Un navire de ravitaillement commercial Cygnus nommé en l’honneur de Robert H. Lawrence, Jr. — le premier Afro-Américain sélectionné comme astronaute – attend le décollage dimanche soir du centre de vol Wallops de la NASA sur la côte Est de la Virginie pour commencer un voyage de 35 heures vers la Station spatiale internationale.
Le porte-avions de ravitaillement non piloté doit être lancé dimanche à 17 h 39 HNE (22 h 39 GMT) depuis le pad 0A au port spatial régional du milieu de l’Atlantique, une installation appartenant à la Virginia Commercial Space Flight Authority sur Wallops Island, en Virginie.
Une fusée Antares Northrop Grumman à deux étages, debout à 139 pieds (42.5 mètres) de haut, transportera le cargo cargo Cygnus en orbite quelques minutes après le coucher du soleil au port spatial de Virginie.
Le vaisseau de ravitaillement Cygnus est également construit et détenu par Northrop Grumman, l’une des deux sociétés effectuant actuellement des missions de ravitaillement commerciales vers la station spatiale sous contrat avec la NASA. SpaceX est l’autre fournisseur de transport de fret de la NASA pour le programme de la station spatiale.
La mission est désignée NG-13, et est le 13e lancement de ravitaillement opérationnel de la station spatiale par Northrop Grumman et ses prédécesseurs Orbital Sciences et Orbital ATK.
Northrop Grumman a nommé le vaisseau spatial Cygnus le S.s. Robert H. Lawrence d’après le premier Afro-Américain sélectionné comme astronaute pour un programme spatial américain. L’Armée de l’Air a choisi le major Robert H. Lawrence, Jr., comme astronaute pour le programme de laboratoire orbital habité de l’armée, qui visait à développer et à piloter des stations spatiales en orbite terrestre pouvant accueillir deux astronautes pour des missions d’un mois afin de recueillir des images de surveillance de l’Union soviétique et d’autres endroits stratégiques dans le monde.
L’Armée de l’Air a annoncé la sélection de Lawrence pour le programme MOL en juin 1967, mais il est décédé dans un accident d’entraînement aérien en décembre de la même année. Le programme MOL a été annulé en 1969 et les astronautes militaires sélectionnés pour le programme de moins de 35 ans ont été transférés à la NASA.
« Puisque Lawrence était dans cette tranche d’âge, il est pratiquement certain qu’il aurait également été transféré », ont écrit des responsables de la NASA dans un article sur Lawrence en 2018. « Tous dans ce groupe ont volé sur la navette spatiale dans les années 1980; il est facile d’imaginer que Lawrence aurait piloté l’une des premières missions de la navette spatiale. »
Northrop Grumman nomme chacun de ses vaisseaux de ravitaillement Cygnus en l’honneur d’un astronaute décédé ou d’un autre responsable de l’industrie spatiale.
« En 1967, l’US Air Force a choisi le Major Lawrence comme astronaute pour le programme de laboratoire orbital habité », a déclaré Frank DeMauro, vice-président et directeur général de la division des systèmes spatiaux tactiques de Northrop Grumman. « Bien que sa carrière ait été écourtée par un accident tragique, il a ouvert la voie aux futurs pionniers de l’aérospatiale de toutes les races et a permis une diversité et une inclusion accrues dans l’industrie. Bien que le major Lawrence n’ait jamais volé dans l’espace, nous sommes fiers que Cygnus porte son nom dans cette mission. »
Après avoir décollé mercredi d’un hangar voisin vers le pas de tir 0A, la fusée Antares a été soulevée à la verticale pour des contrôles de compatibilité avec son pas de tir et l’infrastructure de sécurité de la portée à Wallops. Les équipes ont fait pivoter la fusée à l’horizontale pour commencer à charger la dernière cargaison sensible au temps dans le vaisseau spatial Cygnus samedi, puis ont prévu de relever à nouveau l’Antares vertical tôt dimanche.
La séquence de compte à rebours de cinq heures devrait commencer à 12h39 HNE (17h39 GMT) dimanche, avec le chargement du premier étage d’Antares avec des ergols de kérosène et d’oxygène liquide devant commencer dans les 90 dernières minutes du compte à rebours.
