Cygnus NG-11 : des expériences et des cubesats pour l’ISS

Un lancement sans faute pour Antares

Mercredi 17 avril, la fusée Antares a décollé de la base NASA de Wallops en Virginie à 22h46 heure de Paris.

NG-11 Antares Launch

Décollage Antares/Cygnus NG-11 le 17/04/19 (credit Northrop Grumman)

A son bord, des cubesats et le cargo Cygnus NG-11 avec près de 3 500 kg d’expériences scientifiques et de fret à destination de la Station Spatiale Internationale.

Des ThinSats déployés par le second étage d’Antares

La mission du deuxième étage de la fusée Antarès, le Castor 30XL, ne s’est pas arrêtée avec le déploiement du Cygnus près de 9 minutes après le décollage.

En effet, le Castor 30XL a effectué le déploiement de 61 petits satellites : un cubesat 3U SASSI2 (Student Aerothermal Spectrometer Satellite of Illinois and Indiana) parrainés par la NASA et 60 ThinSats parrainé par la Virginia Space Flight Authority. Ces satellites du programme ThinSat ont été construits par environ 400 élèves de 70 écoles situées dans neuf États. La charge utile des étudiants représente environ 50% du volume d’un ThinSat. 

Un ThinSat est un petit satellite de 11.1 x 11.4 x 1.25 cm et une masse de 280 g (credit Virginia Space)

Ces petits satellites effectueront des expériences scientifiques dans l’espace et seront capables de transmettre des données depuis une orbite terrestre basse. Les étudiants devraient pouvoir collecter et analyser les données relayées par leurs satellites pendant environ cinq jours avant qu’ils ne se désorbitent et brûlent lors de leur retour dans l’atmosphère terrestre.

 

Arrivée à l’ISS après 37h de voyage

Vendredi 19 avril, le cargo est arrivé à proximité de l’ISS où il a été capturé par le bras robotique Canadarm-2 piloté par les astronautes Anne McClain et David Saint-Jacques, puis amarré au module Unity du segment américain.

Approche du cargo Cygnus NG-11 de l’ISS (photo de l’astronaute Christina Koch)

C’est la première fois que le rendez-vous avec l’ISS se passe de façon si rapide pour un cargo Cygnus grâce à un changement du plan de vol avec 2 allumages moteur du cargo juste après la séparation du lanceur.

Capture du cargo Cygnus NG-11 de l’ISS (photo de l’astronaute David Saint-Jacques)

 

Des expériences internationales et des cubesats pour l’ISS

Autre nouveauté pour ce cargo Cygnus, des expériences scientifiques concernant notamment des souris vivantes ont été chargées à bord du cargo moins de 24 heures avant le décollage :

La Mobile Payload Processing Facility (MPPF), installation de traitement de la charge utile mobile, visible le 16 avril 2019, au sommet d’Antares pour les opérations de chargement tardif du fret (Crédit: Brady Kenniston)

Northrop Grumman CRS-11 Final Cargo Load (NHQ201904160016)

Les ingénieurs de la mission embarquent la cargaison finale dans le cargo de réapprovisionnement Cygnus à bord de la fusée Antares, le mardi 16 avril 2019, au pas de tir Pad-0A de la base aérienne de Wallops en Virginie (Crédit : NASA / Bill Ingalls)

 

Le cargo nommé S.S. Roger Chaffee en hommage à l’un des 3 astronautes décédés lors de l’incendie de la capsule Apollo 1 sur le pas de tir de Cap Canaveral, amène à l’ISS plusieurs expériences scientifiques en plus de près de 800 repas pour les astronautes.

