NAVETTE COLUMBIA

L’accident de la navette spatiale Columbia est un accident spatial qui eut lieu le 1er février 2003 au cours de la mission STS-107 causant la destruction de la navette spatiale américaine Columbia et la perte des 7 membres de l'équipage durant la phase de rentrée atmosphérique.
La perte de Columbia est le résultat de dommages subis pendant le lancement quand un morceau de mousse isolante de la taille d'un petit porte-documents s'est détaché du réservoir externe (le réservoir principal de propergol) de la navette spatiale, sous les forces aérodynamiques du lancement.
Le débris a percuté l'aile gauche sur le bord d'attaque, endommageant le système de protection thermique de la navette Space Shuttle thermal protection system (TPS), qui protège la navette de la chaleur générée lors de la rentrée dans l'atmosphère. Lorsque Colombia était encore en orbite, certains ingénieurs ont soupçonné des dommages, mais les directeurs de la NASA ont limité les investigations au motif que peu pourrait être fait, même si des problèmes étaient découverts1.
Le comité de la NASA responsable de la sécurité de la navette a déclaré que la mousse du revêtement du réservoir externe et autres débris qui ont frappé la navette constituent des problèmes de sécurité qui doivent être résolus avant qu'un lancement soit autorisé, mais on a souvent donné le feu vert à des lancements alors que les ingénieurs avaient détecté un problème dans le revêtement de mousse sans y avoir apporté de résolution.


Débris enflammés de la navette spatiale Columbia après la rentrée dans l'atmosphère.
La majorité des lancements de la navette ont enregistré ces débris de mousse et des griffures sur les tuiles thermiques, en violation des règles de sécurité2. Au cours de ré-entrée de la mission STS-107, la zone endommagée a permis aux gaz chauds de pénétrer et détruire rapidement la structure interne de l'aile3 à l'origine de la désintégration du véhicule.
Des recherches sur un immense territoire dans des parties du Texas, de la Louisiane et de l'Arkansas ont permis la récupération de restes de l'équipage et de nombreux fragments du véhicule.
La mission STS-107 a été le 113e lancement de la Navette spatiale qui a été retardé à 18 reprises au cours des deux ans entre la date de lancement initale du 11 janvier 2001 et la date de lancement effective le 16 janvier 2003. (Et a été précédée par la mission STS-113.)
Un retard de lancement, en raison de fissures dans le système de distribution de propergol de la navette, a eu lieu un mois avant la date de lancement du 19 juillet 2002. Le Bureau d'enquête sur l'accident de Columbia (en:Columbia Accident Investigation Board (CAIB)) a déterminé que ce retard n'a rien à voir avec la défaillance catastrophique qui a eu lieu six mois plus tard.
Les recommandations du CAIB ont été autant techniques et organisationnelles. Le programme navette spatiale a été arrêté plus de deux ans après la catastrophe, un retard comparable à celui résultant de la catastrophe de Challenger.
Parallèlement, la construction de la Station spatiale internationale a été mise en panne, et la station s'est appuyée entièrement sur l'Agence spatiale fédérale russe pour le réapprovisionnement et de rotation de l'équipage jusqu'à STS-114.

Photo de l’équipage
Rick D. Husband, Commandant. Colonel de l'US Air Force et ingénieur mécanique. Il pilota la navette spatiale américaine lors du premier arrimage à la Station spatiale internationale.
William C. McCool, Pilote. Capitaine de frégate à l'US Navy.
David M. Brown, Spécialiste de mission. Capitaine à l'US Navy entraîné en tant que pilote et médecin de bord. Il travailla à plusieurs expériences scientifiques.
Kalpana Chawla, Spécialiste de mission. Ingénieure aérospatiale.
Laurel B. Clark, Spécialiste de mission. Capitaine de frégate à l'US Navy et médecin de bord. Elle travailla à plusieurs expériences biologiques.
Michael P. Anderson, Commandant de charge utile. Lieutenant colonel à l'US Air Force et physicien. Il avait la charge de la partie scientifique de la mission.
Ilan Ramon, Spécialiste de charge utile. Colonel dans l'aviation israélienne et premier astronaute israélien.

