Pourquoi le premier lancement habité de Starliner a-t-il été reporté ?

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Le programme spatial de la NASA a rencontré un nouvel obstacle alors que le lancement très attendu du vaisseau spatial CST-100 Starliner de Boeing a été retardé de plus d’une semaine. L’annonce a été faite après la détection d’une valve défectueuse dans le lanceur Atlas 5 qui transporte le Starliner vers la Station spatiale internationale (ISS).

Un problème de vanne

Initialement prévu pour le 6 mai, le lancement est désormais repoussé au moins jusqu’au 17 mai pour permettre à United Launch Alliance (ULA), le constructeur de fusée, de remplacer la vanne de régulation de pression d’oxygène liquide défectueuse dans l’étage supérieur Centaur de son lanceur.

Concrètement, le rôle d’une vanne de régulation de pression d’oxygène liquide est de contrôler et de maintenir la pression de l’oxygène liquide dans les réservoirs de carburant de la fusée.

Pour rappel, lors d’un lancement de fusée, le carburant, généralement constitué d’oxygène et d’hydrogène liquides, est stocké dans des réservoirs à très basse température pour le maintenir sous forme liquide. Pour alimenter les moteurs de la fusée, il est alors nécessaire de réguler la pression du carburant pour assurer un flux constant vers les moteurs.

La vanne de régulation de pression d’oxygène liquide contrôle donc la quantité d’oxygène qui est libérée des réservoirs et fournie aux moteurs de la fusée. Elle peut être ajustée pour augmenter ou réduire le débit d’oxygène liquide en fonction des besoins du moteur et des conditions de vol.

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La fusée Atlas 5 et le vaisseau spatial Starliner, vus ici sortant de l’installation d’intégration verticale (VIF) le 4 mai, reviendront au bâtiment pour remplacer une vanne dans l’étage supérieur Centaur. Crédits : NASA/Joel Kowsky

Trop de vibrations

Dans le cas du retard du lancement du CST-100 Starliner de Boeing, la défaillance de cette vanne de régulation de pression d’oxygène liquide a été un problème critique.

Concrètement, lorsque les ingénieurs de United Launch Alliance (ULA) ont observé que la vanne vibrait à une fréquence de 40 hertz, cela signifiait qu’elle subissait des oscillations à une fréquence de 40 cycles par seconde. Cette fréquence de vibration était potentiellement préoccupante, car elle pouvait indiquer que la vanne était soumise à un stress important, ce qui pourrait suggérer qu’elle atteignait la fin de sa durée de vie utile.

En général, les composants mécaniques, tels que les vannes, sont en effet conçus pour fonctionner efficacement jusqu’à un certain nombre de cycles. Dans ce cas, la durée de vie nominale de la vanne était de 200 000 cycles.

En attendant la prochaine date du lancement, les astronautes de la mission, Butch Wilmore et Suni Williams, resteront en quarantaine au Kennedy Space Center.

Ce retard du Starliner a également soulevé des questions sur l’impact potentiel sur la rotation de l’équipage de la Station spatiale internationale. Sur ce point, la NASA a tenu à rassurer. Le programme est en effet délibérément flexible pour tenir compte de de telles contingences.