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NASA / ESA commencent à défier les sorties dans l'espace du spectromètre magnétique Alpha

Lors de la première des quatre sorties dans l'espace au moins, l'astronaute Drew Morgan de la NASA et l'astronaute Luca Parmitano de l'Agence spatiale européenne (ESA) ont entamé une série de journées de travail compliquées et stimulantes pour réparer l'expérience de spectromètre magnétique Alpha de la Station. La première EVA, achevée vendredi, a également permis de réaliser de nombreuses tâches désignées comme la deuxième EVA de la série.

Jamais conçu pour être utilisable après son installation à l'extérieur de la station en mai 2011, le spectromètre magnétique Alpha (AMS) nécessitera la création d'arêtes vives et d'autres dangers afin de le ramener à sa pleine capacité opérationnelle.

Pendant des années, AMS a été une expérience externe planifiée pour la Station spatiale internationale. Il devait initialement être livré à l'avant-poste en orbite en 2005 dans le cadre de la mission de navette ULF-4.1.

Toutefois, à la suite de la perte de la navette spatiale Columbia et de son équipage en 2003, l’administration George W. Bush a décidé de mettre fin au programme de navette le 30 septembre 2010 au plus tard au moyen du nombre minimal de vols requis pour achever l’assemblage de la station.

L'AMS, vu à l'intérieur de la baie de charge utile de la navette spatiale Endeavour lors de sa livraison à la station en STS-134. (Crédit: NASA)

Dans la matrice de décision indiquant les vols de navette à annuler pour respecter le "nombre minimal nécessaire" de directive présidentielle, la mission d’AMS a été celle qui n’a pas réussi à établir le dernier manifeste de la navette, malgré le manifeste contenant deux missions logistiques facultatives (STS-131 et STS-133). ), qui ont finalement volé.

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Au cours des quatre années qui ont suivi l'annulation de la mission AMS, la NASA, l'ESA et les partisans de l'expérience ont essayé de trouver d'autres moyens de mener l'expérience à la Station, mais leur coût a été prohibitif.

Enfin, en 2008, l’importance d’AMS pour la communauté des physiciens des particules – étant donné sa capacité à détecter l’antimatière dans les rayons cosmiques (et le potentiel élevé de détection de la présence de matière noire) – a été jugée d’une telle importance que la NASA a demandé au Congrès américain de – et Approbation du Congrès – financement visant à ajouter une mission de la navette spatiale à la fin du manifeste du programme, dans le but spécifique de livrer le système AMS à la gare.

Cette mission est devenue le vol STS-134 de la navette spatiale Endeavour.

Il a été lancé depuis le Kennedy Space Center le 16 mai 2011, marquant le 25e et dernier voyage de l'Endeavour.

L’expérience menée conjointement par les États-Unis et l’Europe a bénéficié de l’apport de plus de 500 scientifiques de 56 institutions de 16 pays au cours de son développement.

Lorsqu'il a été rattaché à la station à la fin du mois de mai 2011, AMS avait une durée de vie opérationnelle prévue de trois ans.

Le 15 novembre 2015, à la demande de la communauté scientifique, la NASA a commencé à étudier des moyens d'effectuer des réparations dans l'espace sur le système de gestion de l'espace, en prévoyant que ses systèmes commenceraient à tomber en panne.

Malgré cela, AMS a fonctionné sans problème pendant six ans, soit le double de sa durée de vie prévue, jusqu'en avril 2017, lorsque la première de ses quatre pompes à liquide de refroidissement est tombée en panne.

À ce jour, une seule des quatre pompes à liquide de refroidissement fonctionne toujours, mais de manière intermittente.

Sans liquide de refroidissement, AMS serait une expérience morte.

Entrez dans le plan ambitieux de réparation d'une expérience que personne n'aurait jamais pensé de toucher.

En tant que tel, AMS possède de nombreuses arêtes vives qui présentent des risques de coupure pour les combinaisons spatiales EVA (Extravehicular Activity) de Drew et Luca.

Il n’existe pas de mains courantes ni de repose-pieds que l’équipage puisse saisir ou sécuriser tout en travaillant dessus.

Il contient des verrous qui n'ont jamais été conçus pour être enlevés dans l'espace ou capturés par les outils de sortie dans l'espace déjà disponibles sur la station.

Il comporte des conduites de refroidissement et de pressurisation qui ne peuvent pas être purgées en toute sécurité avant que l’équipe n’y aille pour travailler.

Des tubes en acier inoxydable doivent être coupés pour effectuer la réparation, des coupes qui créeront des arêtes encore plus tranchantes dont l'équipe de sortie dans l'espace devra être conscient.

Il comporte des composants qui doivent être physiquement séparés à la main (et ne peuvent pas être réinstallés) pour que l’équipage répare l’expérience.

Et si cela ne suffisait pas, la toute première sortie dans l'espace des quatre séries EVA est entièrement consacrée à la suppression du bouclier anti-débris extérieur d'AMS – que Drew Morgan doit ensuite jeter physiquement de la Station.

Normalement, les équipes de sortie dans l’espace font tout ce qui est en leur pouvoir pour ne pas perdre d’équipements en-dessus de la station lorsqu’ils effectuent des EVA, car ces objets présentent un risque de débris pour les autres satellites et les engins spatiaux de visite de l’ISS.

Qui plus est, les EVA ont généralement plus d’un objectif principal – à moins que cet objectif soit relativement grand (c’est-à-dire l’attachement d’une ferme entière générant de l’électricité à la centrale).

