STS-51-F, aussi connue sous la désignation de « Spacelab 2 », est la désignation du 19e vol du programme de navettes spatiales de la NASA, et le 8e vol de la navette Challenger.
Son lancement eut lieu le , depuis le pas de tir du centre spatial Kennedy, en Floride, et la navette revint se poser sur Terre le , seulement six jours plus tard. Pendant le lancement, la navette fut victime de nombreuses défaillances de capteurs au niveau de ses moteurs SSME, et l’équipage se trouva contraint à effectuer une procédure d’urgence désignée « ATO », pour « Abort To Orbit ». Il s’agit là du seul cas d’exécution de procédure d’abandon de toute la carrière de la navette spatiale. À la suite de cette manœuvre, la mission fut effectuée à une altitude orbitale plus basse que prévu.
Charge utile
Alors que le chargement principal de la navette était le laboratoire spatial Spacelab 2, celui qui eut le plus de publicité fut finalement le Carbonated Beverage Dispenser Evaluation (évaluation de distributeur de boisson gazeuses), qui était une expérience où les deux géants Coca-Cola et Pepsi essayèrent de rendre leurs boissons respectives disponibles pour les astronautes[1].
Équipage
Emplacements des astronautes : les sièges 1 à 4 sont sur le pont supérieur, les sièges 5 à 7 sont sur le pont-milieu. S1 : Fullerton, S2 : Bridges, S3 : Henize, S4 : Musgrave, S5 : England, S6 : Acton, S7 : Bartoe.
Comme pour les missions Spacelab précédentes, l’équipage était divisé en deux demi-bordées de service de 12 heures chacune. Acton, Bridges et Henize étaient l’équipe « rouge », tandis-que Bartoe, England et Musgrave étaient l’équipe « bleue ». Fullerton pouvait prendre la bordée qu'il désirait, selon les besoins de la mission[2]. Challenger embarquait deux combinaisons spatiales EMU, dans l’éventualité d’une sortie extravéhiculaire d’urgence, qui aurait dû être effectuée par les astronautes England et Musgrave[2].
La première tentative de lancement de la STS-51-F, le , fut stoppée au dernier moment, à T-3 secondes, après l’allumage des moteurs SSME. L’interruption du décollage fut produite par la défaillance d’une vanne de refroidissement du SSME no 2 (celui du milieu), ce qui entraîna immédiatement l’arrêt des trois moteurs.
La seconde tentative de lancement fut la bonne, et le à 17 h 0 UTC, la navette décolla avec 1 h 37 de retard, à la suite de problèmes de liaisons de données entre la navette et le pas de tir.
Trois minutes et 31 secondes après le décollage, l’un des deux capteurs de température des turbopompes à haute pression du SSME no 2 connut une défaillance. Deux minutes et 12 secondes plus tard, le deuxième de ces capteurs subit également une défaillance, causant un arrêt prématuré du moteur principal central. Ce fut la seule panne de moteur en vol subie par la navette spatiale pendant toute sa carrière opérationnelle. Vers environ 8 minutes de vol, l’un de ces mêmes capteurs à l’intérieur du moteur de droite fut également victime d’une panne, tandis que le deuxième commençait à afficher des valeurs proches de la zone rouge, ce qui allait entraîner également l’arrêt du SSME correspondant. L’ingénieur des systèmes de propulsion, Jenny M. Howard, ordonna rapidement à l’équipage de bloquer toute tentative automatique ultérieure d’éteindre un deuxième SSME, afin d’éviter de perdre trop de propulsion, ce qui aurait placé la navette dans une situation d’urgence plutôt risquée qui aurait même pu mener à sa perte totale et à celle de son équipage[3].
La navette continua son vol sur deux moteurs, et la fin du vol se déroula sur une trajectoire suivant la procédure ATO, ce qui l’amena sur une orbite plus basse que prévu.
Déroulement de la mission
Expérimentations depuis la soute de Challenger. Ici, l’instrument IPS (Instrument Pointing System) de l’Agence spatiale européenne.
