12 avril 1981 : la Navette Spatiale Columbia décolle et le programme STS aussi

Le 12 avril 1981, 2 hommes se trouvent à bord de la Navette Spatiale Columbia pour son vol inaugural : John W. Young et Robert L. Crippen.

Les astronautes de l’équipage principal de la première mission de la navette spatiale, le commandant John Young et le pilote Robert Crippen, font une pause dans leur programme d’entraînement intensif pour poser pour des photos dans le poste de pilotage de l’orbiteur Columbia en octobre 1980. Le commandant est assis à gauche et le pilote à droite. Ils portent leurs combinaisons d’évacuation éjectables qui ne seront portées que pendant le programme d’essais en vol orbital et ensuite uniquement pendant les phases de lancement et d’atterrissage de la mission. (crédit NASA)

Le 12 avril, à 11h00 UTC, Columbia décolle. C’est le début des vols du programme STS pour Space Transportation System (système de transport spatial), initié en 1972 après l’arrêt des missions Apollo, pour le transport de grandes charges utiles sur diverses orbites avec un véhicule spatial habité réutilisable.

Décollage de la navette spatiale Columbia depuis le pas de tir 39A du Kennedy Space Center le 12/04/1981 (crédit NASA).

Première tentative reportée

La navette Columbia était arrivée au Kennedy Space Center en Floride le 25 mars 1980 du centre d’essai en vol de Dryden en Californie sur son avion-porteur. Depuis 1977, ce site, désormais le Armstrong Flight Research Center, est le lieu des nombreux essais de phases d’approche et d’atterrissage du prototype de navette Enterprise puis de Columbia.

La navette spatiale Columbia, attachée à son avion-porteur, un Boeing 747, s’apprête à atterrir au Kennedy Space Center’s Shuttle Landing Facility (SLF), depuis le Dryden Flight Research Center en Californie, avant son vol inaugural (crédit NASA)

Le compte à rebours pour le premier lancement du programme de navette spatiale a commencé le 5 avril 1981, visant le décollage cinq jours plus tard.

La navette spatiale Columbia sur la rampe de lancement 39A au centre spatial Kennedy de la NASA, avec la structure de service rotative (RSS, Rotating Service Structure) en place pour permettre l’accès au vaisseau (crédit NASA/Ed Hengeveld)

Les 2 pilotes de la Navette, eux, arrivent en Floride le 8 avril à la Patrick Air Force Base (AFB) en Floride à bord de 2 avions T-38 distincts. Ils effectuent des dernières répétitions sur simulateurs, notamment pour la phase d’atterrissage, une première pour un vaisseau muni d’ailes.

Young, gauche et Crippen parlent aux journalistes après leur arrivée à Patrick AFB (crédit NASA/Ed Hengeveld)

Alors que le compte à rebours se déroulait sans heurts le 10 avril et que le remplissage du grand réservoir externe s’effectuait, Young et Crippen se préparent et subissent un dernier bref examen physique. Young et Crippen s’installent dans la Navette environ deux heures et demie avant le décollage prévu.

A T-20 minutes, un problème de logiciel informatique apparaît. Sans solution immédiate au problème, le lancement est reporté, 3 heures après l’heure initialement prévue de lancement. Après un jour d’investigation, les ingénieurs identifient le souci : les ordinateurs principaux avaient un problème de synchronisation de 40 millisecondes. Les logiciels sont mis à jour et une nouvelle date de lancement est décidée au 12 avril.

Deux pilotes d’exception aux commandes

Le vol inaugural d’un nouveau vaisseau se fait habituellement sans équipage (c’est par exemple le cas pour les derniers vaisseaux Crew Dragon ou Starliner). Mais pour Columbia et plus généralement les Navettes Spatiales, il n’avait pas été envisagé de mode automatique pour la phase d’atterrissage.

