Première réparation en orbite pour le bouclier thermique de la navette
Le vaisseau spatial MESSENGER effectue un survol de la Terre
Le bouclier thermique de Discovery a été réparé avec succès lors de la troisième sortie dans l’espace
L’astronaute de la STS-114 de Discovery, Stephen Robinson, a utilisé ses propres doigts « A Number 1 » pour tirer deux bandes de tissu en fibre de céramique dépassant d’entre les tuiles résistantes à la chaleur qui tapissent le ventre de la navette. La réparation rapproche les responsables de mission du nettoyage du bouclier thermique de l’orbiteur pour l’atterrissage.
« On dirait que ce gros vaisseau spatial est guéri », a déclaré Robinson en arrachant la dernière bande, connue sous le nom de bouche-trou, du côté tribord de la section avant de Discovery.
Robinson est le premier astronaute à s’être approché des carreaux de céramique noirs du véhicule – qui protègent les navettes spatiales de la chaleur torride de la rentrée – dans l’espace. Les chefs de mission l’ont envoyé sous le ventre de Discovery en raison des craintes que les remplisseurs d’espace puissent perturber l’aérodynamique subie par l’orbiteur lors de la rentrée et provoquer une augmentation du chauffage en aval sur la surface des carreaux et les bords d’attaque des ailes. Le matériau de remplissage d’espace est utilisé pour empêcher les carreaux de se frotter les uns contre les autres lors du lancement et pour remplir l’espace excédentaire entre les céramiques résistantes à la chaleur.
« Merci à toute l’équipe d’avoir rendu cette journée super fluide et facile, ainsi qu’historique », a déclaré Robinson aux contrôleurs de vol et à l’équipe de planification de la sortie dans l’espace.
La sortie dans l’espace a commencé à 4 h 48 HAE alors que la pile Discovery-International Space Station (ISS) passait à plus de 200 milles au-dessus de la côte sud-est de l’Australie, marquant la 61 e activité extravéhiculaire (EVA) pour soutenir l’ISS et la 28 e à doso depuis une navette spatiale américaine.
Une couverture thermique endommagée , gonflée juste en dessous de l’une des fenêtres du poste de pilotage au nez de Discovery, est tout ce qui s’oppose à un bon état de santé du bouclier thermique de la navette. Bien qu’il ne s’agisse pas d’un problème thermique – les responsables de la navette ont déclaré que la couverture pouvait être entièrement retirée et ne présentait aucun danger pour l’orbiteur ou son équipage d’astronautes – les ingénieurs étudient si le petit morceau de tissu pourrait se séparer de Discovery lors de la rentrée et endommager le vaisseau spatial.
Réparation d’orbiteur
Bien qu’elle ne soit pas la première sur le registre des travaux spatiaux d’aujourd’hui, la réparation orbitale a été un moment fort de l’EVA. Vers 8 h 00 HAE (12 h 00 GMT), Robinson s’était attaché au bras robotique de la station spatiale – contrôlé par les astronautes STS-114 Wendy Lawrence et James Kelly – et se dirigeait vers le bouclier thermique de Discovery.
« Je suis en train de tirer maintenant », a déclaré Robinson en retirant le premier bouche-trou. « Ça sort très facilement. »
Le deuxième remplissage a suivi tout aussi facilement environ 10 minutes plus tard.
« Cela s’est terminé très facilement, probablement avec encore moins de force [que le premier] », a déclaré Robinson à propos du deuxième bouche-trou.
La réparation a été achevée à 8 h 55 HAE (12 h 55 GMT) alors que Discovery et l’ISS survolaient plus de 200 milles (321 kilomètres) au-dessus des côtes françaises.
« Vous allez être vraiment contents que j’aie apporté un appareil photo », a déclaré Robinson en prenant des photos de Discovery après la réparation. « Rien ne pourrait me sembler bizarre après ça. »
« C’est vraiment spectaculaire, pas d’autres mots », a déclaré Robinson.
La mission STS-114 de Discovery est le premier vol de navette depuis la catastrophe de Columbia en 2003. Les sept astronautes de Columbia STS-107 ont été tués lorsque l’orbiteur s’est brisé au-dessus du Texas alors qu’il rentrait dans l’atmosphère terrestre le 1er février 2003. Atlaunch – a permis aux gaz chauds d’entrer et de déchirer le véhicule.
La NASA a dépensé deux ans et demi et 1,4 milliard de dollars pour améliorer la sécurité des vols de la navette et créer de nouveaux outils et procédures d’inspection en vol pour évaluer les systèmes de protection thermique de la navette en orbite. Un morceau de mousse inacceptable est tombé du réservoir externe de Discovery au lancement mais n’a pas heurté l’orbiteur, incitant les responsables à immobiliser son vol de navette jusqu’à ce que le problème soit compris et résolu.