Causes de l'accident

Environ 82 secondes après le lancement, un morceau de la mousse d'isolation thermique, de la taille d'une valise, s'est détaché du réservoir externe, frappant les panneaux renforcés carbone-carbone (RCC) de l'aile gauche de Columbia.
Comme l'ont montré les expériences réalisées au sol par le CAIB, cette collision a créé un trou de 6 à 10 pouces (15 à 25 cm) de diamètre. Les gaz chauds ont alors pu entrer dans l'aile lors de la rentrée dans l'atmosphère de Columbia. Au moment du choc avec la mousse, l'orbiteur se trouvait à une altitude d'environ 20 115 m (66 000 pieds), et se déplaçait à Mach 2,46 (1 870 mi/h, ou 837 mètres par seconde). La masse du fragment de mousse était d'environ 0,54 kg et l'aile a été touchée à peu près à 244 m/s.
Le réservoir principal de carburant de la navette est recouvert de mousse isolante, afin d'éviter la formation de glace sur celui-ci lorsqu'il est plein d'hydrogène et d'oxygène liquides, ce qui pourrait endommager la navette au cours du décollage. Le trépied gauche de l'attache avant du réservoir est un composant aérodynamique d'environ un mètre entièrement en mousse, au lieu d'être une structure métallique avec revêtement de mousse.
En tant que telle, la mousse n'est pas normalement considérée comme un matériau de structure, elle est appelée à supporter certaines charges aérodynamiques. En raison de ces exigences particulières, la coulée en place et mise en forme des rampes ne peut être effectuée que par un technicien supérieur4. La barre du trépied (côtés droit et gauche) a été conçue à l'origine pour réduire les contraintes aérodynamiques autour des points de fixation au réservoir externe, mais s'est révélée inefficace à la suite de l'accident et a été supprimée du réservoir externe après STS-107. Une autre rampe en mousse, le long de la ligne d'oxygène liquide, a également été enlevée plus tard du réservoir pour éliminer une source de débris, après qu'une analyse complexe et des tests eurent prouvé que ce changement était sûr.
La rampe d'isolation du trépied est tombée sur de nombreux vols précédents (STS-7 (1983), STS-27 (1988), STS-32 (1990), STS-50 (1992), et partiellement sur les vols STS-52 et STS-62). En outre, la barre de mousse du Protubérance Air Load (PAL) a également perdu des morceaux, en plus de grandes zones de mousse. Les responsables de la NASA ont appelé ce phénomène "l'excrétion de mousse". Ces pertes avaient déjà causé au moins un choc, sans graves dommages.
Comme avec l'usure de joint torique qui en fin de compte a condamné le Challenger, les responsables de la NASA se sont habitués à ces phénomènes sans conséquence grave. Ce phénomène a été qualifié "normalisation de la déviance" par la sociologue Diane Vaughan dans son livre sur le processus de décision du lancement de Challenger.
La vidéo prise au cours du décollage de la mission STS-107 a été entièrement examinée deux heures plus tard et n'a rien révélé d'anormal. Le lendemain, une copie en plus haute qualité du film, dont les images ont été retraitées pendant la nuit, a révélé les débris de mousse frappant l'aile gauche, endommageant potentiellement la protection thermique de la navette spatiale. À l'époque, l'emplacement exact où la mousse a heurté l'aile n'a pas pu être déterminé en raison de la faible résolution de la caméra vidéo de suivi.

EXPLOSION DE CHALLENGER

La Nasa commémore les 25 ans de l’explosion de la navette Challenger
Info rédaction, publiée le 29 janvier 2011

L’Agence spatiale américaine commémorait jeudi la disparition de sept de ses astronautes qui ont perdu la vie en mission, le 28 janvier 1986. Ils se trouvaient à bord de la navette Challenger qui a explosé quelques secondes après son lancement, en direct à la télévision.

Il y a 25 ans, pour la première fois, les Américains ont perdu des astronautes dans l'espace. La navette Challenger s’enflammait dans le ciel, avant de se désintégrer dans une énorme boule blanche. Des débris avaient zébré le ciel bleu, puis sont tombés dans la mer. Sept astronautes se trouvaient à bord : cinq hommes et deux femmes. Il s’agissait de la 10e mission de la navette, appelée STS-51-L.
Au sol, l’incrédulité régnait. Aussi bien au centre de contrôle de mission de Houston, que dans les gradins ou dans les foyers qui avaient allumé la télévision.
Le porte-parle de la Nasa avait pris quelques secondes avant de lâcher : "De toute évidence, il s'agit d'un dysfonctionnement majeur", une phrase devenue célèbre. Il confirmait ensuite que la navette avait "explosé". Cela s’est passé 73 secondes seulement après le lancement de la navette. Pourtant, tout semblait normal dans les premiers moments du vol, le 25e d’une navette depuis avril 1981.
L’accident aurait été provoqué par un joint défectueux d’une des deux fusées d’appoint, selon les conclusions d’une commission d’enquête.