Alors que le compte à rebours tombe à zéro, les deux moteurs RD-181 de fabrication russe du premier étage s’enflamment et accélèrent avant que les dispositifs de retenue ne se relâchent pour permettre à la fusée Antares de s’éloigner de la pastille 0A.
Le premier étage bimoteur produira environ 864 000 livres de poussée à pleine puissance et brûlera pendant environ 3 minutes et 14 secondes pour envoyer la fusée Antares et le vaisseau spatial Cygnus au sud-est de la côte de Virginie au-dessus de l’océan Atlantique.
La première étape se séparera moins de trois minutes et demie après le début de la mission, suivie du largage du carénage de la charge utile Antares. Un moteur de deuxième étage Castor 30XL à carburant solide se déclenchera à T + plus 4 minutes et 5 secondes pour accélérer le cargo cargo Cygnus sur une orbite préliminaire.
L’épuisement de l’étage Castor 30XL est attendu juste avant le point de sept minutes de la mission, suivi de la séparation du vaisseau spatial Cygnus environ huit minutes et demie après le décollage.
Le Cygnus déploiera deux panneaux solaires en forme d’éventail après sa libération de l’étage supérieur Antares, puis commencera une série de brûlures de propulseurs pour élever son orbite pour correspondre à celle de la station spatiale à quelque 260 miles (420 kilomètres) au-dessus de la Terre.
L’année dernière, la NASA a demandé à Northrop Grumman d’avancer le lancement de la mission NG-13 d’avril à février pour répondre aux besoins logistiques de la station spatiale. Les responsables de Northrop Grumman ont déclaré avoir fait appel à des techniciens supplémentaires pour gérer le calendrier de préparation accéléré après le lancement de la mission NG-12 — le précédent vol cargo de la société — en novembre.
Le vaisseau spatial Cygnus de la mission NG-12 a quitté la station spatiale en janvier. 31 et reste en orbite. Il rentrera dans l’atmosphère pour une rentrée destructrice avec plusieurs tonnes de déchets de la station spatiale vers la fin du mois de février.
Si tout se passe comme prévu, le vaisseau spatial Cygnus s’approchera de la station en pilote automatique à l’aide de télémètres laser. Les astronautes à bord de la station utiliseront le bras robotique de construction canadienne pour capturer le cargo Cygnus vers 4h30 HNE (09h30 GMT) mardi, une fois que le cargo commercial aura atteint un point situé à environ 30 pieds (10 mètres) sous le complexe en orbite.
Le S.s. Robert H. Lawrence doit livrer environ 7 641 livres (3 466 kilogrammes) d’expériences scientifiques, de charges utiles de démonstration technologique, de pièces de rechange et de provisions pour équipage à la station.
La NASA a fourni la ventilation suivante du manifeste de cargaison:
- 3,534 livres (1 603 kilogrammes) de matériel de véhicule
- 2 174 livres (986 kilogrammes) d’enquêtes scientifiques
- 1 669 livres (757 kilogrammes) de fournitures d’équipage
- 200 livres (91 kilogrammes) d’équipement de sortie dans l’espace
- 64 livres (29 kilogrammes) de ressources informatiques
L’équipement lancé à bord du navire ravitailleur Cygnus comprend un microscope électronique à balayage construit par Voxa, une entreprise de la région de Seattle qui vise à miniaturiser et à réduire le coût de la technologie de nano-imagerie.
« C’est le premier microscope électronique à balayage portable au monde, et demain ce sera également le premier microscope portable dans l’espace », a déclaré Christopher Own, responsable de l’installation et PDG de Voxa.
Les microscopes électroniques fonctionnent en balayant des faisceaux d’électrons sur une cible pour créer une image, informant les scientifiques des caractéristiques physiques et de la composition du matériau. Un microscope électronique à balayage conventionnel peut coûter 1 million de dollars, et Own affirme que l’unité de son entreprise coûte environ 65 000 dollars, et que le prix pourrait baisser s’il est produit en série.
La NASA veut tester le microscope Mochii, du nom du dessert japonais, en orbite pour voir si l’appareil pourrait aider les scientifiques à analyser des échantillons biologiques, à effectuer des expériences en science des matériaux et à prendre des photos détaillées des contaminants et des particules qui pourraient affecter les performances des équipements à bord de la station spatiale.