Mais le vol STS-114 a démontré avec succès l’utilisation d’une nouvelle perche d’inspection à pointe de capteur et d’une manœuvre de backflip de l’orbiteur pour permettre aux astronautes liés à la station de photographier les tuiles de la navette, qui ont tous deux contribué à l’EVA d’aujourd’hui.
Vers la fin de la sortie dans l’espace, les contrôleurs de vol ont ordonné au spécialiste de mission STS-114 Charles Camarda et au pilote James Kelly d’utiliser la perche pour inspecter la couverture thermique endommagée.
Construction de la station spatiale
En plus de réparer le bouclier thermique de Discovery, les marcheurs de l’espace STS-114 ont également installé une nouvelle plate-forme de pièces de rechange à l’extérieur du sas Quest de la station spatiale, ainsi qu’une expérience d’exposition aux matériaux qui a envoyé Noguchi au sommet de l’ISS.
Noguchi a installé la station spatiale internationale Materials 5 (MISSE 5) au sommet de la poutre P6, qui s’élève à environ 18 mètres au-dessus de la soute de Discovery. Après avoir joint l’expérience, Noguchi a pris une série de photographies pour capturer le vaste panorama de l’ISS, de la navette et de la Terre en dessous de lui.
Noguchi et Robinson n’ont pas été en mesure de récupérer un moteur rotatif cassé de l’ISS pour retourner sur Terre, ni d’effectuer une installation de groupe de caméras en raison de la réparation du bouclier thermique, ont déclaré des responsables de la NASA.
La sortie dans l’espace d’aujourd’hui était la dernière EVA prévue pour l’équipage du STS-114 et la troisième excursion pour Noguchi et Robinson. Avec la fin de l’EVA, les deux astronautes ont accumulé 19 heures et cinq minutes de temps de travail en combinaison spatiale.
Robinson, Noguchi et le reste de l’équipage STS-114 vont maintenant se concentrer sur l’achèvement des activités de transfert de fret à la station spatiale. Un mémorial aux astronautes perdus de Columbia est prévu le 4 août à 8 h 04 HAE (12 h 04 GMT) et le désamarrage est prévu le 6 août à 3 h 22 HAE (07 h 22 GMT).
Discovery doit ramener son équipage STS-114 sur Terre le 8 août lors d’un atterrissage matinal au Kennedy Space Center à Cap Canaveral, en Floride.
Première réparation en orbite pour le bouclier thermique de la navette
L’astronaute Steve Robinson effectuera une réparation inédite sur le ventre de la navette spatiale Discovery dès mercredi, a décidé lundi la Nasa.
L’agence spatiale craint que les protubérances ne provoquent un échauffement supplémentaire et ne s’ajoutent aux températures déjà intenses endurées par la navette lors de la rentrée.
« En fin de compte, il y a une grande incertitude car personne ne maîtrise très bien l’aérodynamique à ces altitudes et à ces vitesses », déclare Wayne Hale, directeur adjoint du programme de navette de la NASA. « C’est le nouveau programme de navette, la nouvelle NASA. Si nous ne pouvons pas prouver que c’est sûr, alors nous ne voulons pas y aller.
Les remplisseurs d’espace sont utilisés pour empêcher les tuiles du bouclier thermique de s’entrechoquer et d’être endommagées lors du lancement. Deux collent au-dessus des tuiles, une de 2,8 centimètres (1,1 pouces) et l’autre de 2,2 cm (0,9 pouces) près de l’avant de l’orbiteur. Ces protubérances n’étaient pas le résultat de la chute de mousse du réservoir externe lors du décollage et de la collision avec l’orbiteur. Ils peuvent simplement avoir été bousculés par les vibrations intenses du lancement ou l’adhésif retenant les remplisseurs d’espace à l’orbiteur peut avoir perdu une partie de son adhérence.
La NASA craint que les protubérances ne provoquent un échauffement supplémentaire en perturbant le flux d’air derrière elles, créant ainsi des turbulences. Il pourrait y avoir entre 10% et 30% de chauffage en plus, estime l’agence.
« Il était prudent d’agir pour ne pas avoir à s’inquiéter des pires conséquences », déclare Hale.
La NASA a vu les pires conséquences de la mission précédente de la navette lorsque Columbia a été détruite lors de sa rentrée en raison d’un trou percé dans son aile gauche lors du lancement. Pour la mission de Discovery, la NASA a ajouté des outils pour inspecter le bouclier thermique de l’orbiteur dans l’espace, et ce système est le premier à avoir repéré les remplisseurs d’espace.
