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La NASA et l'ESA continuent de défier les sorties dans l'espace avec le spectromètre magnétique Alpha

La NASA et l'ESA ont conclu la troisième des quatre sorties dans l'espace prévues pour réparer l'expérience du spectromètre magnétique Alpha de la station. L'astronaute Drew Morgan de la NASA et l'astronaute Luca Parmitano de l'Agence spatiale européenne (ESA) ont terminé la troisième sortie à l'avance.

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

EVA-3 (61) complète:

La troisième EVA a vu l’installation d’une nouvelle pompe qui alimentera le système de refroidissement d’AMS-02 et prolongera sa durée de vie sur l’ISS.

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S'appuyant sur les succès des modèles EVA-59 et -60, qui ont ouvert la voie à l'installation du nouveau système de pompe, qui restaurera les consommables et la fonctionnalité du système de refroidissement du traqueur d'AMS-02 – et avec lui, donnera une nouvelle vie à L'expérience la plus chère à bord de l'ISS pour poursuivre sa recherche de particules jusque dans les années 2020.

La tâche consistait à couper et à raccorder les conduites de liquide de refroidissement pour permettre le raccordement de la nouvelle pompe. Les marcheurs de l'espace ont branché des câbles d'alimentation et de données et procédé à des vérifications de l'état de santé – avant l'épissure (notée swaging) de la pompe via huit lignes de refroidissement.

La plupart des travaux se sont déroulés comme prévu, à l'exception du problème occasionnel d'isolation, nécessitant à un moment donné la solution «technique» consistant à insérer une clé dans l'écart.

En fin de compte, toutes les tâches ont été terminées plus tôt que prévu, permettant à la sortie dans l’espace de se terminer légèrement plus tôt que prévu.

EVA-2 (60):

Après que la première EVA soit devenue beaucoup plus rapide et lisse que prévu, Drew et Luca ont été en mesure d'exécuter plusieurs tâches planifiées à l'origine pour EVA-2 (présentées dans la section récapitulative de l'EVA-1 ci-dessous).

La NASA a donc dû replanifier la deuxième sortie dans l'espace au cours de cette semaine.

L’EVA a débuté plus ou moins à l’heure, avec Luca et Drew sortant du sas Quest de l’ISS juste après 07h15 HNE (12h15 UTC).

Comme la semaine dernière, Luca s'est attaché au système de retenue de pied articulé situé à l'extrémité du Canadarm2 et a été conduit sur le premier site de travail par la Dre Jessica Meir travaillant au poste de travail robotique à l'intérieur du module Cupola.

Pendant ce temps, Drew se rendait sur le chantier via des mains courantes du côté bâbord de la grande structure en treillis intégrée de la station.

L'astronaute de l'ESA Luca Parmitano au bout du Canadarm2. (Crédit: NASA)

La première tâche de la journée consistait à utiliser un nouvel outil conçu pour cette sortie dans l’espace, le dispositif de coupe à tirette.

Luca a utilisé cet outil pour supprimer les attaches contenant un faisceau de câbles d'alimentation à l'intérieur d'AMS.

Après avoir coupé les attaches (ce qui semblait être plus que prévu d'après les conversations entre Luca et l'officier de CapComm dans le contrôle de mission – astronaute de l'Agence spatiale canadienne Jeremy Hansen), Luca a retiré le faisceau de câbles, a recouvert les fils, puis a été attaché. eux à deux nouveaux fils que Drew a apportés à l'extérieur avec lui pour la sortie dans l'espace.

Les nouvelles connexions filaires permettront éventuellement à AMS de recevoir de l'énergie directement de la Station spatiale internationale.

Après cette tâche, Luca et Drew ont ensuite installé le dispositif d'attache mécanique (MAD) sur un faisceau situé près du boîtier d'aspiration sur AMS.

Cela a ouvert la voie à l'événement le plus critique de la journée: la réduction du système de refroidissement d'AMS, processus nécessaire aux réparations, mais qui a désactivé de manière permanente le système de refroidissement d'origine.

