbiotique » d’une étoile géante orange relativement froide et d’une petite étoile bleue exceptionnellement chaude.
Naines blanches, amas globulaires et étoiles « Wolf-Rayet » ont été au centre de l’attention les jours suivants. Ces derniers incluent EZ Canis Majoris et représenteraient l’une des phases finales de l’évolution des étoiles supermassives, dont les luminosités varient entre 100 000 et un million de fois plus brillantes que notre Soleil. On croyait que leurs puissantes émissions de gaz ionisés, ou « vents stellaires », accéléraient leur processus de vieillissement.
Les galaxies de Seyfert extrêmement brillantes, les quasars distants et les étoiles binaires interactives ont également retenu l’attention. Dans ce dernier cas, WUPPE a observé un binaire à rayons X, connu sous le nom de Vela X-1, avec des astronomes spéculant qu’une étoile à neutrons « enlevait » gravitationnellement le matériau de son étoile compagne, provoquant la formation d’un grand disque ovale en orbite. Des mesures de polarisation par WUPPE ont permis de mesurer la taille et la forme de ce disque, ainsi que des calculs sur les quantités de masse transférées entre les deux compagnons.
Plus près de chez nous – et illustrée sur le patch de mission de l’équipage STS-67, qui a été principalement conçu par Gregory, Grunsfeld et Lawrence – la plus grande planète du système solaire, Jupiter, est également tombée sous le contrôle d’ASTRO-2. Les enquêteurs du HUT se sont concentrés sur son immense magnétosphère et sa lune volcaniquement active, Io. Une éruption récente sur Io avait déposé des matériaux sur la surface et dans son atmosphère ténue, incitant le co-chercheur du HUT, Paul Feldman, à rechercher des preuves de changements dans le nombre d’ions soufre et oxygène dans son environnement. « Alors qu’Io orbite autour de Jupiter une fois toutes les 42 heures », a noté l’un des résumés d’actualités de la NASA, au début de la mission, « une partie de ce matériau est laissée derrière, formant un tore en forme de beignet de plasma de soufre et d’oxygène autour de l’orbite d’Io. »
Les étoiles anciennes et les jeunes étoiles, les cimetières stellaires et les pépinières stellaires sont tombés sous le regard ultraviolet de l’observatoire, y compris un amas ouvert appelé N4, dont les jeunes occupants auraient moins de 10 millions d’années. Ailleurs, M104 – une galaxie spirale distinctive, surnommée « la galaxie du Sombrero » – a été observée, avec des régions de formation d’étoiles censées résider dans son « bord » et des étoiles plus anciennes (et peut-être un trou noir) dans sa « couronne ».
Un membre d’équipage qui s’est avéré particulièrement précieux – « une formidable source de connaissances », selon Steve Oswald – était Parise. Lui et Durrance étaient des astronautes non professionnels, mais tous deux avaient servi comme spécialistes de la charge utile sur ASTRO-1 et s’étaient entraînés intensivement avec les instruments. 
En orbite, les deux hommes ont aidé les autres membres d’équipage à enfiler et retirer leurs combinaisons au début et à la fin de la mission, mais pendant les opérations scientifiques d’ASTRO-2, leur soutien était indispensable. Il y avait aussi de la place pour s’amuser et se moquer, Oswald décrivant l’âge et l’expérience de Parise. « Quand nous sommes revenus à Ellington, j’ai dit qu’il avait été affecté à ASTRO depuis que la Terre s’était refroidie », a plaisanté Oswald, « et ce n’est pas vraiment tout à fait exact. Cependant, il travaille ASTRO depuis qu’il a obtenu son diplôme universitaire, qui a été peu de temps après que la Terre se soit refroidie !
Si les merveilles scientifiques de la mission étaient une beauté sur STS-67, l’expérience globale du vol dans l’espace l’était aussi. « Combien de personnes », a demandé Lawrence de manière rhétorique, « peuvent dire qu’elles vivent leur rêve? » Avec une opération de 24 heures en cours, la présence de quatre stations de sommeil de la taille d’une cabine téléphonique sur le pont intermédiaire d’Endeavour a fourni une zone de repos bienvenue. « Gardez à l’esprit que pendant que la moitié de l’équipage est debout et travaille, l’autre moitié de l’équipage doit être endormie », a déclaré Lawrence. « Les stations de sommeil vous ont vraiment fourni un excellent moyen de passer une bonne nuit de sommeil tranquille. Personnellement, je n’ai jamais utilisé de bouchons d’oreille et j’ai très bien dormi en orbite. Chaque jour, les équipes essayaient de se réunir pour le dîner, le virage rouge commençant par un cocktail de crevettes. À une occasion, leur homologue du blue shift Durrance – « qui n’a probablement pas pris assez de petit déjeuner,Contrastant fortement avec les difficultés techniques rencontrées par son prédécesseur, l’observatoire ASTRO-2 était également une belle charge utile, du point de vue des performances des systèmes, avec l’IPS et son système de compensation de mouvement d’image (IMCS) performant « de manière exceptionnelle, » selon le rapport post-mission officiel de la NASA. « L’IPS et l’IMCS ont pour la première fois atteint leur capacité opérationnelle », a exulté le chef de mission d’ASTRO-2, Robert Jayroe, puis a plaisanté : « À mon avis, les équipes de l’IMCS et de l’IPS ont tout fait, sauf faire en sorte que le matériel se lève et fasse des claquettes. ! » L’équipe WUPPE a recueilli plus de trois fois plus de données que lors d’ASTRO-1, tandis que les enquêteurs de l’UIT ont signalé que toutes les cibles célestes prévues avaient été acquises et que les scientifiques de l’HUT ont annoncé plus de 100 observations réussies.