Les marcheurs de l’espace inséreront la tâche dans leur troisième sortie dans l’espace mercredi. Robinson ne devrait passer qu’environ 1,5 heure sous l’orbiteur.
La manœuvre d’un astronaute sous l’orbiteur n’a jamais été tentée dans l’espace. Il n’y a pas de mains courantes auxquelles s’accrocher, donc Robinson montera sur le bras robotique de la station. Les gestionnaires disent que la tâche est relativement simple.
Hale a déclaré que Robinson ne devrait pas avoir besoin d’utiliser beaucoup de force pour libérer les remplisseurs d’espace avec ses mains, entre 4,4 et 22 newtons si l’adhésif a échoué et moins de 310 newtons (l’équivalent de soulever un poids de 31 kilogrammes sur Terre) si la colle tient toujours les bouche-trous en place. Mais si les remplisseurs d’espace ne sortent pas facilement, Robinson pourrait maintenir la pièce stable avec une pince, puis couper les bandes de tissu recouvertes de céramique avec une scie à métaux ou avec des ciseaux à usage intensif.
Pour protéger les tuiles sensibles, Robinson sera dépouillé de la plupart de ses outils normaux afin qu’aucun ne puisse flotter et heurter les tuiles, explique Cindy Begley, responsable de la sortie dans l’espace.
S’il lui arrivait d’ébrécher un carreau en enlevant un bouche-trou, il pourrait récupérer un outil de lavage d’émittance du sas pour réparer le carreau. Son partenaire de sortie dans l’espace, Soichi Noguchi, a d’abord testé l’outil lors de sa première sortie dans l’espace samedi. Si ces réparations ne fonctionnent pas, la NASA pourrait tenter une quatrième sortie dans l’espace.
La navette spatiale Atlantis est toujours en attente au Kennedy Space Center, prête à effectuer une mission de sauvetage si nécessaire. Hale dit qu’il libérerait Atlantis du statut de sauvetage après une sortie dans l’espace réussie.
2 Août 2005 – Le vaisseau spatial MESSENGER effectue un survol de la Terre
Qu’est-ce que MESSAGER ? 
Le vaisseau spatial MESSENGER de la NASA a orbité autour de Mercure pendant plus de quatre ans. Parmi ses réalisations, la mission a déterminé la composition de la surface de Mercure, révélé son histoire géologique, découvert des détails sur son champ magnétique interne et vérifié que ses dépôts polaires sont principalement constitués de glace d’eau. La mission s’est terminée lorsque MESSENGER a percuté la surface de Mercure.
Dates clés
3 août 2004 : Lancement
11 mars 2011 : MESSENGER est finalement entré en orbite autour de Mercure près de sept ans après son lancement
30 avril 2015 : MESSENGER plonge dans Mercure en fin de mission
En profondeur : MESSAGER
MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging) était la septième mission de classe Discovery et le premier vaisseau spatial à orbiter autour de Mercure. Son objectif principal était d’étudier la géologie, le champ magnétique et la composition chimique de la planète. C’était la première mission vers Mercure après Mariner 10, plus de 30 ans auparavant.
MESSENGER a été lancé à 06:15:57 UT le 3 août 2004, sur une orbite de stationnement initiale autour de la Terre. Après cela, son moteur solide PAM-D s’est déclenché pour mettre le vaisseau spatial sur une trajectoire d’échappement en orbite héliocentrique à 0,92 × 1,08 UA et une inclinaison de 6,4 degrés par rapport à l’écliptique.
La route de six ans et demi vers Mercure a été ponctuée de plusieurs manœuvres d’assistance à la gravité à travers le système solaire interne, dont un survol de la Terre (2 août 2005), deux survols de Vénus (24 octobre 2006 et 5 juin 2007) et trois survols de Mercure (14 janvier 2008, 6 octobre 2008 et 29 septembre 2009).
Les manœuvres d’assistance à la gravité ont permis au vaisseau spatial de surmonter le problème de l’accélération massive qui accompagne le vol vers le Soleil : les survols ont aidé à ralentir la vitesse de MESSENGER par rapport à Mercure et ont également aidé à conserver le propulseur pour sa mission orbitale (bien qu’il ait prolongé la durée du voyage).
Le survol de la Terre a permis aux contrôleurs de mission de calibrer correctement tous les instruments du vaisseau spatial tout en renvoyant des images spectaculaires du système Terre-Lune.
Au cours du deuxième survol de Vénus (à une distance de seulement 210 miles ou 338 kilomètres), MESSENGER a relayé une grande quantité de données, y compris des données d’imagerie visible et proche infrarouge sur la haute atmosphère. Certaines des investigations, en particulier son étude des caractéristiques des particules et des champs de Vénus, ont été coordonnées avec la mission Venus Express de l’ESA.
