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Le retour des astronautes sur Terre début août sera la partie la plus délicate de la mission de SpaceX

Le retour des astronautes sur Terre début août sera la partie la plus délicate de la mission de SpaceX
Les astronautes de la NASA Bob Behnken (à gauche) et Doug Hurley (à droite) à l'intérieur du vaisseau spatial Crew Dragon de SpaceX. © NASA

Deux astronautes à bord de la Station spatiale internationale sont en plein milieu d'une mission historique : le tout premier vol spatial commercial habité. Le 30 mai dernier, le vaisseau spatial de SpaceX, la Crew Dragon, a envoyé Bob Behnken et Doug Hurley de la NASA vers la Station spatiale internationale (ISS), à l'aide du lanceur Falcon 9. Le vaisseau spatial s'est amarré avec succès à la Station spatiale le jour suivant. Mais le plus dur reste à faire : ramener l'équipage sur Terre. Les astronautes doivent à nouveau monter à bord du Crew Dragon et traverser l'atmosphère à toute allure — un voyage qui exigera que le vaisseau puisse résister à des températures allant jusqu'à 3 500 degrés Fahrenheit (environ 1927 degrés Celsius). Elon Musk, le DG de SpaceX, a déclaré que c'était la partie de la mission qui l'inquiétait le plus. "À certains égards, le retour est plus dangereux que l'ascension, donc nous ne voulons pas crier victoire trop vite", a déclaré Elon Musk aux journalistes après le lancement.

Le calendrier de retour des astronautes n'était pas clair au départ. Le vaisseau spatial — actuellement attaché à l'ISS — a jusqu'à 110 jours à partir de son arrivée jusqu'à ce qu'une forme corrosive d'oxygène à haute altitude dégrade ses panneaux solaires. Jim Bridenstine, l'administrateur de la NASA, a tweeté que la mission a pour objectif de désamarrer la Crew Dragon de la Station spatiale le 1er août et de la faire atterrir dans l'océan Atlantique le 2 août. "La météo déterminera la date réelle du retour", a-t-il tranché. Si la mission, appelée Demo-2, se termine comme prévu, elle permettra à SpaceX de transporter régulièrement des astronautes vers et depuis l'ISS. S'il s'avère que la mission est un succès de bout en bout, cela permettrait de rétablir les vols habités dans l'espace depuis le sol des États-Unis pour la première fois depuis la fin du programme américain en 2011. Voici à quoi il faut s'attendre lors du retour des astronautes.

Une illustration montrant la Crew Dragon de SpaceX revenant de son orbite sur Terre et supportant le réchauffement intense provoqué par la réintroduction dans l'atmosphère.  SpaceX/YouTube

Le Crew Dragon doit survivre à une violente descente dans l'atmosphère terrestre

Le Crew Dragon de SpaceX, nommé Endeavour, s'approchant de la Station spatiale internationale pour s'y amarrer, le 31 mai 2020.  NASA

Le retour de Bob Behnken et Doug Hurley depuis la Station spatiale vers un point d'atterrissage sûr dans l'océan pourrait prendre entre six et trente heures, a déclaré Stephanie Schierholz, porte-parole de la NASA, à Business Insider US. La durée du voyage dépend du moment où la NASA choisit de le commencer.

Le moment venu, les astronautes remonteront dans la Crew Dragon et le vaisseau spatial rentrera les crochets qui le maintiennent fixé à l'ISS.

Une illustration du Crew Dragon de SpaceX s'amarrant à la Station spatiale internationale.  SpaceX

La Crew Dragon mettra alors doucement à feu ses propulseurs pour se projeter hors du laboratoire orbital. Une fois qu'il sera suffisamment éloigné de l'ISS, la capsule fera feu plus agressivement pour se mettre sur la bonne trajectoire jusqu'à son emplacement de largage au large de la côte atlantique de la Floride.

De là, le vaisseau spatial se débarrassera de son coffre en forme de tube — une section inférieure équipée de réservoirs de carburant, de panneaux solaires et d'autres équipements dont les astronautes n'auront plus besoin. Cette section devrait tomber dans l'atmosphère terrestre et se consumer.

Une illustration du Crew Dragon de SpaceX qui se débarrasse de son tronc avant de retourner sur Terre.  SpaceX via YouTube

Le bouclier thermique de la capsule sera alors exposé. Après environ six minutes supplémentaires de mise à feu des propulseurs pour la pousser dans l'atmosphère terrestre, le vaisseau commencera à tomber. Son bouclier thermique déviera et absorbera l'énergie du plasma surchauffé, protégeant ainsi le matériel et les astronautes qui traversent l'atmosphère terrestre à une vitesse 25 fois supérieure à celle du son.

"La partie qui me préoccupe le plus ce serait le retour", a déclaré Elon Musk à Irene Klotz, de l'Aviation Week, en mai, quelques jours avant le lancement.

