STS-125 (05/2009) – Mission Service 4

INFORMATIONS

La mission STS-125 est la cinquième et dernière mission d’entretien du télescope spatial Hubble. HST-SM4 pour Hubble Space Telescope Servicing Mission 4, doit équiper le télescope spatial d’une nouvelle caméra opérant dans l’ultraviolet et l’infrarouge, d’un spectromètre plus sensible, de six gyroscopes et de six batteries, d’un dispositif de protection thermique et d’un système d’amarrage en prévision de sa désorbitation de fin de vie. De plus, les cinq sorties spatiales prévues permettront aussi la réparation d’un spectrographe d’imagerie et d’une caméra panoramique.
Sept membres d’équipage commandés par l’astronaute Scott D. Altman ont pris place à bord de la navette spatiale Atlantis. Cette dernière décolle sans encombre et à l’heure prévue le 11 mai.

Dès le deuxième jour de vol, l’inspection du bouclier thermique par le duo bras RMS et perche OBSS commence. L’étude est particulièrement poussée car pour cette mission aucun rendez-vous avec la Station Spatiale Internationale n’est au programme. De ce fait, l’orbiteur n’effectuera pas son traditionnel « looping » qui permet en temps normal, à l’équipage de l’ISS, de photographier avec précision la couverture thermique de la navette. L’inspection ne révèle aucun dommage suffisamment important pour compromettre le retour sur Terre. A noter que pour ce vol, l’équipage ne réalisant pas de jonction avec la Station spatiale qui pourrait servir de refuge, une mission de sauvetage numérotée STS-400 est prête à décoller du Kennedy Space Center afin de porter secours à l’équipage en cas de retour compromis.

Le 13 mai, à 547 km d’altitude au dessus de l’Australie, le bras articulé RMS de l’orbiteur capture Hubble à 17:14 UTC très précisément. Il est positionné à la verticale de la soute d’Atlantis sur le support FSS (Flight Support Structure), toutefois avec un peu de retard en raison de problèmes de communication avec le centre de contrôle au sol. Les opérations de maintenance peuvent débuter.

Le lendemain, la première sortie spatiale est effectuée par les astronautes John Grunsfeld et Andrew Feustel. Durant les 7 heures et 20 minutes d’activité extravéhiculaire (EVA), les coéquipiers remplacent l’ancienne caméra WFPC-2 qui avait été installée en 1993 lors de la mission STS-61, par le nouveau modèle WFC-3 (Wide Field Camera 3). Cet instrument est conçu pour capturer des cibles astronomiques sur une large plage de longueur d’onde et avec un grand champ de vision. L’installation rencontre quelques difficultés car les boulons de fixation de l’ancienne caméra offrent quelques résistances mais Andrew Feustel surmonte le problème. Les tests postérieurs révèleront que la nouvelle caméra a été installée correctement. Le reste de l’EVA est consacrée au remplacement de l’ordinateur de traitement de données SIC/DH (Science Instrument Command and Data Handling System) ainsi qu’à l’installation d’une série de loquets localisés sur la porte de service du télescope Hubble. De plus, le dispositif de capture SCM (Soft Capture Mechanism) est fixé sur Hubble. Ce système permettra aux vaisseaux automatisés de venir accoster le télescope lors de sa désorbitation de fin de vie. La sortie spatiale prend fin à 20:12 UTC.

Les astronautes Michael Massimino et Michael Good débutent la deuxième EVA à 12:49 UTC le 15 mai. L’un des objectifs principaux de cette mission d’entretien est le remplacement de trois unités gyroscopiques RSU (Rate Sensor Units) à l’intérieur du télescope spatial. Cette intervention est primordiale pour la bonne orientation spatiale d’Hubble. La tâche est effectuée aux deux tiers avec les gyroscopes initialement prévus mais la troisième unité, en raison des difficultés rencontrées lors de l’intervention (problèmes d’alignement), sera remplacée par sa doublure qui avait été prévue dans la soute d’Atlantis. L’EVA se poursuit avec l’installation du premier des deux modules de batteries dans le compartiment 2 du télescope. Ces piles fournissent l’énergie nécessaire à Hubble quand ses panneaux solaires sont privés de lumière lors du passage dans l’ombre orbitale. La sortie spatiale aura duré 7 heures et 56 minutes.

Dès le lendemain, la troisième sortie spatiale est engagée impliquant cette fois-ci, Andrew Feustel et John Grumsfeld. L’emploi du temps est composé du remplacement du spectrographe COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), installé lors de la mission STS-61 et devenu obsolète depuis, par l’instrument COS (Cosmic Origins Spectrograph). Ce dernier est conçu pour fonctionner dans l’ultraviolet sur un large éventail de résolutions spectroscopiques. Ainsi, les performances d’Hubble en ce qui concerne l’observation de la formation et de l’évolution des galaxies, l’origine des systèmes stellaires et planétaires et le milieu interstellaire froid, sont considérablement améliorées. L’EVA permet aussi de réparer la caméra ACS (Advanced Camera for Surveys) opérant dans l’ultraviolet et l’infrarouge. Cet instrument d’observation donnant des signes de faiblesse depuis 2006, n’a jamais été conçu pour être réparé dans l’espace. De ce fait, l’intervention considérée comme l’une des plus difficiles de la mission, produira en définitif des tests fonctionnels dans l’ensemble satisfaisants. Après 6 heures et 36 minutes, la sortie spatiale prend fin à 20:11 UTC.

