Un cargo Progress hors de contrôle #ProgressM27M

Ce mardi 28 avril à 9h09 heure française, le cargo Progress M27-M a décollé du Cosmodrome de Baïkonour sans problème à partir d’une fusée Soyouz :

Sa mission : apporter 3 tonnes de matériel, vivres et fournitures diverses à la Station Spatiale Internationale.

La séparation du lanceur s’est déroulée nominalement après un peu moins de 9 minutes de vol mais rapidement un problème technique est apparu : le vaisseau Progress n’a pas réussi à déployer 2 des 5 antennes du système de navigation Kurs.

Ce système de navigation Kurs est utilisé pour l’approche et d’amarrage à l’ISS. Les antennes de ce système transmettent des informations sur la distance à la Station et les contrôles d’attitude. L’amarrage à la Station est effectué dans un mode automatique sur la base de ces informations.

Mise à jour 01/05 : la séparation ne se serait finalement pas déroulée “nominalement” (voir plus bas)

Rapidement, les contrôleurs de vol ont décidé que l’amarrage à l’ISS prévu initialement en 6 heures en 4 orbites, passait en 2 jours et 34 orbites. En effet, il ne leur était pas possible de connaître précisément l’état des systèmes du cargo en raison de la mauvaise réception de la télémétrie provenant du vaisseau, et la non confirmation que leurs télécommandes au cargo avaient été bien prises en compte. La télémétrie indiquant le déploiement des panneaux solaires était apparemment les dernières données fiables reçues de l’engin spatial.

Les Russes ne peuvent pas utiliser un réseau de communications par satellite dédié pour les opérations de dépannage des cargos Progress et vaisseau Soyouz. Ils doivent attendre que le vaisseau passe au-dessus des stations terrestres russes pour envoyer les télécommandes ou recevoir les télémétries.

Lors d’un autre passage du cargo au-dessus des stations terrestres russes, les contrôleurs ont continué à connaître des problèmes de télémétrie concernant toujours le déploiement des antennes de navigation mais aussi la mise sous pression d’éléments du système de propulsion. Cette pressurisation est nécessaire pour permettre au véhicule Progress de commencer l’exécution d’une séquence automatisée pré-programmée de tirs de propulseurs pour le mettre sur l’orbite de rendez-vous en 6 heures avec l’ISS.

Les contrôleurs de vol ont également confirmé que le véhicule était entré dans une vrille lente et ont envoyés des commandes pour tenter de le contrôler mais sans succès jusqu’à présent. Une vidéo venant du Progress a été récupérée (par un autre canal que les télémétries du contrôle du cargo) et montre bien que le cargo est rentré en rotation :

Au moment de l’écriture de cet article, les contrôleurs russes tentent toujours de reprendre le contrôle du cargo. Ils n’ont pas plus de 2 jours pour le faire car ensuite l’orbite du Progress va se dégrader rapidement et le cargo sera irrécupérable.

Le Progress M27-M est le 150e cargo Progress. Les cargos Progress et les vaisseaux Soyuz très similaires sont considérés comme extrêmement fiables. Le seul échec d’un Progress en 16 ans d’ISS est survenu le 24 août 2011, quand le 3e étage du lanceur a empêché le cargo d’atteindre l’orbite de rendez-vous.

La cause de l’incident est pour l’instant inconnue mais cela risque d’avoir des conséquences pour les lancements russes à venir. Est-ce une anomalie du cargo lui-même ou venant du lanceur ? Compte tenu des similitudes entre les Progress et les vaisseaux Soyouz, cela pourrait remettre en cause le lancement du Soyouz TMA-17M prévu le 26 mai, qui emportera trois nouveaux membres d’équipage de l’ISS, mais également tous les lanceurs Soyuz qui ont en commun le 3e étage quelle que soit leur configuration globale.

L’équipage de l’ISS est hors de danger. Concernant leur approvisionnement, une présentation de la NASA faite le 9 avril dernier donnait une estimation des approvisionnements alimentaires sur l’ISS qui atteindraient un seuil appelé “niveau de réserve” le 24 Juillet, et seraient à zéro le 5 septembre. Mais c’est sans compter avec les approvisionnements des cargos Dragon de SpaceX prévus en juin et septembre et du cargo japonais HTV5 prévu en Août.

Pour suivre les dernières informations, il faut se rendre sur le blog de la NASA.

Cet article sera mis à jour en fonction des informations disponibles.

