«Major Malfunction»: Se souvenir du dernier lancement de Challenger, OTD en 1986

par Ben Evans28 janvier 2023, 7h004commentaires

Pour ceux d'entre nous d'un certain âge, il peut y avoir peu d'images plus horribles imprimées dans nos mémoires à long terme que la vue de la navette Challenger explosant dans le ciel clair de la Floride le matin du 28 janvier 1986. Pour cet auteur, alors un neuf Un garçon d'un an ayant grandi à la périphérie de la ville industrielle de Birmingham, en Angleterre, l'événement cauchemardesque s'est déroulé à la télévision en direct et l'énormité de la tragédie était difficile à comprendre.

La perte de Challenger et de ses sept astronautes - le commandant Dick Scobee et le pilote Mike Smith, ainsi que les spécialistes de mission Judy Resnik, Ron McNair et Ellison Onizuka et les spécialistes de la charge utile Greg Jarvis et l'institutrice Christa McAuliffe - a totalement remodelé l'histoire future du programme de navette. Une innocence, a déclaré plus tard l'astronaute Robert "Hoot" Gibson, a été perdue le 28 janvier 1986.

Mais envoyer Challenger dans l'espace pour la mission 51L en ce matin glacial de janvier, il y a toutes ces années, s'était avéré un exercice de frustration. Et c'était une frustration que la NASA ne pouvait pas se permettre. En plus de déployer le deuxième satellite de suivi et de relais de données (TDRS-B) et le vol libre Spartan-203 pour observer la comète de Halley, le vol de six jours a présenté McAuliffe comme le premier citoyen privé à voler sur la navette.

Choisie parmi des milliers de candidats à l'initiative "Teacher in Space" en juillet 1985, elle enseignerait deux leçons à bord de Challenger, fournissant une publicité indispensable à la NASA alors qu'elle cherchait à démontrer les capacités de la navette et à convaincre les législateurs de soutenir une future station spatiale.

En août 1984, le président Ronald Reagan a annoncé le projet Teacher in Space (TISP), demandant à la NASA de trouver un éducateur doué capable de communiquer son enthousiasme aux étudiants en orbite. Le Council of Chief State School Officers a coordonné le processus de sélection et, de novembre 1984 à février 1985, plus de 11 000 candidatures ont été soumises. Celles-ci ont été réduites à 114 demi-finalistes par des comités d'examen des États, des territoires et des agences, puis réduites encore à dix finalistes.

À la fin de juillet 1985, le vice-président George HW Bush a officiellement annoncé que McAuliffe était le candidat principal, soutenu par Barbara Morgan. Ils ont commencé à s'entraîner avec l'équipage de Scobee au Johnson Space Center (JSC) à Houston, au Texas, en septembre suivant.

Et au moment où ils sont arrivés en Floride pour le lancement en janvier 1986, leur rendez-vous avec le destin avait été retardé jusqu'à la fin du mois, en raison de problèmes pour ramener la navette Columbia à la maison depuis son propre vol, Mission 61C. Retardée à plusieurs reprises par des vents violents, une poignée d'écoutille gelée et d'autres maladies, la Mission 51L devait finalement voler le mardi 28 janvier.

Mais la nuit précédant le lancement, les températures ont chuté à -13 degrés Celsius (8,6 degrés Fahrenheit), obligeant les techniciens à allumer des douches de sécurité et des tuyaux d'incendie sur la rampe de lancement pour empêcher les tuyaux de geler. Cela a inquiété l'équipe d'inspection des glaces, qui a commencé son «balayage» final de la plate-forme aux premières heures du 28 et ils ont été obligés de faire tomber plusieurs glaçons de 12 pouces (30 centimètres) avec des manches à balai comme le compte à rebours. a continué à faire tic-tac vers le lancement.

Le lendemain matin, le soleil s'est levé sur les conditions météorologiques les plus froides dans lesquelles un lancement de navette n'avait jamais été tenté, un fait qui ferait l'objet d'une enquête approfondie lors de l'enquête présidentielle ultérieure sur la cause des événements tragiques plus tard dans la journée. Les quantités abondantes de glace sur le pad 39B ont forcé un délai supplémentaire de deux heures pour permettre le dégel.

Les familles des astronautes, y compris la femme de Scobee, June, doutaient que la NASA puisse voler dans de telles conditions. Son mari a insisté, au téléphone ce matin-là, sur le fait qu'il estimait qu'il était prudent de le faire.

Mais Scobee avait tort.