Cette semaine, le patron de la Nasa, Charles Bolden, a déposé une gerbe au cimetière national d’Arlington, et une cérémonie devait se dérouler aux centres spatiaux Kennedy en Floride et Johnson à Houston au Texas. La commémoration coïncidait avec d'autres anniversaires : la mort de trois membres d'Apollo 1 le 27 janvier 1967 et de sept astronautes lors de la désintégration de la navette Columbia le 1er février 2003.

Dans le ciel, aujourd'hui, sept astéroïdes portent désormais les noms des astronautes de la navette Challenger disparus.

LES ACCIDENTS ...

Il y a eu 6 accidents mortels en vol. Dans chaque cas, tout l'équipage est décédé. Jusqu'à maintenant, il n'y a jamais eu d'accident durant lequel des membres de l'équipage auraient survécu.

24 avril 1967 : Problème de parachute: Union des républiques socialistes soviétiques, le spationaute Vladimir Komarov meurt à bord de Soyouz 12. Sa mission d'un jour a été émaillée par une série d'incidents pour le vol inaugural de cette nouvelle capsule spatiale, culminant avec la mise en torche du parachute peu après la rentrée atmosphérique. Komarov est mort à la suite de l'écrasement de sa capsule avec le sol.

15 novembre 1967: Problème de contrôle: Michael J. Adams meurt durant le vol suborbital dans un avion fusée. Le Major Adams était un pilote de l'United States Air Force participant au programme NASA/USAF X-15. Durant le vol X-15 191, son 7e vol, l'avion commence par présenter des problèmes électriques, puis des problèmes de contrôle à l'apogée du vol. Il est aussi possible que le pilote ait été désorienté. Durant la rentrée depuis 81,1 km d'altitude, le X-15 fit des embardées hors de contrôle et se mit en rotation à la vitesse de Mach 5. L'accélération excessive conduisit à la dislocation du X-15 à l'altitude de 19,8 km. On décerna à titre posthume les ailes d'astronaute au major Adams puisque le vol dépassa l'altitude de 80,5 km (qui est la définition de la frontière de l'espace pour l'USAF), bien qu'il n'ait pas atteint la limite reconnue internationalement de l'espace qui est de 100 km.

30 juin 1971 : Équipage exposé au vide de l'espace : L'équipage du Soyouz 11, Georgi Dobrovolski, Viktor Patsayev et Vladislav Volkov, ont été tués après désamarrage de la station spatiale Saliout 1 après un séjour de 3 semaines. Une valve s'est ouverte accidentellement lors de la séparation du module de service, laissant l'air s'échapper dans l'espace. La rentrée atmosphérique et l'atterrissage se déroulèrent de façon entièrement automatique, et le décès de l'équipage ne fut constaté qu'après l'ouverture du module4.
28 janvier 1986 : La navette explose après le décollage: premier accident mortel incluant un vol multiple dans un programme américain. La Navette spatiale Challenger est détruite 73 secondes après le décollage. L'analyse de l'accident a montré une défaillance d'un joint qui a permis aux gaz chauds venant du booster (SRB) de s'échapper. Ceux-ci ont attaqué la paroi du réservoir externe ainsi que la liaison entre le réservoir et le booster. La liaison du booster abîmée, le SRB s'est mis à tourner sur lui-même ce qui a accéléré la destruction du réservoir. La région arrière du réservoir, touché, a déclenché la désintégration de Challenger, entraînant la perte des sept membres d'équipage: Greg Jarvis, Christa McAuliffe, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Judith Resnik, Michael J. Smith, et Dick Scobee. Les enquêteurs de la NASA ont déterminé qu'au moins deux membres de l'équipage avaient pu survivre à la première explosion (leurs réservoirs d'oxygène ayant été percutés). Conscients ou non, ces survivants furent tués lors de l'impact de l' habitacle (presque intact) avec la surface l'eau à 320 km/h5 . Voir aussi Accident de la navette spatiale Challenger.