Mise à jour du 29/04 14h30 :

Le cargo ne pose pas de menace importante pour la Station Spatiale Internationale, car leurs orbites sont considérablement différentes. Toutefois, le JSpOC (Join Space Operations Center) de la base américaine de l’Air Force à Vandenberg en Californie, a immédiatement commencé à suivre le cargo Progress en déroute. Il a initié les procédures appropriées de compte-rendu à tous les acteurs du spatial, comme il le fait pour le suivi de tous les débris spatiaux (satellites hors service, étages de lanceur, …) en envoyant des alarmes de collision possible entre satellites ou vaisseaux avec des débris. Actuellement, le JSpOC peut confirmer que le cargo Progress fait un tour sur lui-même toutes les cinq secondes. En plus, le JSpOC a observé 44 morceaux de débris proches du cargo et de l’étage supérieur du lanceur Soyuz à proximité. Cependant, il ne peut pas confirmer actuellement si les débris proviennent du fuselage du lanceur ou du cargo lui-même.

Dans un communiqué de l’agence russe TASS ce 29 avril à 13h heure française, “les spécialistes sont venus à la conclusion que la désorbitation contrôlée du cargo Progress M-27M est impossible” selon une source de l’industrie spatiale. “De nombreuses commandes ont été envoyées. Aucune d’elles n’a fonctionné”. Plus tôt, une source avait indiqué que trois sessions de communication sur les 6 planifiées ce mercredi n’avaient rien donné.
“Toutes les 3 tentatives ont été futiles. Aucun changement radical ne s’est produit. Le Progress reste hors du contrôle“. “Un mininum de télémétries arrivent du module Kvant. Cela donne seulement quelques paramètres généraux, mais ils sont de peu d’aide. L’unité de télémesure principale Blits reste calme”.

Mise à jour du 1er mai :

L’Agence spatiale russe a officiellement déclaré le vaisseau Progress M-27M perdu après plusieurs tentatives infructueuses pour reprendre le contrôle du véhicule. 

De plus, les quelques données reçues ont également confirmé que les collecteurs de propergol avaient dépressurisé, détruisant tout espoir de sauver la mission.

Causes de l’échec :

Selon des experts, la présence de débris et de leur propagation en orbite est une forte indication d’un événement énergétique, soit une rupture d’un système sous pression (réservoir, ligne de pressurisation, …) ou d’une collision entre le 3e étage de la Soyuz et le Progress. De plus, les télémétries du cargo et du troisième étage ont été perdues en fait 1,5 secondes avant la séparation. Le fait que les données provenant à la fois du lanceur et du cargo ont été perdues, laisse penser que les deux éléments ont été impliqués dans un événement catastrophique qui a conduit à l’échec de la mission. Une enquête est en cours et les conclusions sont attendues au plus tôt pour le 13 mai. Ces conclusions pourraient remettre en cause le lancement du nouvel équipage de l’ISS prévu à ce jour le 26 mai.

Mise à jour du 07/06/15 pour l’analyse des causes de l’échec : 

Le 1er juin, l’agence spatiale russe, Roscosmos a publié un communiqué de presse intitulé “Cause de l’échec déterminée”.

Selon la Commission d’Etat d’investigation, des dommages importants ont été causés au cargo Progress au moment de la séparation d’avec son lanceur Soyouz 2-1A dûs à un défaut de conception dans le système de séparation et les caractéristiques de fréquence dynamique associées.

Une analyse détaillée de la télémétrie a révélé qu’un certain nombre d’événements est apparu dans les dernières secondes de l’opération du troisième étage du Soyouz, notamment cela indique une séparation prématurée du Progress. De plus, une brusque dépressurisation du réservoir d’oxydant et de combustible s’est produit en une fraction de seconde après séparation, ce qui indique que les contraintes se produisant à la séparation ont conduit à une perte de l’intégrité structurelle du 3e étage, expliquant les nombreux débris observées en orbite après l’accident.

Il s’agirait donc d’un problème de design lié aux caractéristiques spécifiques de l’ensemble “3e étage Soyouz2-1A / cargos Progress”. Pourtant, il n’a pas été observé lors du lancement de Progress M-25M. Cela n’affecterait pas les cargos Soyouz ni les autres satellites pouvant être lancés par une Soyuz 2-1A.

Le 9 Juin, Roscosmos finalisera le nouveau manifeste de vol pour des missions humaines en 2015 et les lancements de cargos.

Que va devenir le Progress ?

Le centre de contrôle va poursuivre ses efforts pour tenter de contrôler la rentrée atmosphérique du Progress mais cela reste peu probable. Selon Roscosmos, “la désorbitation du vaisseau cargo Progress M-27M et sa combustion dans l’atmosphère est prévue entre le 5 mai et le 7 mai”.