Une illustration du vaisseau spatial Crew Dragon de SpaceX qui revient sur Terre avec un feu de plasma devant son bouclier thermique. SpaceX via YouTube SpaceX via YouTube

Ajoutant que sa "plus grande inquiétude" concernant le nouveau vaisseau spatial portait sur la conception asymétrique de la capsule. Cette forme était nécessaire pour le système d'évacuation d'urgence, qui peut larguer la capsule loin de la fusée de lancement si celle-ci tombe en panne en plein vol. Bien qu'Elon Musk ait déclaré que l'asymétrie ne poserait probablement pas de problème, il craint que cela ne complique le retour sur Terre.

"S'ils tournent trop, alors ils pourraient potentiellement absorber le plasma dans les nacelles du propulseur d'évasion du Super Draco", a-t-il estimé, ajoutant que cela pourrait surchauffer certaines parties du vaisseau ou lui faire perdre le contrôle à cause des oscillations. "Nous avons examiné la situation de six façons différentes jusqu'à dimanche, donc ce n'est pas que je pense que cela va échouer. C'est juste que je m'inquiète un peu de l'asymétrie de la coque arrière".

Le vrai défi consiste à être en mesure de rattraper la chute du vaisseau spatial

En supposant que la Crew Dragon survive à sa chute dans la haute atmosphère terrestre, les parachutes de la capsule doivent se déployer quelques minutes plus tard pour ralentir le vaisseau alors qu'il tombe dans des parties plus épaisses de l'atmosphère. Le premier parachute devrait se déployer à 18 000 pieds (5 486,4 mètres), tandis que la Crew Dragon se dirigerait vers le sol à une vitesse de 350 mph (563,27 km/h). Il devrait ralentir la chute de la capsule à environ 119 mph (environ 192km/h) avant qu'elle n'atteigne 6 000 pieds (environ 1 829 mètres), lorsque d'autres parachutes se déploieront.

Le 8 mars 2019, le Crew Dragon de SpaceX est guidé par quatre parachutes alors qu'il plonge dans l'océan Atlantique au large de la côte est de la Floride, après être revenu de la Station spatiale internationale dans le cadre de la mission Demo-1.  Cory Huston/NASA

"Les parachutes sont neufs. Se déploieront-ils correctement ? Et ensuite le système guidera-t-il le Dragon 2 vers le bon endroit et descendra-t-il en toute sécurité ?", s'est interrogé Elon Musk en mars 2019, après le décollage de la mission Demo-1 (un vol d'essai sans équipage de son vaisseau spatial). Les parachutes ont bien fonctionné à la fin de cette mission, mais ils ont échoué à un test à peine un mois plus tard.

Lors d'un point presse avant le lancement de mai avec équipage, Hans Koenigsmann, vice-président de SpaceX chargé de la garantie de la mission, a été interrogé sur ce qui l'avait empêché de dormir pendant le déroulement de la mission. Lui aussi a pointé du doigt les parachutes, puisque leur emballage ne peut pas être testé tant qu'ils ne sont pas déployés.

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Si tout se passe bien, cependant, la capsule devrait plonger dans l'océan entre 22 et 175 miles nautiques au large des côtes de la Floride.

Le personnel de l'USAF s'entraîne pour secourir les astronautes présent à bord du Crew Drago de SpaceX.  Centre de recherche de la NASA à Langley/Ron Beard

Bob Behnken et Doug Hurley patienteront alors à l'intérieur de la capsule pendant une durée pouvant aller de 30 minutes à une heure, selon les conditions météorologiques et l'état du vaisseau spatial, à l'approche des équipes de récupération en bateau. Les équipes récupéreront les astronautes et leur feront passer un examen médical préliminaire.

L'astronaute Doug Hurley, avec des équipes de la NASA et de SpaceX, répète son extraction du Crew Dragon, le 13 août 2019 à Cape Canaveral, en Floride.  NASA/Bill Ingalls

Un hélicoptère les transportera jusqu'au rivage. De là, ils prendront un avion pour Houston.

Ce n'est qu'à ce moment-là, que l'on pourra déterminer que les astronautes auront accompli avec succès une mission qui avait 1 chance sur 276 de les tuer.

Des équipes de la NASA et de SpaceX pratiquent les procédures d'évacuation d'urgence médicale à bord du navire GO Searcher, le 15 août 2019 dans l'océan Atlantique au large du cap Canaveral, en Floride.  Bill Ingalls/NASA

"Je pousse un soupir de soulagement", a déclaré Jim Bridenstine après que la Crew Dragon a atteint son orbite le 30 mai dernier. "Mais je peux aussi vous dire que je ne fêterai rien tant que Bob et Doug ne seront pas rentrés sains et saufs."

Version originale : Morgan McFall-Johnsen / Business Insider US.

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