1er février 2003 : La navette explose en entrant dans l'atmosphère: La navette spatiale Columbia fut détruite lors de sa rentrée dans l'atmosphère après une mission de deux semaines. Des dommages sur le système de protection thermique de la navette a abouti à une défaillance structurelle sur l'aile gauche provoquant au final l'explosion de la navette. Les enquêtes après la tragédie ont révélé que les dommages sur l'arête renforcée de l'aile étaient dus à un bloc de mousse isolante qui s'était détaché du réservoir extérieur durant le décollage. L'équipage disparu était constitué de Rick D. Husband, William McCool, Michael P. Anderson, David M. Brown, Kalpana Chawla, Laurel B. Clark, et Ilan Ramon6. Voir aussi

Accident mortel dans la cabine spatiale Apollo-1. Dans le cadre des premiers vols spatiaux et de la conquête de l'espace par les américains, le premier vol d'Apollo habité, en orbite terrestre, devait avoir lieu en février 1967. Le 27 janvier 1967, durant une répétition du compte à rebours, un incendie se déclara à l'intérieur de la cabine du vaisseau spatial et, dans l'atmosphère d'oxygène concentré à la pression atmosphérique, s'étendit rapidement. Les astronautes Virgil L. Grissom, Edward H. White et Roger B. Chaffee périrent, après avoir tenté, sans succès, de quitter la cabine. L'accident retarda considérablement la poursuite du programme Apollo. Cependant, en novembre 1967, une fusée Saturn V plaça sur orbite un vaisseau Apollo automatique.

L'équipage avant l'incendie : Virgil Grissom, Edward White et Roger Chaffee

Apollo 1 est le nom officiel donné au vaisseau Apollo/Saturn 204 (AS-204) après qu'il fut détruit par un incendie lors d'un exercice au sol le 27 janvier 1967 et qui causa la mort des astronautes Virgil Grissom, Edward White et Roger Chaffee présents dans le module de commande Apollo.
Suite à cela, le module de commande est contrôlé de fond en comble et plusieurs modifications sont apportées pour corriger les nombreux défauts qui sont la cause de l'accident, occasionnant un retard au programme Apollo qui a fait qu'aucun astronaute n'a volé en 1967.


Le 29 juin 1971, après une rentrée apparemment normale de la capsule, l’équipe de récupération trouva l’équipage mort lors de l’ouverture du Soyouz.
Après enquête, il apparut que la cause de la mort était une valve défectueuse qui s’était ouverte alors que le module de descente se séparait du module de service, tuant l’équipage par asphyxie, alors que l’atmosphère de la cabine s’échappait dans l’espace.
Cette valve prévue pour l’équilibrage des pressions atmosphériques quelques instants avant l’atterrissage ne mesurait qu’un millimètre de diamètre et était située sous les sièges des cosmonautes. Il a été calculé que l’air de la cabine dut s’échapper en environ 30 secondes, à une altitude de 168 km. Pendant ces secondes cruciales, Patsaïev se rendit compte de ce problème et se détacha de son siège pour essayer de refermer la valve ou de l’obstruer, mais en pure perte : il lui aurait fallu disposer d’une minute pour refermer manuellement la valve, que l’on retrouva à demi fermée. Dobrovolski et Volkov, sanglés dans l’étroit espace de la capsule, n’avaient pratiquement aucune marge de manœuvre pour aider leur compagnon.
Privés d’air pendant les 15 minutes que durait la descente, ils étaient bien au-delà de tout secours quand l’équipe de récupération les découvrit et procéda aux techniques de respiration artificielle, comme en témoignent les documents vidéo de l’époque.
Il fut donné aux trois victimes de grandioses funérailles nationales, et ils furent tous trois enterrés dans les murs du Kremlin, sur la Place Rouge, à Moscou. L’astronaute Thomas Stafford fut l’un des porteurs des cercueils des cosmonautes.
Après ce dramatique accident, la capsule Soyouz fut entièrement redessinée. Afin d’éviter une répétition de ce drame, les cosmonautes revêtirent une combinaison spatiale légère lors des phases d’envol et d’atterrissage, ce qui contraignit, pour des raisons de place, à réduire le nombre des membres d’équipage embarqués de 3 à 2.
Une nouvelle version du vaisseau, Soyouz-T (T pour « Transport »), en 1980, permit à nouveau d’envoyer des équipages de 3 hommes, également en combinaison spatiale.

28 janvier 1986 : La navette explose après le décollage: premier accident mortel incluant un vol multiple dans un programme américain. La Navette spatiale Challenger est détruite 73 secondes après le décollage. L'analyse de l'accident a montré une défaillance d'un joint qui a permis aux gaz chauds venant du booster (SRB) de s'échapper. Ceux-ci ont attaqué la paroi du réservoir externe ainsi que la liaison entre le réservoir et le booster. La liaison du booster abîmée, le SRB s'est mis à tourner sur lui-même ce qui a accéléré la destruction du réservoir. La région arrière du réservoir, touché, a déclenché la désintégration de Challenger, entraînant la perte des sept membres d'équipage: Greg Jarvis, Christa McAuliffe, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Judith Resnik, Michael J. Smith, et Dick Scobee. Les enquêteurs de la NASA ont déterminé qu'au moins deux membres de l'équipage avaient pu survivre à la première explosion (leurs réservoirs d'oxygène ayant été percutés). Conscients ou non, ces survivants furent tués lors de l'impact de l' habitacle (presque intact) avec la surface l'eau à 320 km/h

