Les enfants d'Orion

Les Navettes



Les navettes américaines ont transporté plus de 250 astronautes depuis son premier vol en avril 1981. Comme tout lanceur, elles décollent verticalement puis abandonnent leurs propulseurs d'accélération et leur réservoir.
Seul l'orbiteur est satellisé, devenant le lieu de vie de sept personnes durant deux semaines.



Elles servent également de plates-formes de lancement de satellites, et d'atelier pour réparer ceux tombés en panne.
En fin de mission, l'orbiteur redescend sur Terre comme un planeur.
Après une révision complète de plusieurs semaines, il est prêt à repartir.

Jusqu'à 2003, quatre exemplaires étaient en service : Columbia, Discovery, Atlantis et Endeavour.
Cinq à huit vols ont eu lieu chaque année.
Bonne à tout faire, la navette a cependant montré qu'elle n'était pas infaillible lorsque Challenger a explosé en 1986, causant la mort de ses sept passagers et plus récemment lorsque Columbia a explosé lors de la rentrée dans l'atmosphère.
Une navette de ce type est haute de 56 mètres et pèse 2000 tonnes au décollage.
Le prix d'un aller simple est de 390 millions d'euros( le prix de 3 airbus A 320).
Ces navettes décollent principalement de Cap Canaveral en Floride.
Sa vitesse est de mach 25 (environ 30000 km\h).

Qu'est ce qu'un moteur à réaction ?

Comme pour toute fusée, le fonctionnement des moteurs des navettes utilise un phénomène physique décrit par l'Anglais Isaac Newton : le principe de l'action et de la réaction. Cette théorie veut qu'à toute action (ou force) corresponde une réaction égale et de sens opposé.
Ainsi un canon qui tire boulet (action) recule en même temps (réaction. La navette ou fusée éjecte violemment des gaz vers l'arrière et se propulse par réaction vers l'avant, sans point d'appui extérieur : au déplacement de la masse de gaz vers l'arrière correspond un déplacement de la navette (ou fusée) vers l'avant.
Celui-ci sera d'autant plus important que la quantité des gaz éjectés et leur vitesse d'éjection seront élevés.


Columbia

1. Introduction

Le 1er février 2003, 9h, heure locale, 15 h, heure française ; la navette se désintègre.


Photo de l'accident prise depuis le sol au Texas.

Il ne lui restait que seize minutes de vol avant d'atterrir au centre spatial Kennedy, en Floride, dont elle n'était plus séparée que d'environ 1400 km,
mais sa 28ème mission sera aussi sa dernière, causant la mort son équipage composé de sept astronautes de retour d'un voyage dans l'espace de seize jours.

2. Déroulement de l'accident


17 ans presque jour pour jour après l'explosion de Challenger au décollage.
Tout semblait pourtant bien se dérouler ;
à 14h15 la navette quitte son orbite autour de la Terre pour rejoindre le centre spatial Kennedy.
Puis à 14h44, du gaz à très haute température pénètre dans une fissure de l'aile gauche de Columbia.
Ensuite, à 14h52, l'air chaud a envahi l'intérieur de l'aile gauche, elle est en flamme, des débris commencent à se détacher de la navette.
A 14h58, Columbia n'est plus portée par l'aile gauche et commence à rouler sur le côté.
Enfin, à15h la navette se désintègre au-dessus du Texas.

3. Les causes

Depuis le 11 septembre 2001, les gens ont peur de l'attentat terroriste.
L'équipage de Columbia était composé de 6 américains et de 1 israélien. Cela a donc alimenté chez certains l'hypothèse terroriste.
Mais cette hypothèse ne tient pas debout car vu la vitesse de la navette (21000 km/h), aucun missile n'aurait pu l'atteindre. Les radars américains l'auraient repéré. Quant à déposer une bombe dans la navette avant le décollage aurait été impossible car elle est surveillée nuit et jour.

Au décollage de Columbia, la chute d'un bloc de mousse d'environ 1 kg aurait fragilisé l'aile gauche et heurta les protections thermiques du véhicule. Voir ci-dessous.