Vendredi, le commandant de la station spatiale @Astro_Luca de @ESA et @AstroDrewMorgan de la NASA ont lancé une série de sorties dans l'espace pour améliorer le système de refroidissement du spectromètre magnétique Alpha. Chaque journée de sortie dans l'espace commence par entrer dans les combinaisons qui les soutiennent dans le vide de l'espace. 👨‍🚀pic.twitter.com/Nt248mUK1S

– Intl. Station spatiale (@Space_Station) 14 novembre 2019

Au total, la complexité de la tâche devant Drew et Luca a obligé la NASA à développer 25 nouveaux outils.

La création a été réalisée en collaboration, entre autres, avec le Goddard Space Flight Center (qui fournissait des outils mis à jour modifiés à partir des cinq missions de la navette ayant mis à niveau le télescope spatial Hubble) et des universités à travers les États-Unis.

EVA-1:

Le meilleur moyen de relater la complexité de cette série de sorties dans l’espace est peut-être le fait que le premier EVA est entièrement dédié à la suppression d’un seul pare-débris d’AMS.

Après être sorti du sas Quest, Luca (EV-1) est passé sur le prolongateur d'interface de site de travail (WIF) et l'a récupéré.

Pendant ce temps, Drew (EV-2) a commencé le premier de plusieurs voyages depuis et vers le sas pour amener les nombreux sacs à outils nécessaires aux EVA sur le chantier entre ELC2 et AMS sur la structure du port.

Tandis que Drew effectuait ces allers-retours, Luca s'est rendu au Canadarm2 où il a installé le prolongateur d'extension WIF, puis a inséré le dispositif de retenue du pied articulé et portable au bout du bras.

Pour cette EVA, Luca s'est attaché au bout du bras de la station et a été conduit sur le chantier par la docteure Jessica Mier et Christina Koch travaillant dans le module Cupola du poste de travail Robotics.

Le jeu réduit entre ELC2 et AMS – le site de travail de Drew et Luca sur les marches de réparation d’AMS. (Crédit: NASA)

Jessica et Christina conduisirent le Canadarm2 dans un mouvement radical pour amener Luca par-dessus la ferme bâbord et le manœuvrer lentement dans le petit espace entre AMS et ELC2.

Il a fallu échanger de nombreuses zones de jeu serré via une communication verbale entre Luca, Drew, Jessica et Christina tout au long des EVA.

Lorsque Luca était sur le lieu de travail, Drew lui a confié un mécanisme de manipulation dans l’un des sacs à outils, et Luca l’a fixé temporairement sur le côté d’AMS.

Une fois que cela sera installé, Drew lui remettra un autre des nouveaux outils conçus spécifiquement pour les EVA de réparation AMS.

Le premier outil est hérité de Hubble et construit par le Goddard Space Flight Center. Essentiellement un tournevis de fantaisie, l'outil possède un foret hexagonal qui permet aux attaches non captives fixant le bouclier anti-débris à AMS d'être rétractées dans des fourches et d'être ramassées entre elles et d'un foret, les empêchant de flotter dans l'espace.

Une fois que l'attache a été retirée, Luca l'a insérée dans un bloc de capture, en poussant l'attache dans un trou et en la vissant afin que l'attache reste en arrière.

Il a ensuite répété ce processus pour toutes les attaches accessibles avec cet outil.

Cependant, en raison des faibles espacements, toutes les fixations ne sont pas accessibles avec ce nouvel outil.

Pour ceux qui ne le sont pas, un autre nouvel outil a été conçu: une cage de capture.

Au lieu de retirer les attaches non captives, l'outil Cage de capture est fixé sur chaque attache. Luca a ensuite inséré la perceuse pour retirer l'attache, qui a ensuite été relâchée dans une cage où elle était confinée en toute sécurité et ne pouvait pas flotter loin dans l'espace.

Au total, une douzaine de fixations non captives ont été retirées – un processus fastidieux et lent.

Une fois que toutes les attaches non captives ont été libérées, Luca a retiré le bouclier anti-débris et l'a fixé au mécanisme de manipulation.

Luca l'enleva fermement (avec le bouclier anti-débris encore attaché) du côté d'AMS et le tendit à Drew.

Drew s’est ensuite retourné à l’arrière de la station et l’a jeté à la mer.

Le bouclier anti-débris est trop gros pour être introduit à l'intérieur de l'ISS, aussi le seul moyen de s'en débarrasser est de le jeter à la mer pour qu'il soit complètement brûlé dans l'atmosphère.

Luca installera ensuite trois mains courantes, une main courante à poutre diagonale et deux mains courantes pour caisses sous vide, ce qui lui permettra, à Drew, d’accéder plus facilement à la place et de se déplacer plus facilement sur le site de travail en vue des EVA 2, 3 et 4.

Grâce à son avance, l’équipe a également effectué plusieurs tâches liées à la deuxième EVA de la série.

Cela comprenait le deuxième largage de la journée, impliquant le capot de poutre de soutien vertical retiré.

EVA-59 JETTISON 2: Couverture de poutre de support verticale AMS-02.

"Un autre grand pas, Drew". https://t.co/VIteEmB6al pic.twitter.com/e3E4we8VfR

– Chris B – NSF (@NASASpaceflight) 15 novembre 2019

Les marcheurs de l'espace ont également découpé les capots MLI qui enveloppent les tubes du système de refroidissement sur lequel ils travailleront lors des prochaines sorties dans l'espace.

Cela complétera la première EVA.

L’après-NASA / ESA a commencé à défier les sorties extravéhiculaires dans la réparation du spectromètre magnétique Alpha sont apparues en premier sur NASASpaceFlight.com.