La mission 51L a commencé à 11 h 38 HNE. Six secondes et demie avant le décollage, les trois moteurs principaux de Challenger ont tonné et, alors que le compte à rebours touchait à zéro, les spectateurs rassemblés au Kennedy Space Center (KSC) ont été accueillis par le crépitement staccato assourdissant de ses jumeaux Solid Rocket Boosters ( SRB).

Il s'est avéré être la défaillance des joints toriques primaires et secondaires à la base du servomoteur droit, les enquêteurs concluraient plus tard à partir de preuves photographiques, physiques et autres, qui étaient directement responsables de la destruction de Challenger ce jour-là. Une preuve évidente de la faillibilité des propulseurs, rendue publique pour la première fois par la Commission Rogers dans la tragédie, s'est produite par hasard lorsque, 0,678 seconde après le décollage, une caméra vidéo montée près du pad 39B a capturé "une forte bouffée de fumée grise… jaillissant de à proximité du joint de champ arrière du Solid Rocket Booster droit."

La caméra avait identifié le résultat révélateur des joints toriques primaires et secondaires - qui étaient destinés à empêcher les gaz brûlants de s'échapper entre les joints du segment de surpresseur - défaillants, se désintégrant et s'écoulant dans les instants suivant l'allumage. Plus important encore, le point de défaillance faisait directement face au réservoir externe et à sa charge volatile d'oxygène liquide et de propulseurs à hydrogène, qui alimentaient les moteurs principaux de la navette. Toute flamme du booster compromis pouvait désormais jouer sur le char comme un chalumeau, enflammant son contenu dans une boule de feu et détruisant Challenger, ainsi que l'ensemble du complexe de lancement.

Des années plus tard, l'ingénieur en structure de Morton Thiokol, Roger Boisjoly, a exprimé son profond étonnement que le véhicule n'ait pas explosé sur la rampe de lancement. Par une séquence incroyable d'événements, un morceau de combustible solide a temporairement bouché le trou du joint torique et la première minute de l'ascension de Challenger s'est déroulée normalement.

Plusieurs autres bouffées de fumée de plus en plus dense et plus sombre - indiquant davantage que les produits en combustion étaient bien la graisse, l'isolant et le matériau caoutchouté du joint torique des joints d'étanchéité - ont été enregistrées par d'autres caméras au niveau du sol entre 0,836 et 2,5 secondes après le décollage, alors que les poteaux de retenue des boosters étaient sectionnés et que la navette sortait du pad 39B. Comme chaque bouffée était laissée derrière par la trajectoire ascendante de Challenger, la prochaine bouffée fraîche pouvait être vue près du niveau de l'articulation.

La fréquence de ces émissions était directement liée à la flexion à l'intérieur du SRB, car l'espace dans son joint s'ouvrait, puis se fermait. La dernière incidence de fumée au-dessus du joint a été chronométrée à T+2,733 secondes. Dans les millisecondes qui ont suivi, une combinaison de facteurs atmosphériques et de l'échappement éblouissant des boosters a rendu difficile de déterminer si d'autres fumées sortaient du point de défaillance.

Un peu moins de huit secondes après le début de la mission, Challenger a dégagé la tour du Pad 39B et a commencé une manœuvre de roulis programmée, se déplaçant sur l'azimut de vol correct pour une orbite d'inclinaison de 28,45 degrés, puis se balançant sur le dos sous le contrôle de son objectif général. Ordinateurs (GPC). Peu de temps après, à T + 19 secondes, pour se préparer au passage à travers une période de turbulence aérodynamique maximale (appelée "Max Q"), les moteurs principaux ont été réduits de 104 à 94%, puis à 65%, de la poussée nominale.

Trente-sept secondes après le début de l'ascension, elle a rencontré le premier de plusieurs cisaillements de vent à haute altitude, qui ont duré jusqu'à une minute après le lancement. Dans son enquête, la Commission Rogers a noté que le système de guidage, de navigation et de contrôle de la navette détectait et compensait ces conditions, et - bien que les charges aérodynamiques de la mission 51L aient été plus élevées que les vols précédents dans les plans de lacet et de tangage - les SRB ont néanmoins répondu efficacement à toutes les commandes.

Il est possible que la mission se soit encore déroulée normalement, si le bouchon de combustible solide était resté coincé dans la brèche du joint torique. Cependant, par un incroyable coup de chance cruelle, Challenger a traversé le cisaillement de vent le plus sévère jamais rencontré par une pile de navettes ascendantes. Le cisaillement a délogé le bouchon environ une minute après le début de la mission.

Après avoir traversé une turbulence aérodynamique maximale, 51 secondes après le début de la montée, ses moteurs principaux ont été ramenés à pleine puissance; peu de temps après, à 58,788 secondes, une image vidéo a enregistré la première preuve d'une flamme vacillante provenant du joint arrière du SRB droit. Le bouchon temporaire de combustible solide avait disparu et, bien qu'ils aient été inconscients de tout ce qui n'allait pas, le sort de l'équipage était désormais scellé.

