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Aperçu de la mission STS-97

Si vous êtes capable d’imaginer comment votre maison ou votre bureau fonctionnerait sans électricité, vous avez alors une bonne idée de l’importance de la mission spatiale de Marc Garneau pour le développement de la Station spatiale internationale.

Marc Garneau et ses coéquipiers à bord de la navette spatiale Endeavour, dont le lancement a eu lieu le 30 novembre 2000, ont installé la première des quatre paires d’immenses panneaux solaires à bord de la station. Celle-ci orbite autour de la Terre à une altitude de 400 km. La mission STS-97, d’une durée de 12 jours, a été la troisième pour Marc Garneau – un record chez les astronautes canadiens.

Marc a utilisé le Canadarm pour installer les panneaux solaires qui génèrent l’électricité nécessaire à l’alimentation de tous les systèmes de la station, y compris l’équipement de survie, les opérations quotidiennes et l’équipement scientifique. Même si les deux modules russes de la station en orbite sont déjà équipés de panneaux solaires, ceux-ci ne produiront pas suffisamment d’électricité pour alimenter toute la station quand elle sera entièrement construite.

Deux astronautes américains ont  terminé l’installation des panneaux dans le cadre de deux sorties extravéhiculaires. Travaillant à l’intérieur de la navette, Marc Garneau a coordonné leurs activités. Marc a également suivi un entraînement d’astronaute de relève de manière à pouvoir exécuter leurs tâches le cas échéant.

Une fois les panneaux solaires dépliés, la station a l’apparence d’un « immense oiseau » a précisé Marc.

L’installation fructueuse de la poutrelle P6 et du premier ensemble de panneaux solaires ont constitué une étape critique de la construction de la station spatiale. Très peu de temps après, la station a été équipée d’une grande quantité de matériel énergivore. Le laboratoire de construction américaine Destiny a été  installé à bord de la station dans le cadre du vol suivant, soit celui de la mission STS-98 dont le lancement a eu lieu en février 2001. Suivront ensuite diverses missions logistiques – appelées couramment « fourgons spatiaux de déménagement » – qui transporteront de l’équipement, de l'approvisionnement et des bâtis de laboratoire remplis d’expériences scientifiques.

Marc Garneau a joué un autre rôle important au cours de ce vol. Pendant la phase critique et rapide de la montée d’une durée de 8 minutes de la navette spatiale pour atteindre l’orbite prescrite, il était assis dans le poste de pilotage avec le commandant et le pilote, prêt à participer au dépannage en cas de défaillance d’un système donné. Il a également participé à la gestion des données pendant l’amarrage de la navette à la station.

Ce fut la première fois (mission STS-97) que la navette s’amarrera à la station après l’arrivée du premier équipage résident (Expedition 1) qui était composé de l’astronaute américain Bill Shepherd et des cosmonautes russes Sergei Krikalev et Yuri Gidzenko. Le lancement de cette mission eu lieu le 30 octobre 2000, et les nouveaux résidents ont séjourné à bord de la station pendant 3 mois et demi. Marc Garneau et ses coéquipiers qui ont passé six jours dans la station spatiale  furent les premiers visiteurs
d'Expedition 1.

Alimentation de la Station

Les deux Canadiens à bord de la mission STS-97 – Marc Garneau et le Canadarm  - ont travaillé de concert pour installer la première des quatre paires d’immenses panneaux solaires sur la Station spatiale internationale.

Aux commandes du bras, Marc Garneau a extrait la poutrelle P6 de la soute d'Endeavour– une section de la structure de la station sur laquelle les panneaux solaires étaient installés avant le lancement. Il a ensuite déplacé cette masse de 16 000 kg et d’une longueur de 14 mètres de longueur à quelques centimètres à peine d’une autre poutrelle qui est déjà une partie intégrante de la station. Connue sous le nom de Z1, cette poutrelle est équipée d’un verrou en forme de mâchoire qui a servi à saisir la poutrelle P6 et à la maintenir en place.

Cette procédure a été assistée par un autre élément de technologie canadienne – le système de vision spatiale de l’orbiteur – qui donne à l’opérateur du Canadarm des informations précises sur la position, l’orientation et le mouvement des charges utiles manoeuvrées par le manipulateur.

Après la mise en place du segment de la poutrelle P6, les astronautes américains Joseph Tanner et Carlos Noriega ont effectué deux sorties extravéhiculaires pour refermer complètement le verrou de Z1 et pour visser fermement les quatre coins du segment P6 sur la poutre Z1. Ils ont ensuite installé des câbles qui fourniront l’alimentation initiale à la station et qui établiront une liaison de données entre le système d’alimentation en énergie solaire et un ordinateur à l’intérieur de la station. Ils ont ensuite fait le raccordement avec une source d’approvisionnement en ammoniaque, un caloporteur qui permet d’évacuer l’accumulation de chaleur dans l’espace au moyen de radiateurs montés sur la poutre P6. Enfin, ils ont enlevé les dispositifs de verrouillage qui maintenaient les panneaux solaires en place pendant le lancement, pour en permettre le déploiement ultérieur.

Lorsque les panneaux solaires furent bien en place sur la structure Z1, ils ont été  déployés, un à la fois, de chaque côté de la structure, sous la commande des astronautes à l’intérieur de la station à partir d’un ordinateur portable. Repliés en accordéon au moment du lancement, les panneaux solaires ont atteint leur pleine longueur en moins de 15 minutes.