La NASA annonça qu'il y n'avait aucun danger pour l'équipage et l'engin spatial mais ses informations sont aujourd'hui mises en cause.
Car un morceau de mousse de moins de 1 kg lancé à plus de 800 km\h provoque des fissures de plusieurs centimètres de long sur des panneaux de tuile. 20000 tuiles en céramique sont disposées sur son ventre. Ces panneaux peuvent endurer 1500°C. Sans ce bouclier, le fuselage de la navette spatiale ne supporterait pas des températures supérieures à 175°C.

Pour avoir des indices, il faut retrouver les morceaux de la navette et les analyser. Ces morceaux ont été éparpillés de la Californie au Texas.

Une autre hypothèse a été émise : un déchet spatial (du genre débris de satellite ou autre) aurait pu précipiter la perte de la navette. Car pendant une réparation d'un satellite, l'astronaute peut très bien laisser tomber un tournevis, une vis ou un écrou.

4. Les procédures de sauvetage possibles

Contrairement à une idée répandue, de nombreuses procédures de sauvetage existent pour préserver la vie des astronautes en cas de problème à bord d'un vaisseau spatial.
Malheureusement pour l'équipage de Columbia, les phases critiques sont celles où aucune solution n'existe.

Voici quelques solutions de sauvetage :

- Revenir sur terre avant la mise en orbite.
La NASA aurait pu décider de faire revenir la navette sur Terre avant qu'elle ne sorte de l'atmosphère et atterrir soit en Espagne ou au Maroc.

- Inspecter la navette et la réparer dans l'espace.
Cette initiative a été abandonnée en raison des difficultés d'intervention en apesanteur et de toute manière la navette ne transportait pas le matériel requis.

- Rejoindre la station spatiale internationale.
La navette spatiale pourrait s'amarrer à l'ISS et les astronautes repartir en Soyouz. Mais les deux engins ne tournoyant pas sur le même plan orbital, leur rencontre aurait été impossible. Comme le rendez-vous spatial n'était pas rpévu, la navette n'avait pas les points d'attache nécessaires pour s'amarrer à l'ISS.

- Envoyer une navette spatiale ou un Soyouz de secours.
La navette Atlantis aurait pu venir secourir la navette mais Columbia n'aurait pas eu assez d'air.

Leur seule chance aurait été que la NASA annule le vol dès la chute du bloc de mousse. Mais l'agence spatiale disposa de 6 à 7 minutes après la mise à feu pour tout annuler.

5. La mission de trop

Columbia était la plus ancienne des navettes, la première en 1981, en 2001, la NASA avait envisagé mettre un terme à sa carrière, une fatigue générale des structures pourrait être à l'origine de la catastrophe. Et après l'explosion de la navette Challenger, la flotte resta collé au sol pendant deux ans et demi.

6. Un homme avait vu venir le désastre

Don A. Nelson est un ancien ingénieur de la NASA qui a travaillé sur la navette depuis son origine. Columbia a été la 1ère navette construite.
Il a pris sa retraite en 1999. L'été 2002, il a adressé un courrier à la NASA, puis à Georges W. Bush, concernant la sécurité des navettes. Si l'on avait suivi une de ses recommandation alors les astronautes auraient pu échapper à l'accident.

7. L'enquête

Des milliers de débris de la navette sont éparpillés un peu partout comme dit précédemment.
Un travail de fourmi a permis de récupérer l'enregistrement magnétique de différentes données relatives au vol de Columbia, et de quasiment reconstituer la navette au moment du désastre.
Une vidéo a été retrouvée montrant que les astronautes n'avaient aucune conscience du sort qui les attendait.

Aujourd'hui, on peut se demander si les navettes américaines continueront à voler car c'est le deuxième accident de la navette qui va provoquer la mort de sept personnes. Les Américains aujourd'hui doivent mettre en orbite leurs satellites par des lanceurs russes ou des lanceurs européens. Aussi bien des satellites de communication que des satellites militaires !

Texte construit à partir de :
Science et Vie Junior, Août 2003 (en particulier les illustrations)
et diverses sources Internet.

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mise à jour 17 juillet 2005