Une valve de surpression défectueuse a fait dérailler le premier lancement en équipage d’un vaisseau spatial Boeing Starliner

Missile Atlas 5 Transporter des astronautes L’explosion a été alimentée pour la première fois lundi soir pour la renforcer. Le très attendu ferry Starliner de Boeing En orbite lors de son premier vol d’essai. Mais un problème avec une valve sur l’étage supérieur de la fusée a contraint les responsables de mission à demander un nettoyage deux heures seulement avant le décollage.

Ce fut une déception frustrante pour le leader Barry « Butch » Wilmore et la copilote Sunita Williams, qui étaient en train de préparer le lancement lorsque le gommage a été annoncé. Ce moment m’a rappelé l’une des paroles préférées de Wilmore : « Vous préférez être sur Terre en souhaitant être dans l’espace plutôt que dans l’espace en souhaitant être sur Terre. »

La NASA a déclaré mardi dans un article de blog que le lancement serait reporté au moins jusqu’à vendredi « afin de compléter l’analyse des données sur la vanne de régulation de pression dans le réservoir d’oxygène liquide de l’étage supérieur de la fusée Atlas 54 Centaur et de déterminer s’il est nécessaire de la remplacer. la vanne. » soupape. »

Si l’analyse conclut qu’il est sûr de lancer Atlas 5 tel quel, la NASA, Boeing et United Launch Alliance, le fabricant d’Atlas 5, pourraient recycler pour une deuxième tentative vendredi à 21 heures (heure de Paris). Si la valve doit être remplacée, la fusée devra être renvoyée à l’installation d’intégration verticale de l’ULA pour réparation, retardant ainsi une autre tentative de lancement jusqu’à dimanche ou plus tard la semaine prochaine.

Le débat tourne autour de la fréquence à laquelle la soupape de surpression en question s’ouvre et se ferme rapidement, alors qu’elle tente de se stabiliser, provoquant un bourdonnement que les ingénieurs du son peuvent entendre sur la rampe de lancement. Un comportement similaire a été observé dans le passé et les ingénieurs disposent d’une solution de contournement qui résoudra généralement le problème.

« Ce que vous faites généralement, c’est activer le solénoïde qui force la vanne à se fermer, ce qui fera tourner la vanne, si vous préférez… et elle s’arrêtera presque toujours », a déclaré Tory Bruno, PDG de United Launch Alliance. « Une fois l’équipage sorti, nous avons tourné la valve et elle a arrêté de bourdonner.

« S’il s’agissait d’un satellite (de lancement), c’est notre procédure standard, et le satellite serait déjà en orbite. Mais cela change le statut du Centaur alimenté, et nous ne le faisons pas lorsque des personnes sont présentes. les règles nous imposaient de nettoyer et de faire sortir l’équipage avant d’ouvrir cette vanne.

La vanne, utilisée pour maintenir la pression appropriée à l’intérieur du réservoir d’oxygène liquide de l’étage Centaur, est qualifiée pour 200 000 cycles d’ouverture et de fermeture, a déclaré Bruno.

La vanne ne dispose pas de capteurs pour mesurer directement ces cycles, mais les ingénieurs prévoyaient de travailler toute la nuit à analyser les données de l’accéléromètre provenant des capteurs montés sur les deux moteurs-fusées RL10A de l’étage Centaur pour déterminer à quelle fréquence et si la vanne s’ouvrait et se fermait réellement. . Vous êtes proche ou dépassé le seuil de qualification au moment du lancement.

Si la valve s’avère encore vivante, l’ULA pourra peut-être procéder à un autre lancement de test vendredi soir. Si le mécanisme doit être remplacé, l’Atlas 5 devra être renvoyé dans son hangar de traitement pour réparation, retardant ainsi une autre tentative de lancement au moins jusqu’à dimanche ou plus tard la semaine prochaine.