Les deux panneaux rectangulaires de 34 mètres de longueur, chacun contenant de milliers de cellules solaires au silicium, ont donné aux modules reliés de la station l’impression d’être munis d’imposantes ailes diaphanes. « Ces panneaux sont tellement énormes qu’une fois déployés, ils donnent à la station l’aspect d’un oiseau géant » a déclaré Marc Garneau.

Supervision des sorties extravéhiculaires

Pendant les sorties ou activités extravéhiculaires (EVA), Marc Garneau a aidé Tanner et Noriega depuis l’intérieur de la navette – une tâche appelée activité intravéhiculaire (IVA). Son travail a consisté à coordonner les activités des astronautes se trouvant à l’extérieur de la navette, à les aider à respecter l’échéancier et à s’assurer que rien n’était laissé au hasard. « Je devais leur rappeler où aller, quoi faire, quels outils utiliser et leur signaler qu’il était temps de rentrer », a souligné Marc Garneau.

Les astronautes ont suivi un entraînement tellement rigoureux qu’ils n’ont pas vraiment besoin d’aide tant et aussi longtemps que leur sortie extravéhiculaire se déroule normalement. Mais il aurait pu en être tout autrement si un problème était survenu. Marc Garneau a précisé que son rôle aurait pu devenir plus critique dans l'éventualité où un imprévu serait survenu, par exemple lorsque les astronautes « tentent d’exécuter une tâche précise et que ça ne fonctionne pas, sont aux prises avec un problème de combinaison spatiale ou lorsqu’ils ne peuvent plus utiliser un outil ou le perdent ».

« Dans une telle situation, le temps est compté en ce qui à trait à leur équipement de survie. Il faut peut-être réorganiser l’EVA ou réattribuer les priorités – en gardant toujours en mémoire que la première des priorités est la sécurité des membres d’équipage. C’est dans ces moments là que l'on gagne notre salaire. »

Marc Garneau est parfaitement en mesure de connaître exactement les difficultés éprouvées par l’équipe EVA puisqu’il s'est également entraîné à titre d’astronaute de relève. Si un quelconque événement avait empêché un des membres d’exécuter une sortie extravéhiculaire, Marc aurait pu immédiatement entrer dans la danse, ou plutôt sortir dans l’espace. Il a pratiqué toutes les procédures dans l’immense bassin de la NASA pour l’entraînement EVA même si, compte tenu de toutes ses autres responsabilités, il n’a pu prendre que le quart du temps que les autres astronautes EVA ont mis à apprendre les tâches. « Pourtant, je dois être en mesure d’effecteur le travail si on me demande de le faire », a précisé Marc peu avant la mission.

Même si ce n’est pas courant pour les astronautes IVA de suivre un entraînement comme astronaute de relève EVA, Marc Garneau estime que l’entraînement EVA lui a permis de mieux se préparer à son rôle d’astronaute IVA puisqu’il a exécuté personnellement toutes les tâches qu’ils ont été appelés à remplir.

« Il n’y a pas de place pour l’imagination, l’astronaute nage en pleine réalité. Les activités extravéhiculaires ne sont pas intellectuelles, elles sont physiques. »

Les huit premières minutes

Même si la participation de Marc Garneau à l’installation du système de panneaux solaires fut un élément clé de la mission STS-97, ses responsabilités ne se sont pas arrêtées là. Tout aussi important – en fait, il a dû consacrer environ la moitié de son temps à cette partie de son entraînement – son travail consistait à appuyer les deux pilotes de la navette dans la cabine de pilotage pendant les huit premières minutes critiques qu'a prises Endeavour pour atteindre l’orbite choisie. Marc Garneau fut le premier Canadien à remplir cette fonction.

« C’est un peu comme jouer le rôle d’ingénieur de vol à bord d’un avion de passagers », a-t-il expliqué. « Cela signifie donc qu’il faut connaître tous les systèmes de la navette, qu’il faut être prêt à faire du dépannage au besoin et qu’il faut aider l’équipage à respecter l’échéancier prévu. »

Comme c’est le cas pour les activités intravéhiculaires, le rôle de Marc aurait été des plus importants s’il s'était produit une « anomalie » quelconque pendant la montée de la navette, ce qui constituait la partie la plus exigeante et la plus dangereuse de la mission. Le temps de dépannage est véritablement compté si les choses tournent mal et que la défaillance peut avoir des conséquences extrêmement graves pour l’équipage. « Le rythme est vraiment beaucoup plus rapide que lorsque l’orbite est atteinte », a précisé Marc.

Comme si tout cela n’était pas suffisant, Marc Garneau a été responsable d’autres travaux pendant la mission. Par exemple, il a participé aux procédures d’amarrage de la navette à la station spatiale en utilisant des outils lasers et informatiques pour gérer l’information sur la position de la navette par rapport à la station et sur la vitesse de rapprochement entre les deux engins spatiaux.

« Je devais utiliser de l’équipement laser et nous avions une application informatique qui nous donnait une bonne image de l’endroit où nous étions par rapport à la station, à mesure qu’on s’en approchait. Cette tâche nécessitait une certaine quantité de travail pour maintenir l’image à jour, et ce fut une de mes responsabilités. »

Marc Garneau a également utilisé la caméra IMAX grand format, de conception canadienne, pour filmer certaine parties de la mission.