Il convient de noter que l’astronaute Norm Thagard – qui a volé avec Oswald sur STS-42 trois ans plus tôt – était récemment arrivé à bord de la station spatiale russe Mir en tant que premier résident américain . Et une session unique de communication de navire à navire a été organisée entre les deux anciens coéquipiers. « Dr. Thagard, je présume ? Oswald a plaisanté de manière ludique. « Je me demandais comment était ton anglais maintenant, Normie, mais on dirait que tu n’as rien oublié. » « Vous savez, je me suis dit que si nous étions à nouveau en orbite, nous serions probablement sur le même vaisseau spatial », a répondu Thagard. « Je suppose que j’avais tort ! »
Déjà prévu pour plus de 15 jours en altitude, l’équipage a tranquillement éclipsé le précédent record de durée de la navette dans la soirée du 16 mars, avec l’espoir qu’Endeavour atterrirait au Kennedy Space Center (KSC) à 15 h 09 HNE le 17 mars. . Cependant, ce ne devait pas être le cas. Des conditions météorologiques inacceptables en Floride ont forcé l’équipe de gestion de la mission (MMT) à annuler la tentative et à la reporter au 18.
La situation sur la côte est montrant peu de signes d’amélioration, il a été décidé de se dérouter vers la base aérienne d’Edwards, en Californie, à la place. Déjà, STS-67 avait dépassé la barre des 16 jours, qui était la durée « standard » maximale pour une mission EDO, et les responsables étaient soucieux de ne pas presser davantage les consommables d’Endeavour. Balayant l’océan Pacifique, l’orbiteur est entré dans l’espace aérien américain sur la côte californienne et a atterri sur la piste 22 à Edwards à 13 h 47 HNP (16 h 47 HNE), concluant une mission remarquable, qui n’avait duré que quelques heures avant 17 jours complets.
Pour Oswald, c’était un beau record pour terminer sa carrière d’astronaute. Pourtant, les mois de préparation avaient fait des ravages. « La formation est structurée de telle sorte qu’elle s’entraîne au plus petit dénominateur commun », a-t-il expliqué dans une interview de la NASA Tacit Knowledge Capture , « et cela prend juste une éternité. Vous repassez par tous les trucs pour ceux qui n’ont jamais volé auparavant. Cela a dû être une sorte de contrat long et interminable. C’était un super vol, un super équipage ; J’ai passé un bon moment, mais après, j’avais juste fini.
Une remarque intéressante pour STS-67 était que, pour la première fois, un orbiteur autre que la reine de la flotte, Columbia, avait assuré la mission la plus longue du programme de navette. Depuis le voyage inaugural du vaisseau spatial réutilisable en avril 1981, Columbia avait conservé une couronne pour elle-même en termes de longévité de ses missions. Lançant l’ère de la navette pendant deux jours sur STS-1, elle a régulièrement augmenté son endurance à huit jours sur STS-3 en mars 1982 , 10 jours sur STS-9 à la fin de l’automne 1983, près de 11 jours sur STS-32 en Janvier 1990, 14 jours sur STS-50 à la mi-1992 et, sur STS-65 en juillet 1994, à quelques heures seulement de 15 jours complets en orbite. STS-67 a ainsi fait tomber Columbia de la première place en endurance, mais pas pour longtemps. En juillet 1996, elle a une fois de plus obtenu le record, en effectuant une mission de 16 jours et 22 heures, un exploit poussé encore plus loin par l’un de ses derniers équipages en décembre de la même année, qui a passé 17 jours et 15 heures en orbite. Ce dernier record a duré jusqu’à la toute fin des 30 ans de carrière de la navette en juillet 2011. C’est donc une question de fierté pour l’équipage STS-67 que leur mission conserve sa place comme la troisième plus longue de l’histoire de la navette et, à l’exclusion des longs Les expéditions de longue durée des astronautes de la NASA à Skylab, à la station spatiale russe Mir et à la Station spatiale internationale (ISS) se classent également au troisième rang sur la liste des plus longues missions spatiales « solo » américaines de tous les temps.
Une remarque intéressante pour STS-67 était que, pour la première fois, un orbiteur autre que la reine de la flotte, Columbia, avait assuré la mission la plus longue du programme de navette. Depuis le voyage inaugural du vaisseau spatial réutilisable en avril 1981, Columbia avait conservé une couronne pour elle-même en termes de longévité de ses missions. Lançant l’ère de la navette pendant deux jours sur STS-1, elle a régulièrement augmenté son endurance à huit jours sur STS-3 en mars 1982 , 10 jours sur STS-9 à la fin de l’automne 1983, près de 11 jours sur STS-32 en Janvier 1990, 14 jours sur STS-50 à la mi-1992 et, sur STS-65 en juillet 1994, à quelques heures seulement de 15 jours complets en orbite. Ces durées prolongées ont été permises par sa plus grande provision de consommables cryogéniques et, à partir de 1992, par la présence de l’infrastructure Extended Duration Orbiter (EDO), qui prévoyait des missions de 16 jours et au-delà.
‘What a Beautiful Universe’: Remembering STS-67’s Record-Setting Voyage, 25 Years On
https://www.nasa.gov/centers/dryden/multimedia/imagegallery/Shuttle/EC95-43011-1.html