« J’ai promis à Butch et Sonny une soirée ennuyeuse », a déclaré Bruno lors d’une conférence de presse. « Je ne voulais pas que ce soit si ennuyeux, mais nous suivrons nos règles et veillerons à ce que l’équipage soit en sécurité. »

Starliner, qui a plusieurs années de retard et dépasse de plus d’un milliard de dollars le budget, est la réponse de Boeing au Crew Dragon de SpaceX, un vaisseau spatial déjà opérationnel qui a transporté 50 astronautes, cosmonautes et civils en orbite lors de 13 vols, dont 12 vers la station Satellite. .

La NASA a financé le développement des deux engins spatiaux pour garantir que l’agence serait en mesure de lancer des équipages vers l’avant-poste même si le ferry d’une entreprise était cloué au sol pour une raison quelconque. Bien que Boeing ait mis plus de temps que prévu à préparer son navire pour les vols de l’équipage, tous les systèmes semblent être prêts à être lancés depuis la plateforme 41 de la station spatiale de Cap Canaveral à 22 h 34 HAE.

Les ingénieurs étaient en train de terminer le chargement du propulseur lorsque le problème de la valve a été découvert. Après avoir évalué ses performances, les ingénieurs se sont montrés « mal à l’aise » avec son comportement et le lancement a été annulé.

Vêtus de combinaisons pressurisées bleu foncé de Boeing, Wilmore et Williams, deux pilotes d’essai vétérans de la Marine et astronautes en service actif, ont commencé à dénouer les sangles pour sortir du Starliner et à attendre qu’ils obtiennent une autre chance au lancement.

La fusée Atlas 5, qui effectue son 100e vol, est une fusée extrêmement fiable avec un record de lancement parfait. La fusée est équipée d’un système sophistiqué de détection de pannes d’urgence, et le Starliner, comme le Crew Dragon de SpaceX, dispose d’un système d’abandon « à enveloppe complète » capable de propulser rapidement la capsule loin de son propulseur en cas de dysfonctionnement majeur à tout moment. la fusée. Plate-forme de lancement en orbite.

Lorsqu’il décollera, l’Atlas 5 n’aura besoin que de 15 minutes pour propulser le véhicule Starliner sur une orbite principale. Une fois dans l’espace, les astronautes surveilleront ensuite le fonctionnement de deux moteurs rapides pour ajuster l’orbite du vaisseau avant de tester à tour de rôle le système de commande manuelle assistée par ordinateur du vaisseau spatial.

Comme pour tout autre rendez-vous avec une station spatiale, le Starliner s’approchera du laboratoire par derrière et par le bas, se tournera vers un point juste en avant de la station avancée, puis s’amarrera au port avant du module Harmony.

Lors de l’approche finale, Willmore et Williams testeront à nouveau les commandes manuelles de la capsule, pour s’assurer que les futurs équipages pourront ajuster la trajectoire ou la direction du vaisseau spatial à leur discrétion si nécessaire.

Le Starliner est également équipé d’un système de secours entièrement manuel qui permet à l’équipage de contrôler directement les propulseurs du navire à l’aide d’une télécommande de type joystick, contournant ainsi les ordinateurs de vol du vaisseau spatial. Willmore et Williams testeront ce système après avoir quitté la station vers le 15 mai pour commencer leur voyage de retour sur Terre.

Une fois amarrés, Willmore et Williams passeront un peu plus d’une semaine avec les sept membres d’équipage de longue date de la station : les astronautes Oleg Kononenko, Nikolai Chub et Alexander Grebenkin, ainsi que Matthew Dominik, Michael Barratt, Janet Epps et Tracy Dyson de la NASA.

Si le vol d’essai du Starliner se déroule bien, les responsables de la NASA espèrent le certifier pour les vols de rotation de routine de l’équipage, en lançant un Crew Dragon et un Starliner chaque année pour amener les membres d’équipage à long terme à la station pour des périodes de service de six mois.

« Un professeur très crucial »

Jim Frey, administrateur associé des opérations spatiales de la NASA, a qualifié le test en vol de l’équipage du Starliner, ou CFT, de « jalon très, très important ».