Le premier vol de Columbia était donc commandé par John Young et piloté par Robert Crippen

John Young est alors un vétéran des programmes Gemini et Apollo avec déjà 4 vols à son actif : la première mission habitée Gemini, Gemini-3, en 1965 avec Gus Grissom, puis Gemini 10 en 1966 avec Mike Collins, ensuite comme pilote du module de commande d’Apollo 10. Il devient la neuvième personne à marcher sur la Lune en 1972 avec Apollo 16 en compagnie de Charlie Duke (Ken Mattingly restera en orbite lunaire). Avec son expérience du pilotage, il devient commandant de STS-1. John Young effectuera un 6e vol en 1983 (STS-9) sur Columbia. Il est décédé en 2018 à l’âge de 87 ans.

L’astronaute John W. Young, commandant de la STS-1, nettoie son rasoir après s’être rasé le visage sur le pont intermédiaire de l’orbiteur de la navette spatiale Columbia. Un plateau de nourriture peut être vu monté sur une porte du casier à droite. Photo 35 mm prise par l’astronaute Robert L. Crippen (crédit NASA)

Robert L. Crippen est un astronaute initialement sélectionné par l’armée américaine en 1966 pour voler sur la station spatiale habitée Manned Orbital Laboratory (MOL) qui devait essentiellement être utilisée pour des missions d’observation militaire. Après l’annulation du projet, il est transféré à la NASA en 1969 et a servi de membre d’équipage de soutien pour les missions Skylab et Apollo-Soyuz, mais ne volera pas avant cette mission STS-1. Il effectuera 3 autres vols en 1983 et 1984 avec STS-7, STS-41-C et STS-41-G.

Robert L. Crippen, pilote de STS-1 profite de l’apesanteur pour faire de rares acrobaties sur le pont intermédiaire de la navette spatiale Columbia en orbite terrestre. Photo 35 mm prise par l’astronaute John W. Young, commandant le 13/04/1981 (crédit NASA)

STS-1 : un vol d’essai

La mission STS-1 était un vol d’essai classique : mise sur orbite, test du vaisseau spatial sur quelques jours et retour sur Terre en toute sécurité.

Après le décollage, il n’aura fallu qu’environ 11 minutes pour que la Navette atteigne son orbite d’essai 245,8 km × 247,6 km.

L’ouverture des portes de la soute était l’un des moments critiques de la mission car cela servait à déployer des radiateurs afin de dissiper la chaleur accumulée. Si cela avait échoué, la Navette aurait dû être désorbitée au bout de seulement 5 orbites.

Un souci inquiète l’équipage et le centre de contrôle de la mission à Houston : il manque une quinzaine de tuiles de la protection thermique sur les nacelles des moteurs orbitaux de la Navette. Houston a déterminé que les tuiles manquantes ne présenteraient aucun problème, mais les contrôleurs de mission ne savaient pas s’il y avait des dommages importants sur les tuiles sur la face inférieure de l’orbiteur, une zone plus sensible au réchauffement lors de la rentrée atmosphérique. Tout le long du programme STS, ces tuiles de protection thermiques ont été l’une des sources d’inquiétude pour les ingénieurs au sol et feront l’objet de nombreux remplacements entre 2 missions.

La soute et la section arrière de la navette spatiale en orbite autour de la Terre Columbia STS-1, photographiée à travers les fenêtres arrière du pont d’envol. Dans le coin inférieur droit se trouve l’un des panneaux de radiateur du vaisseau. Un ensemble d’instruments de vol de développement est logé dans les dispositifs en forme de boîte (en bas à gauche). De petits morceaux de tuiles thermiques sont absents des nacelles arrondies du système de manœuvre orbitale (OMS) sur le bord gauche de la photographie. (crédit NASA)

Au bout de 34 orbites, la désorbitation de Columbia a été activée. Après 54 heures sur orbite et 36 rotations autour de la Terre, le vol STS-1 se terminera le 14 avril par un atterrissage non motorisé « en mode planeur » sur la base Edwards de l’Air Force en Californie.

