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Aperçu de la mission STS-114

Mission de Discovery : de nouveaux outils d'inspection pour la navette et des approvisionnements pour la station

La mission de reprise des vols de la navette spatiale se fera à bord de Discovery, le vaisseau amiral américain, un peu plus de deux ans après l'accident de Columbia. Ce lancement, riche en sensations fortes pour les spectateurs, sera la réalisation de la promesse faite par la NASA aux familles des astronautes de Columbia d'honorer leur mémoire en poursuivant leur quête de connaissances.

C'est à partir de la plateforme de lancement 39B au Kennedy Space Center de la NASA que Discovery devrait décoller le 26 juillet, à l'intérieur d'une fenêtre de lancement qui se prolonge jusqu'au 31 juillet.

Eileen Collins (colonel à la retraite de la USAF) sera la première commandante américaine à diriger les opérations de la navette Discovery et ses six coéquipiers : le pilote James Kelly (lieutenant-colonel de la USAF), les spécialistes de mission Soichi Noguchi, représentant de l'agence spatiale japonaise JAXA, Stephen Robinson et Andrew Thomas, tous deux ingénieurs mécaniques civils, Wendy Lawrence (capitaine de la USN) et Charles Camarda, ingénieur en aérospatiale civile.

Astronaute d'expérience, Mme Collins commandera une mission unique en son genre, c'est-à-dire un vol d'essai qui servira de base à toutes les missions subséquentes. On testera de nouveaux concepts associés au réservoir extérieur de la navette ainsi que divers procédés visant à éliminer les risques de dommages, comme ceux subis par Columbia. On utilisera également des caméras et des systèmes techniques développés pour photographier le réservoir pendant le lancement et après son largage pour permettre aux ingénieurs d'évaluer la performance des concepts à l'essai.

Diverses techniques seront appliquées pour la première fois en vue de confirmer en orbite l'état du bouclier thermique de la navette. Des systèmes novateurs de caméras et de capteurs surveilleront l'état de la navette pendant son lancement et son vol orbital. De plus, de nouveaux moyens d'inspection en vol seront mis à l'essai. On testera également des méthodes en cours de développement destinées à la réparation du système de protection thermique de la navette. Lors de la mission, Discovery livrera à la station un contenant cargo pressurisé d'approvisionnement ainsi qu'une importante pièce de rechange que la commandante Collins et son équipage installeront sur la navette lors d'une des trois sorties extravéhiculaires prévues.

Les spécialistes de mission Noguchi et Robinson effectueront les sorties dans l'espace pour tester le matériel et les techniques de réparation du bouclier thermique, remplacer un des actionneurs gyroscopiques de commande de la station, rétablir l'alimentation d'un autre gyroscope et installer une plateforme qui sera utilisée lors des futurs travaux d'assemblage en orbite.

L'astronaute Lawrence se chargera du transbordement des approvisionnements et du matériel. De concert avec les autres membres de l'équipage, elle fera fonctionner les bras robotiques canadiens, soit le Canadarm qui équipe la navette et le Canadarm2 dont est dotée la station. Ces bras sont utilisés lors des sorties extravéhiculaires pour installer de l'équipement et inspecter les tuiles de protection thermique de l'orbiteur.

L'ingénieur Thomas sera l'opérateur principal du Canadarm qui manipulera la nouvelle perche d'inspection construite au Canada, dans les installations de MDA à Brampton, en Ontario, afin de réaliser une inspection sans précédent du bouclier thermique de la navette. C'est également lui qui orchestrera, depuis l'intérieur de la navette, les trois sorties extravéhiculaires qu'effectuera l'équipage STS-114.

Charles Camarda sera jumelé à Andrew Thomas pour accomplir les tâches associées au Canadarm. Il veillera également à préparer le matériel de rendez-vous et de navigation et il aidera Wendy Lawrence à transférer le matériel d'approvisionnement d'un véhicule à l'autre. Le Canadarm2 et le Canadarm, qui seront parfois utilisés en tandem, exécuteront certaines des tâches de robotique spatiale les plus complexes à ce jour.

La mission proprement dite porte plusieurs désignations. Elle est couramment appelée STS-114. Le sigle STS correspond à Space Transportation System, l'ancien nom du Programme de la navette spatiale. Le chiffre qui suit le sigle se rapporte à l'ordre de planification de la mission, mais il s'avère également qu'il s'agit du 114 e vol de l'histoire du Programme de la navette spatiale.

En raison de sa fonction d'approvisionnement de la Station spatiale internationale, la mission est aussi désignée vol de logistique LF-1 (pour Logistic Flight 1). Discovery porte aussi un deuxième nom; les ingénieurs de la NASA l'appellent souvent OV-103, pour indiquer qu'il s'agit du véhicule orbiteur 103.