« Permettez-moi de rappeler encore une fois à tout le monde qu’il s’agit d’un nouveau vaisseau spatial », a-t-il déclaré aux journalistes la semaine dernière. « Nous avons certainement des inconnues dans cette mission, et nous pourrions rencontrer des choses auxquelles nous ne nous attendions pas. Mais notre travail consiste désormais à rester vigilant et à continuer de rechercher les problèmes. »

Tout en se disant convaincu que le Starliner était à la hauteur de la tâche, Frye a déclaré qu’il ne voulait pas « aller trop loin » car l’équipage n’avait pas encore terminé sa mission avec succès. « Mais lorsque nous le ferons et lorsque nous aurons certifié Starliner, les États-Unis disposeront de deux véhicules de transport humain uniques qui fourniront une redondance critique pour atteindre la Station spatiale internationale », a-t-il ajouté.

Mais ce n’était pas facile.

Après le retrait de la navette spatiale en 2011, la NASA a attribué deux contrats pour le programme d’équipage commercial en 2014, l’un à SpaceX pour 2,6 milliards de dollars et l’autre à Boeing pour 4,2 milliards de dollars, afin de stimuler le développement d’engins spatiaux autonomes capables de transporter des astronautes vers et depuis l’espace international. Station spatiale. .

La date cible pour les premiers vols du CCP était 2017. Un manque de financement au Congrès et des obstacles techniques ont retardé le développement, notamment une explosion lors d’un essai au sol qui a détruit le véhicule SpaceX Crew Dragon.

Mais le constructeur de fusées californien a finalement commencé les vols en équipage en mai 2020, lançant avec succès deux astronautes de la NASA lors d’un vol d’essai Crew Dragon vers la station spatiale.

Depuis, SpaceX a lancé huit vols de rotation d’équipage opérationnel vers la station, ainsi que trois missions de recherche vers le laboratoire financé par la société de Houston. Espace Axiome Et un Purement commercial, un vol pour deux hommes et deux femmes en orbite terrestre basse financé par le pilote et homme d’affaires milliardaire Jared Isaacman. Au total, 50 personnes se sont mises en orbite à bord de Crew Dragons.

Ce fut une autre histoire pour le Boeing Starliner.

Lors d’un premier vol d’essai sans pilote en décembre 2019, une erreur logicielle a empêché l’ordinateur de vol du navire de charger l’heure de lancement correcte depuis son homologue à bord de l’Atlas 5.

En conséquence, la gravure nécessaire à l’insertion sur orbite ne s’est pas produite à temps et, en raison de problèmes de communication non liés, les contrôleurs de vol n’ont pas pu reprendre le contrôle à temps pour procéder au rendez-vous avec la station spatiale.

Les problèmes logiciels ont été résolus après l’atterrissage du Starliner, ainsi qu’une variété d’autres problèmes révélés lors de l’examen après vol. Boeing a choisi d’effectuer un deuxième vol d’essai, à ses propres frais, mais la société a rencontré des valves du système de propulsion coincées dans le module de service du Starliner. Les ingénieurs n’ont pas pu résoudre le problème et la capsule a été retirée d’Atlas 5 et renvoyée à son installation de traitement pour dépannage.

En fin de compte, les ingénieurs ont attribué le problème à l’humidité, probablement causée par une humidité élevée et de fortes pluies après le déploiement sur le support, qui a réagi chimiquement avec le propulseur pour former de la corrosion. La corrosion empêche les vannes de s’ouvrir sur commande.

Pour ouvrir la voie au lancement en mai suivant, les vannes du nouveau module de service ont été remplacées et le système a été modifié pour empêcher l’eau de s’écouler sur la rampe de lancement. Le deuxième vol d’essai du Starliner en mai 2022 a été un succès, avec un amarrage à la station spatiale comme prévu et un retour sur Terre avec un atterrissage de précision.

Mais au lendemain du vol, les ingénieurs ont découvert de nouveaux problèmes : un problème au niveau des connecteurs du harnais du parachute et des inquiétudes concernant le ruban de protection enroulé autour des fils qui pourrait prendre feu en cas de court-circuit.

Les travaux visant à corriger ces problèmes ont repoussé le premier vol en équipage de 2023 à 2024. En fin de compte, Boeing a dépensé plus d’un milliard de dollars de son propre argent pour financer des vols d’essai supplémentaires et des mesures correctives.