La flamme s'est rapidement établie, se transformant en un panache bien défini en une demi-seconde. Exactement une minute après le début de la mission, la télémétrie descendante a indiqué un différentiel de pression de chambre inhabituel entre les boosters gauche et droit - la pression de ce dernier était inférieure d'environ 11,8 psi à l'autre, indiquant une fuite dans son joint arrière.

Au fur et à mesure que la flamme augmentait de taille, le «slipstream» aérodynamique de Challenger la déviait vers l'arrière et circonférentiellement par la structure saillante de l'anneau supérieur qui reliait le SRB au réservoir externe, concentrant la flamme directement sur la surface du réservoir. Soixante-deux secondes après le début de l'ascension, le contrôle vectoriel de poussée (TVC) du propulseur gauche s'est déplacé pour compenser le mouvement de lacet causé par la poussée réduite de son homologue droit.

Quelques secondes plus tard, la première manifestation visuelle de la flamme du surpresseur endommagé avait percé le segment inférieur du réservoir externe : un changement brusque de la forme et de la couleur de la flamme, indiquant qu'elle se mélangeait maintenant avec une fuite d'hydrogène liquide. De plus, les données de pressurisation autour de ce point ont renforcé le fait que son réservoir d'hydrogène liquide était bien rompu.

Dans Mission Control, l'astronaute Dick Covey - assis avec son collègue astronaute Fred Gregory à la console de Capcom - a relayé un appel standard : "Challenger, allez à l'accélérateur."

Scobee revint une seconde ou deux plus tard. "Roger," répondit-il. "Allez à la manette des gaz."

Dans les secondes qui ont suivi, une séquence d'événements incroyablement rapide s'est terminée par la destruction du réservoir externe, la séparation des deux boosters et la désintégration structurelle de Challenger. Soixante-douze secondes après le décollage, la flamme du SRB droit a finalement brûlé à travers la partie inférieure des deux entretoises qui la maintiennent sur le réservoir externe ; pivotant autour de son montant supérieur, le haut du servomoteur a percuté l'inter-réservoir et la base du réservoir d'oxygène liquide, les brisant tous les deux.

Presque simultanément, vers T + 73,1 secondes, des nuages ​​de vapeur blanche ont été repérés au sommet du réservoir et autour de la zone de son dôme inférieur : le premier était clairement indicatif de la rupture du réservoir d'oxygène liquide, le second preuve concluante d'une défaillance structurelle. Presque immédiatement, à T + 73,6 secondes, une énorme - "presque explosive", lit-on dans le rapport final de la Commission Rogers - brûle à la fois l'hydrogène qui fuit du réservoir le plus bas et l'oxygène de sa section la plus haute.

À ce stade, la mission 51L se trouvait à une altitude de neuf milles (15 kilomètres) au-dessus de l'océan Atlantique, voyageant à près de deux fois la vitesse du son, et Challenger a été perdu de vue dans la combustion explosive. Son système de contrôle de réaction (RCS) s'est rompu pendant cette période, déclenchant la combustion hypergolique de ses propulseurs, mise en évidence par une teinte brun rougeâtre autour du bord de la boule de feu.

Pendant ce temps, les deux propulseurs, maintenant libérés de leurs charges, se sont rapidement éloignés de la catastrophe, mais ont été détruits à distance par le responsable de la sécurité du champ de tir à 11 h 39 min 50 s HNE, environ 110 secondes après le lancement. "De toute évidence un dysfonctionnement majeur", fut tout ce que Steve Nesbitt, le commentateur stupéfait du lancement, put remarquer.

La perte de Challenger, jouée de la manière la plus dévastatrice pour le public, mettrait le programme de la navette et la NASA à genoux bien plus longtemps que les 32 mois nécessaires pour remettre les véhicules réutilisables en vol. Les enquêteurs découvriraient une gamme de facteurs techniques, managériaux et humains derrière la tragédie.

Et avec chaque lancement qui a suivi, jusqu'à la toute fin des 30 ans d'histoire de la navette, la phase de lancement est sans doute restée la plus critique. Pour chaque mission, la barrière psychologique de 73 secondes était un obstacle puissant à surmonter pour chaque équipage. Alors même qu'Atlantis s'est envolée vers l'espace pour la finale de la navette le 8 juillet 2011, de nombreux cœurs ont raté un battement lorsque le commandant de la STS-135 Chris Ferguson a envoyé par radio "Roger, allez à l'accélérateur" pour la dernière fois.

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