La NASA a annoncé de son côté que “le Progress devrait rentrer dans l’atmosphère terrestre dans les deux prochaines semaines. Les spécialistes russes de la balistique, travaillant en liaison avec les contrôleurs de vol de contrôle de mission de Houston et l’ESA, continuent à suivre la trajectoire du véhicule et fourniront des mises à jour sur la date prévue de la rentrée. Le JSPC fait également le suivi et donnera l’alerte de toutes les collisions potentielles dans l’espace pour assurer la sécurité des vols spatiaux. La rentrée du Progress ne pose pas de menace pour l’équipage de l’ISS.”

Le 29 avril au matin, les 2355 kg du 3e étage du lanceur sont retombés sur Terre, ou plus exactement ce qu’il en restait est tombé dans l’Océan Pacifique.

Mise à jour du 07/05/15 :
L’agence spatiale russe a annoncé ce mercredi 6 mai que le cargo Progress allait rentrer dans l’atmosphère terrestre et se désintégrer ce vendredi 8 mai. Selon Roscosmos, cette rentrée se produira dans une fenêtre de 21 heures autour de 0839 GMT vendredi. Le site Web Space-Track.org, qui utilise des données de l’armée américaine, donne une rentrée entre jeudi et vendredi. Une autre projection par Aerospace Corp. donne une rentrée dans une fenêtre de 36 heures entre vendredi et samedi (source SpaceflightNow.com). Cette disparité illustre les difficultés à suivre un “débris” incontrôlable. Nous devrions en savoir plus au fil des heures au fur et à mesure que la fenêtre de chute approche.

Selon le Dr. Holger Krag, chef du bureau des débris spatiaux de l’ESA, “avec une masse d’environ 7 tonnes, nous pouvons compter que la majeure partie du véhicule sera brulé pendant la rentrée. Cependant, nous ne pouvons pas exclure qu’une certaine partie de sa structure, par exemple le mécanisme d’arrimage ou les réservoirs et les propulseurs lourds, pourrait survivre à la rentrée pour atteindre la surface de la Terre. Néanmoins, la Terre a une surface très grande, et il est le plus probable que la rentrée se produira au-dessus de l’eau, du désert ou des zones non habitées.” “Au bureau des débris spatiaux de l’ESA, nous sommes en contact avec nos collègues américains et russes. Les caractéristiques orbitales de poursuite que nous recevons du système radar américain sont affinées avec des données supplémentaires fournies par le radar de poursuite du TIRA de l’Allemagne, et nous utilisons ceci pour effectuer nos propres évaluations de rentrée et pour communiquer ces dernières avec les Etats membres de l’ESA.” Le Dr Karg a également précisé que le jour précédant la rentrée estimée, soit le 8 mai, il deviendra possible d’évaluer plus précisément Le moment de rentrée, mais également d’exclure certaines zones de terre/mer.”
Pour rappel, “depuis 60 ans de vol spatial, aucune personne n’a été jamais frappée par n’importe quel morceau de satellite ou débris en rentrée. Nous acceptons tous des risques bien supérieurs dans nos vies quotidiennes en conduisant un véhicule ou en volant en avion. Le plus important, c’est de comprendre que le risque sur Terre pour n’importe qui est extrêmement petit” (source blog ESA) .

Mise à jour du 07/05/15 20h 30 CEST (heure de Paris) :

Voici les dernières prédictions de rentrée selon les organismes de suivi :

• USSTRATCOM: May 8, 2015 – 01:36 UTC +/-2 Hours [Issued: May 7 – 13:04]
• Spaceflight101: May 8, 2015 – 01:51 UTC +/-2 Hours [Issued: May 7 – 17:35]
• Satflare: May 8, 2015 – 02:08 UTC +/-4 Hours [Issued: May 7 – 14:53]
• Aerospace Corp: May 7 – 23:52 UTC +/-2 Hours [Issued: May 7 – 15:07]
• Roscosmos: 22:13-01:51 UTC – May 7/8, 2015 [Issued: May 7 – 13:30]

Avec la fenêtre de rentrée actuelle de +/- 2 heures, les zones au dessus de l’Amérique du Nord, de l’Europe et de l’Australie semblent être exclues.

A lire : Progress M-27M : Le ciel va-t-il nous tomber sur la tête ? sur Cap sur l’espace

Pour suivre en direct le déplacement du cargo Progress, rendez-vous sur http://www.n2yo.com.