Les roues arrière de l’orbiteur de la navette spatiale Columbia se posent sur le lac asséché de Rogers à Edwards Air Force Base, dans le sud de la Californie, pour terminer avec succès un séjour dans l’espace de plus de deux jours avec les astronautes John W. Young, commandant de la STS-1, et Robert L. Crippen, pilote, à bord (crédit NASA)

Bien que la Navette Columbia ait globalement bien fonctionné, la NASA a dû résoudre certains problèmes avant le deuxième vol. Il a été ainsi révélé que de la glace tombant du réservoir externe s’était écaillée et avait marqué plus de 300 tuiles de bouclier thermique. Des problèmes mineurs ont été observés au niveau de la température sur l’une des unités d’alimentation auxiliaire  (APU) et il y eut la perte de données d’un enregistreur de vol. Au moment du décollage, il a été observé qu’une onde de choc causée par le jet d’un des propulseurs solides avait déplacé l’aile de l’orbiteur et plié un support près du propulseur. Les ingénieurs ont résolu le problème en installant un jet d’eau à haute puissance sur le pas de tir pour amortir l’onde de choc lors des vols suivants.

Une fin tragique pour Columbia

Après avoir analysé les données de vol STS-1, Columbia est remise à neuf à la mi-octobre. Les ingénieurs ont alors installé le système de télémanipulation SRMS (Shuttle Remote Manipulator System), plus connu sous le nom de bras robotique Canadarm, de 1,52 m de long conçu pour saisir et déplacer des objets manipulés par les équipages de la navette.

Columbia devient alors le premier engin réutilisé avec son 2e vol le 12 novembre 1981 (STS-2) avec Joe H. Engle et Richard H. Truly comme pilotes.

Le système télémanipulateur (RMS) de la navette spatiale Columbia fait son premier vol en apesanteur lors de la mission STS-2. Une caméra de télévision est montée près du coude et une autre est partiellement visible près du poignet du RMS (crédit NASA)

Columbia volera en tout 28 fois.

Malheureusement Columbia finira désintégrée dans l’atmosphère avec ses 7 membres d’équipage lors de STS-107 le 1er février 2003. Ce 2e accident d’un Navette Spatiale, après celui de Challenger en 1986 sonnera la fin précipitée des Navettes Spatiales en 2011.

Les différents patchs des missions de la Navette Spatiale Columbia et l’équipage de la dernière mission STS-107 qui perdit la vie le 01/02/2003 (crédit NASA)

Le legs des Navettes Spatiales

La NASA a construit en tout six navettes spatiales, toutes nommées d’après les célèbres voiliers scientifiques et d’exploration : Columbia, puis Challenger en 1983, Discovery en 1984 et Atlantis en 1985. Endeavour a fait ses débuts en 1992. Enterprise n’a pas réalisé de vols spatiaux, uniquement les tests d’approche et d’atterrissage.

Au total, 852 personnes (1 à plusieurs missions) ont volé sur les Shuttle.
Elles ont réalisé en tout, 21 152 orbites et parcouru près de 873 millions de kilomètres, pour une durée totale dans l’espace de 1334 jours, 1 heure, 36 minutes, 44 secondes selon le décompte officiel de la NASA.

Sans la Navette Spatiale, nous n’aurions pas notamment le télescope spatial Hubble, ni la Station Spatiale Internationale dont les Shuttle ont permis la construction pour parties.

La première mission d’entretien du télescope spatial Hubble, STS-61. Les astronautes ont installé un ensemble de lentilles spécialisées pour corriger le miroir principal défectueux du télescope (Crédits: NASA)

Au lieu de se limiter à trois astronautes (comme sur Apollo), la navette en transportait jusqu’à huit à la fois, même si sept était la taille d’équipage la plus fréquente. 

Sally Ride est devenue la première femme américaine dans l’espace sur STS-7 en juin 1983, et Guion Bluford est devenu le premier afro-américain à voler dans l’espace deux mois plus tard sur STS-8. 