La charge utile principale de l'orbiteur était le laboratoire spatialSpacelab 2 . Un élément spécial de ce module, désigné « igloo », était disposé en face d’un assemblage de trois palettes scientifiques, et permettait d’effectuer des tâches de maintenance sur les instruments montés sur ces palettes. L’objectif principal de la mission était de vérifier les performances du laboratoire Spacelab, déterminer sa compatibilité avec les systèmes de l’orbiteur et de mesurer l’environnement créé par l’avion spatial. Les expériences couvraient de nombreux domaines variés, telles que les sciences de la vie, la physique des plasmas, l’astronomie, l’astrophysique à haute énergie, la physique solaire, la physique atmosphérique et la recherche technologique. Malgré un plan de mission remanié à la hâte à la suite de la procédure de décollage chaotique de Challenger, la mission Spacelab 2 fut tout de même considérée comme un succès.
Trois autres instruments remarquables étaient embarqués dans le cadre de la mission :
Le vol marqua le premier test en orbite du système IPS (Instrument Pointing System) de l’agence spatiale européenne (ESA). Cet appareillage de pointage unique avait été conçu avec une précision d’une seconde d’arc. Initialement, il y eut quelques problèmes au moment de lui demander de viser le Soleil, qui furent résolus après plusieurs mises à jour du logiciel embarqué. L'astronaute Tony England devint le deuxième radio-amateur à transmettre depuis l’espace.
L’instrument IRT (Infrared Telescope) du Spacelab était également de la mission[4]. Il s’agissait d’un télescope à infrarouges de 15,2 cm de diamètre refroidi à l’hélium, observant la lumière dans des longueurs d’onde comprises entre 1,7 et 118 µm[4]. L’expérience fut elle aussi victime de problèmes, comme par-exemple les émissions de chaleur provenant de la navette elle-même, mais elle rapporta quand-même beaucoup de données astronomiques utiles[4].
Le Plasma Diagnostics Package (PDP), qui avait déjà été embarqué pendant la mission STS-3, fit son retour dans la mission et constituait partie d’un ensemble d’expériences sur la physique des plasmas destinées à étudier l’atmosphère terrestre. Au cours du troisième jour de la mission, l’ensemble fut hissé hors de la soute par le bras télécommandé de la navette, pour une durée de six heures[5]. Pendant ce temps, Challenger manœuvra autour du PDP, afin de mener un exercice de manœuvres à proximité directe de volumes importants. Le bras télécommandé agrippa le PDP avec succès et l’ensemble fut ramené à l’intérieur de la soute au début du quatrième jour de la mission[5].
Dans le cadre d’une expérience marketing hautement médiatisée, les astronautes de la mission STS-51-F purent boire des boissons gazeuses provenant de canettes spéciales conçues par les géants de l'industrie agro-alimentaire Coca-Cola et Pepsi[6]. Après le vol, les astronautes révélèrent qu’ils préféraient la Tang, en partie parce qu’elle pouvait être mélangée en orbite avec les provisions d’eau fraîche existantes, alors qu’il n’existait aucun équipement spécial pour rafraichir le soda, qui de plus avait tendance à dégazer excessivement à cause de l’apesanteur.
Atterrissage
Challenger atterrit à la base aérienne d’Edwards, en Californie, le à 12 h 45 min 26 s UTC. Sa distance de roulage fut de 2 612 m. La mission avait été étendue de 17 orbites additionnelles en raison de la procédure d’abandon ATO. L’orbiteur fut de retour au Kennedy Space Center le .
Insigne de mission
L’insigne de mission fut dessiné par l’artiste Skip Bradley, de Houston au Texas. La navette Challenger est dessinée en route vers les cieux, en quête de nouvelles connaissances dans le domaine de l'astronomie solaire et stellaire, avec sa charge utile Spacelab 2. Les constellations du Lion et Orion sont représentées dans leurs positions relatives au Soleil au moment du vol. Les 19 étoiles indiquent que la mission est le 19evol de la navette spatiale américaine.
↑(en) Brian Welch, Limits to inhibit, Houston, TX: NASA Lyndon B. Johnson Space Center, Space News Roundup, (lire en ligne [PDF]), p. 1 à 3, consulté le .