En coupant dans le système, le réfrigérant au CO2 a été évacué dans l’espace en toute sécurité et l’a déprimé pour un travail supplémentaire.

À l'origine, une seule coupe pour ventiler le système était prévue. Mais la pression a mis beaucoup trop de temps à baisser que prévu et une deuxième réduction a donc été effectuée.

Une fois le système dépressurisé, Luca a ensuite coupé dans de petits tubes du système de refroidissement.

EVA-60. La première coupe est généralement la plus profonde, mais Luca a effectué une seconde coupe du système de refroidissement et aurait dû atteindre cet objectif de dépressurisation maintenant.

– Chris B – NSF (@NASASpaceflight) 22 novembre 2019

Cela a créé des arêtes vives sur AMS, ce qui est généralement évité à tout prix en raison du risque accru que ces arêtes créées créent des gants ou des combinaisons des astronautes furtifs.

Après la coupe de chaque tube, Drew a remis à Luca des bouchons dédiés pour couvrir les arêtes vives et permettre d'identifier rapidement chaque tube coupé lors de la prochaine sortie dans l'espace.

En tout, 6 tubes de liquide de refroidissement en acier inoxydable ont été coupés et bouchés à ce premier endroit.

Par la suite, Luca a été déplacé via le Canadarm2 de l'autre côté de AMS, où il a coupé dans une isolation multicouche pour exposer un autre jeu de tubes de refroidissement en acier inoxydable.

Il en a ensuite coupé deux, donnant un total de 8 tubes en acier inoxydable coupés et coiffés au cours de cet EVA – ce qui ouvre la voie à un travail supplémentaire et à des connexions lors de la prochaine sortie dans l'espace de la séquence.

EVA-1 (59):

Le meilleur moyen de relater la complexité de cette série de sorties dans l’espace est peut-être le fait que le premier EVA était censé être entièrement dédié à la suppression d’un seul bouclier de débris dans 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 à air pour amener les nombreux sacs à outils nécessaires aux EVA sur le chantier entre ELC2 et AMS sur la structure du port.

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

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 les docteurs Jessica Meir et Christina Koch travaillant dans le module Cupola du poste de travail robotique.

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 de AMS.

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

Le premier outil, issu du patrimoine de Hubble, a été construit par le Goddard Space Flight Center. Essentiellement un tournevis de fantaisie, l'outil avait un foret hexagonal qui permettait aux attaches non captives fixant le bouclier anti-débris à AMS d'être rétractées dans des fourches et d'être ramassées entre les fourches et un foret, les empêchant de s'échapper 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 place.

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

Cependant, à cause des espaces réduits, toutes les fixations n'étaient pas accessibles avec ce nouvel outil.

Pour ceux qui ne l'ont pas été, un autre nouvel outil a été conçu: une cage de capture.

Au lieu de retirer les attaches non captives, l'outil Cage de capture a été 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 d'éléments de fixation non captifs ont été retirés – 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 a ensuite fait demi-tour depuis la station et l'a jeté à la mer.

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

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

Luca a ensuite installé trois mains courantes, une seule main courante à faisceau diagonal et deux mains courantes pour caisses sous vide, ce qui lui permettra, ainsi qu'à Drew, de bénéficier d'un meilleur accès et d'une meilleure mobilité 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.

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.

Contexte AMS:

Pendant des années, AMS était 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 des vols de navette à annuler pour respecter le «nombre minimal de besoins» requis par la directive présidentielle, la mission d’AMS n’est pas parvenue 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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LIVE: EVA-59 UPDATESExpedition 61 UPDATES threadL2 ISS SectionCliquez ici pour rejoindre L2

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 tous se sont révélés d'un coût 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 des traces 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 commune parrainée par les États-Unis et l'Europe a bénéficié des contributions 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 réparer 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 aux États-Unis.

Les publications de la NASA / ESA continuent de poser des défis aux sorties dans l’espace pour la réparation du spectromètre magnétique Alpha et ont été publiées pour la première fois sur NASASpaceFlight.com.