Logo et nomination du Cygnus NG-11 (Credit Northrop Grumman)

Détails sur quelques expériences [source des textes : NASA] :

  • Modèles pour la culture de matériaux de plus en plus complexes
    Advanced Aero-Temperature-10 (ACE-T-10) expérimentera des gels dans un environnement de microgravité. Ces recherches pourraient contribuer à la mise au point de matériaux de plus en plus complexes qui pourraient servir de blocs de construction à diverses applications sur Terre, notamment les aliments, les médicaments et les appareils électroniques. Le processus peut également fournir une méthode efficace pour construire de nouveaux matériaux et équipements dans l’espace.
  • Meilleure recherche en sciences de la vie en quelques gouttes
    Bien que la station spatiale soit bien équipée pour la recherche sur la santé et les sciences de la vie, l’équipement disponible pour la biologie cellulaire et moléculaire est encore limité par rapport aux capacités des laboratoires sur Terre. Pour remédier à cette situation, l’agence spatiale canadienne, la CSA-ASC, a conçu Bio-Analyzer, un nouvel outil de la taille d’une console de jeu vidéo que les astronautes pourront facilement utiliser pour tester les fluides corporels tels que le sang, la salive et l’urine, en seulement quelques gouttes. Il renvoie les analyses clés, telles que le nombre de cellules sanguines, en seulement deux à trois heures, éliminant ainsi le besoin de congeler et de stocker les échantillons avant leur retour sur Terre.
  • Analyse du vieillissement des artères chez les astronautes
    L’ enquête sur le vieillissement vasculaire, Vascular Aging, utilise des ultrasons, des échantillons de sang, des tests de tolérance au glucose par voie orale et des capteurs portables pour étudier les changements liés au vieillissement qui surviennent chez de nombreux astronautes pendant leur séjour à la Station Spatiale. C’est l’une des trois expériences canadiennes explorant les effets de l’apesanteur sur les vaisseaux sanguins et le cœur, ainsi que les liens entre ces effets et la santé des os, les biomarqueurs sanguins, la résistance à l’insuline et l’exposition aux rayonnements. Une meilleure compréhension de ces mécanismes peut être utilisée pour lutter contre le vieillissement vasculaire chez les astronautes et la population vieillissante de la Terre.
  • Tester la réponse immunitaire dans l’espace
    On sait que le vol spatial a une influence considérable sur la réponse immunitaire d’un astronaute, mais peu de recherches ont été menées sur ses effets à la suite d’un véritable défi au système immunitaire du corps. Le système immunitaire des rongeurs est très proche de celui des humains. Rongent Research-12 examinera les effets du vol spatial sur la fonction de production d’anticorps et de mémoire immunitaire. Cette enquête vise à faire progresser le développement de mesures pour contrer ces effets et aider à préserver la santé de l’équipage lors de futures missions spatiales de longue durée. Sur Terre, il pourrait faire progresser la recherche pour améliorer l’efficacité des vaccins et des traitements pour le traitement des maladies et des cancers.
  • Trois nouveaux robots
    S’appuyant sur le succès de SPHERES, la NASA testera Astrobee, un système robotique composé de trois robots en forme de cube et d’une station d’accueil permettant de les recharger. Les deux premiers sont à bord de ce cargo Cygnus. Ces robots utilisent des ventilateurs électriques pour leur propulsion en vol libre. Des caméras et des capteurs les aident à naviguer dans la Station. Les robots ont également un bras pour saisir les mains courantes dans les modules ou pour saisir des objets. Astrobee peut fonctionner en mode automatisé ou sous contrôle à distance depuis le sol, afin de faciliter des tâches de routine sur place et ne nécessite aucune supervision de la part de l’équipage. Cela pourrait permettre aux astronautes de mener davantage de recherches.

 

11 cubesats développés par des étudiants et des startups ont été amenés par le Cygnus NG-11 et seront largués dans les semaines à venir depuis le module japonais Kibo :