La tâche prioritaire de cette mission consistera à inspecter tout le matériel de protection thermique en carbone-carbone renforcé (RCC) du bord d'attaque des ailes de Discovery. Une autre priorité pour cette mission sera la transmission au sol des données saisies pendant le lancement par quelque 176 capteurs installés à l'intérieur des ailes.

Le lendemain du lancement, en route vers la station spatiale, l'équipage utilisera le Canadarm de 15 mètres pour soulever le nouveau système de perche d'inspection de l'orbiteur et de capteurs, semblable à un énorme miroir de dentiste de 30 mètres, afin d'inspecter les zones critiques du bouclier thermique. Le système de caméras laser, l'un des deux imageurs laser 3D qui sont installés à l'extrémité de la perche, a été conçu et construit par Neptec d'Ottawa, en Ontario. Il assurera l'inspection de portions importantes des ailes et du nez de Discovery, portions qui sont soumises à la chaleur la plus intense durant la phase de rentrée atmosphérique.

Le troisième jour de la mission, l'équipage de la station procédera à une autre inspection de la navette pendant que celle-ci s'approchera pour s'amarrer au complexe orbital. À environ 200 verges de la station, Eileen Collins fera exécuter à la navette une lente manoeuvre de cabrage de sorte que le ventre du vaisseau se trouve face à la station pendant une minute et demie. L'équipage de la station prendra alors une série d'images fixes numériques avec des appareils à lentille à fort grossissement pour recueillir des informations sur l'état du bouclier thermique. Peu de temps après, ces images seront transmises au sol à des fins d'analyse.

Le quatrième jour de la mission, l'équipage se servira du Canadarm2 pour retirer de la soute le module cargo italien Raffaello, aussi désigné module logistique polyvalent (MPLM), et le fixer à la station. Les astronautes commenceront alors le transfert de plusieurs tonnes de provisions et de matériel dont a besoin l'équipage Expedition 11 de la station, composé du commandant Sergueï Krikalev et de l'ingénieur de bord John Phillips. Il s'agira du troisième voyage spatial du module Rafaello, le deuxième de trois transporteurs cargo du genre en service. Raffaello a été embarqué à bord d'Endeavour lors des missions STS-100 et STS-108 réalisées en 2001. De plus, l'équipage de Discovery transférera à la station de l'eau destinée à divers usages.

La première sortie extravéhiculaire se déroulera le cinquième jour de la mission. Chacune des trois sorties prévues pour les astronautes Robinson et Noguchi devraient durer six heures et demie. Au cours de la première sortie, ils feront la démonstration de techniques utilisées pour réparer deux types de matériaux qui composent le bouclier thermique de la navette : les éléments RCC, qui protègent la pointe du nez et le bord d'attaque des ailes, et les tuiles thermiques qui protègent de la chaleur le ventre de la navette. Une autre technique de réparation des éléments RCC sera mise à l'essai à bord du vaisseau. Du matériel destiné à deux autres techniques présentement en cours d'évaluation sera transporté à bord de Discovery, mais ne sera pas testé lors de cette première mission. Pendant la première sortie extravéhiculaire, l'équipage s'emploiera également à rétablir l'alimentation d'un des gyroscopes de la station qui est hors d'usage depuis qu'un disjoncteur a fait défaut en février dernier.

Une deuxième sortie extravéhiculaire, prévue le septième jour de la mission, sera consacrée au remplacement d'un des quatre actionneurs gyroscopiques de la station. Effectuant quelque 10 millions de rotations par jour, chacun des actionneurs assure le maintien de l'attitude de la station en orbite au moyen d'une alimentation électrique plutôt qu'avec des micropropulseurs. Noguchi et Robinson retireront de la station un gyroscope, de la taille d'une machine à laver, dont le support rotatif s'est endommagé le 8 juin 2002. Installé à l'intérieur de la poutrelle centrale Z1 de la station, ce gyroscope sera remplacé par une nouvelle unité apportée par Discovery dans un contenant protecteur qui sert de support d'équipement particulier de mission (MPESS).

Une fois ce nouveau gyroscope installé, et l'autre gyroscope réalimenté lors de la première sortie extravéhiculaire, les quatre gyroscopes de la station seront en état de marche. Bien que la station ait fonctionné avec deux gyroscopes seulement, les quatre seront nécessaires à la reprise des travaux d'assemblage et d'expansion de la station. Chaque actionneur gyroscopique comprend un grand volant à inertie plat de 1,25 mètre de diamètre et de 280 kg qui tourne à une vitesse constante de 6 600 tours par minute.

Ce document préparé par l'ASC s'inspire du survol de mission inclus dans le dossier
de presse de la NASA.