Les trois survols de Mercure ont encore ralenti le vaisseau spatial, bien que, lors de la dernière rencontre en septembre 2009, MESSENGER soit entré en mode sans échec et, par conséquent, n’ait collecté aucune donnée sur Mercure. Heureusement, le vaisseau spatial a relancé sept heures plus tard.
MESSENGER est finalement entré en orbite autour de Mercure à 00h45 TU le 18 mars 2011, près de sept ans après son lancement. Il a commencé la collecte de données formelle le 4 avril.
L’orbite du véhicule était très elliptique, environ 5 800 x 125 milles (9 300 × 200 kilomètres) avec une période orbitale de 12 heures.
L’une des images les plus remarquables de MESSENGER était sa mosaïque de notre système solaire, obtenue le 18 février 2011, avec toutes les planètes visibles à l’exception d’Uranus et de Neptune, une contrepartie visuelle de l’image du système solaire prise par Voyager 1 le 14 février. 1990.
Le vaisseau spatial a terminé sa première mission d’un an le 17 mars 2012, après avoir pris près de 100 000 images de la surface de Mercure.
Parmi ses découvertes initiales, il y avait la découverte de fortes concentrations de magnésium et de calcium du côté nocturne de Mercure, l’identification d’un décalage significatif vers le nord du champ magnétique de Mercure par rapport au centre de la planète, la découverte de grandes quantités d’eau dans l’exosphère de Mercure et la révélation de preuves d’une activité volcanique passée à la surface.
En novembre 2011, la NASA a annoncé que la mission de MESSENGER serait prolongée d’un an, permettant au vaisseau spatial de surveiller le maximum solaire en 2012. La mission prolongée a duré du 18 mars 2012 au 17 mars 2013.
Le 20 avril 2012, à l’aide de trois tirs de moteur, la période orbitale a été réduite à huit heures. C’est également durant cette période, début mai 2012, que MESSENGER a pris sa 100 000e photographie depuis l’orbite. À cette époque, l’instrument d’imagerie avait cartographié globalement à la fois en monochrome haute résolution et en couleur, toute la surface de la planète.
C’est également au cours de cette première mission prolongée que le vaisseau spatial a trouvé des preuves de glace d’eau aux pôles de Mercure, gelée à des endroits qui ne voient jamais la lumière du soleil (rendu possible par le fait que l’inclinaison de l’axe de rotation de Mercure est presque nulle.)
Une deuxième prolongation de mission a rapidement été accordée, ce qui a conduit la mission à mars 2015.
Le 6 février 2014, la NASA a signalé que MESSENGER avait pris sa 200 000e image orbitale, dépassant de loin l’attente initiale d’au moins 1 000 photographies.
Lors de la deuxième extension, MESSENGER a photographié deux comètes : la comète 2P/Encke et la comète C/2012 S1 (également connue sous le nom de comète ISON).
À partir de l’été 2014, les contrôleurs ont commencé à déplacer progressivement MESSENGER vers une orbite très basse pour un nouveau programme de recherche.
Le 12 septembre 2014, juste après le 10e anniversaire de son lancement, l’orbite du vaisseau spatial n’était plus que de 15,5 milles (25 kilomètres).
Les contrôleurs de mission ont mis en œuvre au moins deux manœuvres orbitales (12 septembre et 24 octobre) pour élever l’orbite du vaisseau spatial afin de poursuivre sa dernière mission prolongée.
Le jour de Noël 2014, il était clair que les propulseurs du vaisseau spatial s’épuisaient et que MESSENGER impacterait la planète fin mars 2015. Le 21 janvier 2015, les contrôleurs de mission ont effectué une dernière manœuvre pour élever suffisamment l’orbite du vaisseau spatial pour continuer la science activités jusqu’au début du printemps.
Le 16 avril 2015, la NASA a annoncé que le vaisseau spatial aurait un impact sur la surface de Mercure d’ici le 30 avril 2015, après avoir manqué de propulseur.
Comme prévu, le 30 avril 2015, à 19h26 TU, MESSENGER a percuté la surface de la planète à environ 8 750 miles par heure (14 080 kilomètres par heure), créant un nouveau cratère sur Mercure.
Les coordonnées de l’impact étaient probablement proches de 54,4 degrés de latitude nord et 149,9 degrés de longitude ouest, près du cratère Janacek à Suisei Planitia.
https://www.space.com/1392-discovery-heat-shield-successfully-repaired-spacewalk.html
https://www.newscientist.com/article/dn7774-first-in-orbit-repair-for-shuttle-heat-shield/