Il faut parfois des mois pour ramener un échantillon sur Terre pour analyse dans des laboratoires au sol. La capsule Dragon de SpaceX est le seul véhicule capable de ramener de grandes quantités de marchandises au sol intactes.
Un microscope comme le dispositif Mochii de la station spatiale pourrait permettre aux scientifiques d’analyser des échantillons peu de temps après leur collecte. De plus, le microscope peut être utilisé à distance par les chercheurs au sol.
« Quand nous avons proposé le concept, nous avons pensé au dessert mochii », a déclaré Own. « C’est petit, mignon et absolument délicieux. Tout le monde en voudra un. »
Les astronautes installeront le microscope à l’intérieur du module de laboratoire japonais Kibo sur la station spatiale, et l’appareil passera par des tests pour voir s’il répond aux spécifications.
« L’attente, à condition que les expériences réussissent là-haut, est de le laisser là-haut et de le donner à la communauté plus large pour l’utiliser », a déclaré Own.
Une série d’expériences de recherche biologique sont également en cours dimanche.
« Nous avons une enquête en cours pour étudier les cardiomyocytes, ou cellules cardiaques, et voir si nous pouvons les développer plus efficacement dans l’espace », a déclaré Heidi Parris, scientifique adjointe du programme pour le bureau du programme de la station spatiale de la NASA. « Une enquête porte sur un certain type de virus appelé bactériophage capable de cibler des bactéries spécifiques, des bactéries nocives dans notre corps, tout en laissant le reste de nos cellules humaines intactes, ainsi que les bonnes bactéries et notre microbiome intacts.
« Nous avons une enquête qui examine les mécanismes moléculaires de la formation et de la perte osseuses », a-t-elle déclaré. « La perte osseuse est un énorme problème pour les astronautes, et aussi pour les patients souffrant d’ostéoporose sur Terre, c’est donc un avantage si nous comprenons cela dans l’environnement spatial et aussi au sol. »
Le vaisseau spatial Cygnus transporte également des fruits et légumes frais, ainsi qu’une cargaison de cheddar dur conditionné et de fromage Manchego, selon Ven Feng, directeur du bureau d’intégration des transports de la station spatiale de la NASA.
« Pour la première fois, nous envoyons du fromage conditionné dans un peu d’espace supplémentaire qui nous restait », a déclaré Feng samedi.
Le vaisseau spatial Cygnus restera attaché à la station spatiale jusqu’au 11 mai environ, date à laquelle il partira pour commencer la deuxième phase de sa mission.
Une expérience de combustion de flammes de la NASA logée à l’intérieur du module pressurisé Cygnus examinera comment les flammes se propagent en microgravité. C’est la quatrième d’une série d’expériences Saffire de la NASA développées au Glenn Research Center dans l’Ohio qui ont volé sur des missions Cygnus.
Les recherches précédentes sur la combustion dans l’espace ont été limitées en taille et en portée en raison des préoccupations concernant les dangers pour les astronautes. Mais le Cygnus sera loin de la station spatiale lorsque l’expérience Sapphire commencera, permettant aux scientifiques d’allumer des échantillons plus volumineux pour voir comment les flammes se comportent dans l’espace.
Pour la première fois, l’expérience Sapphire de la mission NG-13 allumera quatre échantillons de combustion, dont deux seront allumés avec la pression de l’air à l’intérieur du vaisseau spatial Cygnus équivalente au niveau de la mer sur Terre. Ensuite, le module Cygnus sera partiellement dépressurisé — et sa teneur en oxygène augmentée – pour voir comment l’environnement riche en oxygène et à basse pression affecte la combustion des deux autres échantillons.
L’expérience testera également une technologie de détection d’incendie pour une utilisation sur de futurs engins spatiaux et des systèmes automatisés de nettoyage des incendies.
Le vaisseau spatial Cygnus libérera également des CubeSats d’un lanceur externe après avoir quitté la station spatiale.
Une fois que les CubeSats sont libérés et que l’expérience de feu est terminée, le Cygnus réintègre l’atmosphère et brûle dans l’atmosphère au-dessus de l’océan Pacifique Sud.
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