Sally Ride, première astronaute américaine dans l’espace en juin 1983 (source NASA)

Missions notables

  • 12 avril 1981 : STS-1 – Premier lancement d’une navette spatiale
  • 12 novembre 1981 : STS-2 – Premier vol d’un vaisseau spatial deux fois en orbite
  • Novembre 1982 : STS-5 – Columbia lance deux satellites depuis sa cargaison bay
  • Juin 1983 : STS-7 – Première Américaine dans l’espace, Sally Ride
  • Août 1983 : STS-8 – Premier astronaute noir dans l’espace, Guion Bluford
  • Février 1984 : STS-41B – L’astronaute Bruce McCandless vole en jetpack depuis la navette
  • 24 janvier 1985 au 12 janvier 1986 : la NASA lance 10 missions de navette en un an, dont les deux premiers vols d’Atlantis à environ six semaines d’intervalle. 
  • 28 janvier 1986 : STS-51L – Accident de Challenger au décollage
  • Mai 1989 : STS-30 – La sonde Magellan vers Vénus devient la première sonde interplanétaire lancée depuis la navette
  • Avril 1990 : STS-31 – Lancement du télescope spatial Hubble
  • Décembre 1993 : STS-61 – Réparation du télescope spatial Hubble
  • Juin 1995 : STS-71 – Atlantis accoste à la station spatiale russe Mir pour la première fois 
  • Novembre 1996 : STS-80 – Columbia effectue la plus longue mission de navette: 17 jours, 15 heures, 53 minutes
  • Octobre 1998 : STS-95 – L’astronaute Mercury John Glenn, le premier Américain à orbiter autour de la Terre, retourne dans l’espace à bord du Discovery à l’âge de 77 ans
  • Décembre 1998 : STS-88 – Endeavour mène la première mission de construction du programme de la Station spatiale internationale lorsque le module Harmony est connecté au module russe Zarya. 
  • 1er février 2003 : STS-107 – accident de Columbia
  • 25 juillet 2005: STS-114 – retour en vol avec Discovery
  • Février 2011: STS- 133 – Discovery achève sa dernière mission en livrant le dernier module pressurisé à l’ISS. Elle a effectué 39 vols au cours de sa carrière, le plus que n’importe quelle navette
  • Mai 2011 : STS-134 – Endeavour, effectuant sa dernière mission, ajoute le dernier composant à l’ISS, le spectromètre magnétique Alpha (AMS) pour la recherche sur les rayons cosmiques
  • Juillet 2011 : STS-135 – Atlantis effectue la dernière mission du programme de Navette

La navette spatiale Atlantis s’est amarrée à la station spatiale russe Mir en 1995, pour commencer une série de visites par des navettes (Crédits: NASA)

Pour compléter,

  • les images d’époque de la mission :
  • la très bonne vidéo de Stardust :

Plus de photos sur STS-1 sur Wikiarchives.space

Sources principales : le site NASA


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8 Comments

  1. NB : la navette soviétique Buran (Bourane) pouvait, elle, atterrir de façon automatique. Elle n’effectua malheureusement qu’un seul vol spatial sans équipage, le 15 novembre 1988.

    NB : John W. Young avait été un moment désigné pour effectuer un 7e vol spatial, celui qui devait mettre sur orbite le HST (Hubble Space Telescope) mais, ayant quitté le service actif entre temps, il fut remplacé en 1988 par Loren J. Shriver.

    A l’origine, le HST devait être lancé lors de la mission STS-61J / Atlantis, en avril 1986 mais c’était sans compter sur l’accident de Challenger… Du coup, cette mission historique fut différée de deux ans et ce fut la mission STS-31 / Discovery. Mis à part le remplacement de Young par Shriver, le reste de l’équipage (Bolden, McCandless, Hawley et K. Sullivan) fut inchangé.

    NB : le premier vaisseau spatial à avoir été réutilisé fut en réalité une capsule Gemini, à savoir Gemini-2.
    En effet, la capsule Gemini-2 effectua un vol suborbital automatique le 19 janvier 1965, lancée par une fusée Titan-II de la NASA puis, après remise en état et modifications, un second vol suborbital le 3 novembre 1966 effectué dans le cadre du programme MOL, lancée cette fois par une fusée Titan-IIIB de l’USAF.