Causes de l'accident Colombia


Columbia au decollage pour sa dernière mission. Le triangle de couleur claire visible à la base du support près du nez de la navette spatiale est la barre de mousse du trépied gauche.Video
Environ 82 secondes après le lancement, un morceau de la mousse d'isolation thermique, de la taille d'une valise, s'est détaché du réservoir externe, frappant les panneaux renforcés carbone-carbone (RCC) de l'aile gauche de Columbia.
Comme l'ont montré les expériences réalisées au sol par le CAIB, cette collision a créé un trou de 6 à 10 pouces (15 à 25 cm) de diamètre. Les gaz chauds ont alors pu entrer dans l'aile lors de la rentrée dans l'atmosphère de Columbia. Au moment du choc avec la mousse, l'orbiteur se trouvait à une altitude d'environ 20 115 m (66 000 pieds), et se déplaçait à Mach 2,46 (1 870 mi/h, ou 837 mètres par seconde). La masse du fragment de mousse était d'environ 0,54 kg et l'aile a été touchée à peu près à 244 m/s.
Le réservoir principal de carburant de la navette est recouvert de mousse isolante, afin d'éviter la formation de glace sur celui-ci lorsqu'il est plein d'hydrogène et d'oxygène liquides, ce qui pourrait endommager la navette au cours du décollage. Le trépied gauche de l'attache avant du réservoir est un composant aérodynamique d'environ un mètre entièrement en mousse, au lieu d'être une structure métallique avec revêtement de mousse.
En tant que telle, la mousse n'est pas normalement considérée comme un matériau de structure, elle est appelée à supporter certaines charges aérodynamiques. En raison de ces exigences particulières, la coulée en place et mise en forme des rampes ne peut être effectuée que par un technicien supérieur4. La barre du trépied (côtés droit et gauche) a été conçue à l'origine pour réduire les contraintes aérodynamiques autour des points de fixation au réservoir externe, mais s'est révélée inefficace à la suite de l'accident et a été supprimée du réservoir externe après STS-107. Une autre rampe en mousse, le long de la ligne d'oxygène liquide, a également été enlevée plus tard du réservoir pour éliminer une source de débris, après qu'une analyse complexe et des tests eurent prouvé que ce changement était sûr.
La rampe d'isolation du trépied est tombée sur de nombreux vols précédents (STS-7 (1983), STS-27 (1988), STS-32 (1990), STS-50 (1992), et partiellement sur les vols STS-52 et STS-62). En outre, la barre de mousse du Protubérance Air Load (PAL) a également perdu des morceaux, en plus de grandes zones de mousse. Les responsables de la NASA ont appelé ce phénomène "l'excrétion de mousse". Ces pertes avaient déjà causé au moins un choc, sans graves dommages.
Comme avec l'usure de joint torique qui en fin de compte a condamné le Challenger, les responsables de la NASA se sont habitués à ces phénomènes sans conséquence grave. Ce phénomène a été qualifié "normalisation de la déviance" par la sociologue Diane Vaughan dans son livre sur le processus de décision du lancement de Challenger5.
La vidéo prise au cours du décollage de la mission STS-107 a été entièrement examinée deux heures plus tard et n'a rien révélé d'anormal. Le lendemain, une copie en plus haute qualité du film, dont les images ont été retraitées pendant la nuit, a révélé les débris de mousse frappant l'aile gauche, endommageant potentiellement la protection thermique de la navette spatiale. À l'époque, l'emplacement exact où la mousse a heurté l'aile n'a pas pu être déterminé en raison de la faible résolution de la caméra vidéo de suivi.

Il y a 25 ans ...

Il y a 25 ans, l'équipage de la navette Challenger disparaissait dans une explosion

L'équipage du STS-51-L. Premier rang, de gauche à droite : Michael J. Smith, Francis Richard Scobee et Ronald E. McNair ; second rang, de gauche à droite : Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, Gregory B. Jarvis et Judith A. Resnik.

Il y a 25 ans, pour la première fois, les Américains ont perdu des astronautes dans l'espace. La navette Challenger explosait 73 secondes après son lancement, en direct à la télévision. L’accident aurait été provoqué par un joint défectueux d’une des deux fusées d’appoint, selon les conclusions d’une commission d’enquête.