  • EntrySat, cubesat 3U, développé par l’institut aéronautique et spatial ISAE-SUPAERO avec le soutien du CNES pour l’étude de la rentrée des débris orbitaux [lire l’article de Whitney pour plus de détails et reportage à venir au CSUT, le Centre Spatial Universitaire de Toulouse].
  • IOD-1 GEMS est le premier 3U cubesat de démonstration en orbite destiné à une constellation de système de surveillance de l’environnement mondial planifié par Orbital Micro Systems, une société du Colorado disposant d’un centre de données en Écosse. Le nanosatellite est financé par Innovate UK et va collecter et transmettre des données d’observation atmosphérique. Il s’agit du premier de 48 cubesats prévus par Orbital Micro Systems pour collecter des données mondiales sur le rayonnement micro-ondes aux fins des prévisions météorologiques.
  • KRAKSat, mis au point par des étudiants de l’Université des sciences et technologies et de l’Université Jagiellonian en Pologne, va tester la viabilité d’un volant d’inertie de ferrofluide pour contrôler l’orientation du nanosatellite dans l’espace. «Un tore entouré de huit électroaimants et placé à l’intérieur d’un ferrofluide constitue une partie essentielle de notre expérience», a écrit l’équipe de KRAKSat dans un résumé de sa mission. «En modifiant le champ magnétique, nous accélérons le ferrofluide, ce qui provoque son mouvement de rotation. Le résultat de ce mouvement devrait être la rotation du satellite dans la direction opposée. »
  • Swiatowid est un satellite de démonstration technologique développé par SatRevolution S.A., une start-up polonaise. Le 2U CubeSat est équipé d’un télescope et d’un capteur de caméra «de qualité industrielle» pour démontrer les images haute résolution prises depuis une orbite terrestre basse à l’aide de petits satellites. Swiatowid est conçu pour collecter des images avec une distance d’échantillonnage au sol de 3 mètres. L’équipe a pour objectif de l’améliorer à 1 mètre lors de missions futures.
  • 3 cubesats 1U Virginia CubeSat Constellation développés par des étudiants de premier cycle de l’Université de Virginie, de l’Université Old Dominion, de Virginia Tech et de l’Université de Hampton. Nommés Aeternitas, Cetes et Libertas, les cubesats mesureront la désintégration orbitale d’une constellation de petits satellites et développeront une base de données sur la traînée atmosphérique et la variabilité des propriétés atmosphériques, selon la NASA.
  • Uguisu, Raavana 1 et NepaliSat 1 sont des cubesats 1U développés par des étudiants et des équipes de recherche au Japon, au Sri Lanka et au Népal dans le cadre du programme international Birds.
  • SpooQy 1, développé à l’Université nationale de Singapour, essaiera de démontrer pour la première fois un enchevêtrement quantique avec un cubesat.

[informations sur les cubesats via spaceflightnow.com]

Le cubesat Swiatowid (Credit: SatRevolution S.A.)

Fin de mission planifiée bien après son désamarrage de l’ISS

Il s’agit du 11ème vol cargo de Northrop Grumman (précédemment Orbital-ATK) à destination de l’ISS dans le cadre du contrat de services de réapprovisionnement commercial de la NASA. Cygnus NG-11 restera à la Station Spatiale jusqu’au 23 juillet.

Une fois que Cygnus aura quitté la station, le satellite entamera une mission secondaire consistant à déployer des cubeSats pour deux clients commerciaux. Cygnus se repositionnera pour déployer trois cubesats à l’aide d’un déployeur NanoRacks. Puis, comme pour le Cygnus NG-10, un système Slingshot CubeSat Deployer sera installé par les astronautes juste avant le désamarrage sur l’extérieur de l’écoutille et déploiera des cubesats à son tour.

Après le déploiement des cubesats, Cygnus restera en orbite pendant une mission de longue durée de plusieurs semaines voire mois, ce qui constitue une «première» pour le cargo pour tester différents systèmes à bord. Une fois ses missions secondaires terminées, Cygnus effectuera une rentrée sûre et destructive dans l’atmosphère terrestre au-dessus de l’océan Pacifique avec des déchets de l’ISS.

Configuration de l’ISS le 19/04/2019 après l’arrivée du cargo Cygnus NG-11 (credit NASA)

1 commentaire sur “Cygnus NG-11 : des expériences et des cubesats pour l’ISS”

  1. Il s’agit du 11ème vol cargo de Northrop Grumman (précédemment Orbital-ATK) à destination de l’ISS…

    NB : il s’agit en réalité du 12e lancement d’un Cygnus, compte tenu de l’échec du 28 octobre 2014 (Orb CRS-3 Deke Slayton).
    C’est le 11e amarrage d’un Cygnus avec l’ISS car il n’y en eut pas lors du premier vol (COTS Demo Flight G. David Low) effectué le 18 septembre 2013.

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