    La NASA a construit en tout six navettes spatiales, toutes nommées d’après de (pas « les ») célèbres voiliers scientifiques et d’exploration :

    – Challenger (STA-099 puis OV-099) (STA = Shuttle Test Article ; OV = Orbital Vehicle) ;
    – Enterprise (OV-101) qui devait être, à l’origine, la première à effectuer un vol orbital mais n’a fait que des vols atmosphériques en 1977 ;
    – Columbia (OV-102) ;
    – Discovery (OV-103) ;
    – Atlantis (OV-104) ;
    – Endeavour (OV-105) qui a fait ses débuts en 1992, remplaçant Challenger.

    NB : il n’y eut aucune mission de navette avec seulement trois astronautes à bord. Les 4 premiers vols (STS-1 à 4) furent effectués avec 2 astronautes à bord (comme pour les vols atmosphériques effectués avec Enterprise en 1977).

    Il y eut une seule mission avec 8 astronautes à bord. Ce fut la mission STS-61A (selon le jargon de la NASA à cette époque) / Challenger F-9, 22e mission d’une navette spatiale, effectuée du 30 octobre au 6 novembre 1985 par Hartsfield, Nagel, Bonnie Dunbar, Buchli, Bluford, Furrer, Messerschmid et Ockels.

    • Bonjour à vous, Isabelle.
      Merci pour cet article.
      Quelques petites remarques:
      _ « C’est le premier engin spatial qui a permis à des personnes non pilotes d’essai ou militaires à s’envoler pour l’espace. » Il y avait déjà un médecin (non pilote, non militaire) à bord du Voskhod-1, première mission avec un équipage à trois. Plus tard, aussi, un géologue de formation lors de la dernière mission sur la Lune, Apollo 17.
      _ « Premier astronaute noir dans l’espace, Guion Bluford » C’est plutôt l’astronaute cubain Arnaldo Tamayo-Mendez, en septembre 1980 mission Soyouz à destination de la station Saliout-6.

        • Super!! Merci.
          Je pointais plutôt l’intitulé utilisé dans le paragraphe « Missions notables »: –> « Août 1983 : STS-8 – Premier astronaute noir dans l’espace, Guion Bluford ».
          Et, hmmh, techniquement, le terme « Afro-Américain » pourrait s’appliquer aussi à Mr Tamayo-Mendez, puisque Cuba c’est l’Amérique du Nord.
          Mais je comprends que c’est utilisé pour dire astronaute « afro-descendant citoyen des USA ».

  2. Très bel article comportant de magnifiques documents.
    Même si la navette est une incontestable avancée technologique, elle fut critiquée pour son coût – si je puis dire – astronomique et les risques encourus, les tuiles de protection étant sa fragilité.
    Ce 12 avril est date anniversaire du premier homme dans l’espace, celui qui donna à la Russie la place qu’elle occupe aujourd’hui. Son vaisseau est depuis celui qui réalise l’essentiel des vols de ce pays.
    Merci à toi, idariane 😉

  3. La NASA a construit en tout six navettes spatiales, toutes nommées d’après les célèbres voiliers scientifiques et d’exploration : Columbia, puis Challenger en 1983, Discovery en 1984 et Atlantis en 1985. Endeavour a fait ses débuts en 1992.

    Tu as oublié Enterprise. Bien sûr, elle n’a pas effectué de vols orbitaux mais ce fut tout de même celle qui effectua le programme ALT (Approach and Landing Tests) en 1977. Ça en fait bien six.

  4. Merci pour cet excellent article que je viens seulement de lire ! Les navettes resteront à jamais gravées dans nos mémoires, même si elles étaient très critiquées !
    Les jets d’eau sur le pas de tir pour atténuer les chocs n’étaient pas installés avant les mission navettes ?

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