Le 17 mai, les astronautes Michael Massimino et Michael Good effectuent une EVA de 8 heures et 2 minutes. Cette sortie spatiale rentrant dans les plus longues jamais réalisées a souffert de deux heures de prolongation en raison de la difficulté de l’intervention. En effet, les deux coéquipiers doivent réparer l’instrument de mesure spectrographique STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) qui lui aussi, n’a pas été prévu pour permettre des interventions de maintenance en orbite. De ce fait, même avec des outils spécialement conçus par les ingénieurs de la Nasa pour cette réparation, l’intervention doit faire face à des problèmes notamment avec une main courante gênant les opérations de remplacement et avec la batterie d’un des outils électriques. Ce dernier incident contraint Michael Massimino à rejoindre le sas de décompression Quest afin de remplacer l’instrument. Les deux astronautes parviennent toutefois à atteindre leurs objectifs pour cette réparation mais doivent remettre à la dernière sortie spatiale, l’installation d’un isolant thermique sur le télescope spatial. Les deux marcheurs de l’espace achèvent leur travail à 21:47 UTC.

Le programme de cette mission d’entretien du télescope spatial Hubble doit être bouclé avec la cinquième et dernière sortie spatiale. C’est John Grunsfeld et Andrew Feustel qui s’en chargent le 18 mai. Lors de l’EVA, ils changent le dernier set de batteries, offrant ainsi à Hubble un nouveau jeu de piles nickel-hydrogène, ils offrent au télescope spatial le nouveau système de guidage FGS-2 (Fine Guidance System 2). Ce dernier, aiment à préciser les concepteurs de l’instrument, est en mesure de conserver un faisceau laser focalisé sur une pièce de 10 cents (US) à 320 km de là. L’intervention spatiale, contrairement à la précédente, enregistre plus d’une heure d’avance et permet ainsi aux deux astronautes d’effectuer dans de bonnes conditions le remplacement d’une série de couvertures thermiques sur le télescope spatial. Avec un retour au sas Quest à 19:22 UTC, Grunsfeld et Feustel auront passé 7 heures et 2 minutes dans l’espace.

Après cet important programme de maintenance, l’équipage d’Atlantis peut se targuer d’avoir donné au télescope spatial Hubble la possibilité de voir plus profondément dans l’univers et ainsi plus loin dans le passé, jusqu’au premier moment du Bing Bang.
Hubble est libéré sur son orbite d’exploitation le 19 mai à 12:57 UTC par la spécialiste de mission Megan McArthur aidée en cela du bras télémanipulateur RMS. Plus aucune visite humaine n’est prévue à destination du télescope spatial.

Après plusieurs reports d’atterrissage sur la Floride en raison des conditions météorologiques défavorables, Atlantis et son équipage effectuent en définitif leur retour sur la base militaire d’Edwards en Californie, le 24 mai à 15:39 UTC.

 

DONNÉES

  • Navette spatiale: Atlantis
  • Date de lancement: 11 Mai 2009
  • Heure: 18:01 UTC
  • Site: Pas de tir 39A, Kennedy Space Center, FLORIDE
  • Date d’atterrissage: 24 Mai 2009
  • Heure: 15:39 UTC
  • Site: Piste 22, Base de l’USAF d’Edwards, CALIFORNIE
  • Durée de la mission: 12 jours, 21 heures, 38 minutes, 19 secondes
  • Orbites: 197
  • Altitude orbitale: 563 kilomètres
  • Inclinaison orbitale: 28,5 degrés
  • Distance parcourue: 8 490 000 kilomètres
  • Charge utile: WFC-3 Wide Field Camera 3 (Caméra ultraviolet/infrarouge 444 kg)
  • Set Batteries (2 modules de 3 batteries – 209 kg)
  • NOBL New Outer Blanket Layer (Couverture thermique – kg)
  • SIC/DH Science Instrument Command and Data Handling System (Ordinateur de traitement de données – kg)
  • COS Cosmic Origin Spectrograph (Spectrographe – kg)
  • FGS Fine Guidance Sensor (Appareil de pointage astronomique – 217 kg)
  • SCM Soft Capture Mechanism (Dispositif d’arrimage – kg)

 

ÉQUIPAGE

  • Composante: 1 femme et 6 hommes
  • Commandant: Scott D. Altman – Etats Unis
  • Pilote: Gregory C. Johnson – Etats Unis
  • Spécialiste de mission: Michael J. Massimino – Etats Unis
  • Spécialiste de mission: Michael T. Good – Etats Unis
  • Spécialiste de mission: Megan McArthur – Etats Unis
  • Spécialiste de mission: John M. Grunsfeld – Etats Unis
  • Spécialiste de mission: Andrew J. Feustel – Etats Unis