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28/04/2011

Navette spatiale : de plus ou moins bons et loyaux services (2)

    Le premier vol a lieu le 12 avril 1981, soit 20 ans pile après le voyage historique de Gagarine. John Young, vétéran des missions Gemini et ex-commandant de bord d'Apollo-XVI, s'envole avec Bob Crippen durant deux jours pour tester l'ensemble du système autour de la Terre. Mais déjà, des tuiles de protection thermique de la dérive s'égaient autour du pas de tir sous la pression dynamique du décollage de Cap Canaveral (Floride). Mauvais présage...

Une exploitation en dents de scie

STS-PalapaB2.jpgLe Shuttle aura – presque – tout fait : équipages entre 2 et 8 astronautes, mise sur orbite terrestre de satellites de télécommunications ou de sondes interplanétaires (Galileo, Ulysse, Cassini), emport de ravitaillement et d'astronautes vers les stations orbitales Mir puis ISS, récupération de satellites mal lancés (Palapa B2) ou mise à niveau d'instruments sur orbite (Hubble Space Telescope), missions secrètes pour le Pentagone, expérimentations et observations médicales sur les personnels, observation de l'Univers... et même vedette de cinéma (Moonraker, Armageddon, Space Cowboys).

Mais très rapidement, la NASA note que l'engin n(atteint pas les objectifs imposés à Boeing-Rockwell, Tiokol-Alliant et Martin-Marietta, les industriels de l'orbiter, des boosters à poudre et du réservoir extérieur ventral. Le nettoyage des fusées secondaires à poudre prend plus de temps que prévu, même après un séjour de quelques heures seulement à la surface de l'océan Atlantique. La remise en état de la navette elle-même est plus longue que planifié. Les délais entre deux missions s'allongent et toute la politique de lancement de satellites et de recrutement d'astronautes est remise en cause. Surtout, l'agence spatiale américaine identifie, sans vouloir l'avouer officiellement, le véritable maillon faible de la navette : le bouclier thermique de rentrée.

Une tuile, des chalumeaux

STS-2.jpgEn rentrant dans l'atmosphère à 28 125 km/h, la navette va transformer sa vitesse (son énergie) en chaleur. Mais pour survivre à ce plongeon, elle est recouverte de 24 000 tuiles de céramique, toutes différentes en forme, taille (10 à 15 cm) et épaisseur (1 à 10 cm). Ce bouclier thermique radiatif – qui renvoie une grande partie de la chaleur produite par le frottement de l'engin sur les couches de l'atmosphère – est collé, morceau par morceau, sur l'engin et selon un schéma très précis. Mais température, pression et vibrations mettent ces tuiles à rude épreuve. Au décollage ou à la rentrée, certains cèdent, d'autres se décollent.

Le 1er février 2003, la navette Columbia et ses sept astronautes débutent leurSTS-Columbia.jpg rentrée. A 100 km d'altitude, deux langues de feu à 1 650°C s'introduisent dans l'aile gauche, au niveau du compartiment des roues. Elles profitent de l'absence à cet endroit de tuiles, détachées par le choc d'un bloc de mousse isolante tombé du réservoir extérieur au moment du décollage. Alors que les sondes d'alarme se déclenchent, les deux chalumeaux percent et fondent l'aluminium de la structure. L'aile se détache, puis l'autre, avant que la carlingue se disloque avec ses occupants. Plus de 70 000 débris seront ramassés entre la Californie et le Texas.

Unests51L_Challenger.jpg autre tragédie a emporté les 7 astronautes de Challenger, le 28 janvier 1986, alors que la sonde Voyager 2 photographie les anneaux d'Uranus. Après plusieurs jours de gel, la navette décolle. Fragilisé par le froid, l'un des joints du booster de gauche cède sous la pression brûlante des gaz chauds. Un énorme chalumeau se forme, qui attaque la paroi du réservoir externe. Un peu plus de 103 secondes après le décollage, le réservoir explose, brisant la navette. Une partie de ses occupants mourront lorsque le cockpit heurtera l'océan...

(à suivre)

 

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