Soyouz MS-10

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Soyouz MS-10
Mission spatiale

Insigne de la mission
Données de la mission
Vaisseau Soyouz
Équipage Alekseï Ovtchinine
Nick Hague
Indicatif radio Burlak
Lanceur Soyouz-FG
Date de lancement 11 octobre 2018
Site de lancement Cosmodrome de Baïkonour, aire LC-1
Date d'atterrissage 11 octobre 2018
Site d'atterrissage Jezkazgan
Durée 20 minutes
Statut Échec de la séparation du 1er étage
Apogée 93 km
Distance parcourue 420 km
Photo de l'équipage
Ovtchinine et Hague
Ovtchinine et Hague
Navigation

Soyouz MS-10 (Союз МС-10) est une mission spatiale lancée le par une fusée Soyouz-FG dans le but de transporter jusqu'à la Station spatiale internationale deux nouveaux membres d'équipage. Deux minutes après le décollage, une défaillance du mécanisme de séparation d'un des propulseurs d'appoint provoque une collision de celui-ci avec le deuxième étage, qui endommagé dévie le lanceur de la trajectoire prévue. Les mécanismes de sécurité déclenchent automatiquement l'éjection du vaisseau Soyouz qui continue son vol sur une trajectoire parabolique faisant subir à l'équipage une accélération de sept g. Celui-ci atterrit sain et sauf à quelques centaines de kilomètres de la base de lancement. L'incident entraîne la suspension des vols habités à destination de la station spatiale jusqu'à ce que les résultats de l'enquête soient connus et pris en compte.

Objectif de la mission

La mission Soyouz MS-10 a pour objectif de compléter l'équipage de la Station spatiale internationale réduit temporairement à trois personnes. La fusée Soyouz-FG doit placer en orbite le vaisseau Soyouz avec à son bord deux nouveaux membres de l'équipage. Ceux-ci sont le russe Alekseï Ovtchinine qui a déjà un vol à son actif et qui est le commandant de l'équipage et l'américain Tyler Hague qui occupe le poste d'ingénieur de vol. Tyler Hague, qui effectue là son premier vol, est le premier membre du groupe d'astronautes 21 de la NASA (promotion d'astronautes de 2013) à partir en mission. Les deux hommes doivent faire partie des équipages de l'Expéditions 57 et 58 de la station spatiale. L'équipage de réserve, qui est susceptible de remplacer les titulaires en cas de défaillance (indisponibilité pour cause de maladie, accident, ...) est composé du russe Oleg Kononenko qui a déjà volé trois fois et du canadien David Saint-Jacques dont c'est le premier vol.

La mission devait initialement être lancée le 14 septembre mais elle fut repoussée au 11 octobre. Elle devait comprendre le cosmonaute russe Nikolai Tikhonov qui aurait effectué à cette occasion son premier vol, mais un nouveau report du lancement du module russe Nauka entraîne l'ajournement de sa mission. Roscosmos, après avoir envisagé d'embarquer un passager commercial payant, décide finalement de limiter l'équipage à deux personnes et d'embarquer 62 kg de fret (5 containers de nourriture et d'autres équipements dont une imprimante 3D)[1].

Chronologie du lancement

Le lanceur décolle de l’aire de lancement Gagarine du cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan) le à 11 h 40 heure de Moscou. Le lancement est nominal jusqu'à la séparation des quatre propulseurs d'appoint formant le premier étage du lanceur Soyouz qui a lieu à une altitude d'environ 50 kilomètres à T+117,8 secondes (T = heure de décollage). Au moment de cette séparation un nuage de débris est observé au lieu de la « croix de Korolev » habituelle[2]. D'après les premières investigations un des quatre propulseurs d'appoint (le D) ne s'est pas détaché de manière normale du corps de l'étage central (deuxième étage) : une vanne de purge du réservoir d’oxygène de ce propulseur, qui est actionnée lors de la séparation pour fournir une légère poussée éloignant le sommet du propulseur du corps de la fusée, ne s'est pas ouverte comme prévu. Le propulseur est venu heurter l'étage central en l'endommageant et en modifiant sa trajectoire. Selon les premiers éléments de l'enquête, un des réservoirs de l'étage central (le second étage) aurait été endommagé dans la collision et le système de contrôle d'attitude du lanceur aurait été mis hors service. Au moment de la collision l'équipage du vaisseau Soyouz se rend compte qu'il se passe quelque chose d'anormal : il ressent une brève phase d'apesanteur alors qu'il devait subir au contraire une accélération[1].

Sur cette vue du lanceur Soyouz, on aperçoit deux des propulseurs d'appoint de forme conique, faisant partie du premier étage, fixés sur le deuxième central cylindrique. Ce dernier, malgré son appellation est mis à feu dès le décollage, mais continue à fonctionner après le largage des propulseurs d'appoint.

La tour de sauvetage (dispositif chargé d'arracher le vaisseau spatial au lanceur en cas de défaillance de celui-ci) ayant été larguée comme prévu peu avant la séparation du premier étage (T+114,6), ce sont quatre petites fusées à propergol solide fixées sur la coiffe, qui sont chargées dans cette phase de vol d'éloigner le vaisseau du lanceur défaillant. Une paire de ces fusées est mise à feu lorsque l'ordinateur embarqué déclenche l'annulation de la mission, l'autre paire est mise à feu 0,32 secondes plus tard. La séparation du vaisseau, destinée à préserver l'équipage, est automatique. Des capteurs de vitesse angulaire mesurent en permanence la déviation observée par rapport à la trajectoire normale : si celle-ci dépasse 7° (pour le seconde étage) ou 10° (troisième étage), la séparation du vaisseau est déclenchée sans intervention de l'équipage ou du contrôle au sol[1].

Dans le cas de la mission Soyouz MS-10 le dispositif de séparation est enclenché à T+122 secondes. L'équipage subit au moment de la séparation une accélération de 6,7 g liée à la puissante poussée des fusées chargées d'éjecter le vaisseau. A T+160 secondes, le module orbital (partie du vaisseau Soyouz habituellement larguée avant le retour sur Terre) s'est séparé du module de descente. Avec la vitesse acquise le vaisseau poursuit sa montée jusqu'à atteindre une altitude de 93 km. Parvenu à cette altitude l'équipage connait une brève période d’impesanteur durant la chute libre qui se déroule dans le quasi vide. Puis le vaisseau atteint les couches plus denses de l'atmosphère et est violemment freiné, la décélération atteignant environ 7 g. Environ 20 minutes après le décollage[3],[1],[4], [5], l'équipage atterrit sain et sauf à 32 kilomètres à l’est de Jezkazgan, au Kazakhstan et à environ 400 kilomètres de la base de lancement. Rapatriés dans cette ville en véhicule tout-terrain, les deux hommes sont ensuite reconduits à Baïkonour en avion[2].

Conséquences de l'échec du lanceur

Relève des équipages de la Station spatiale internationale

Comme c'est la règle en cas d'échec, les lancements de vaisseaux Soyouz avec équipage, qui étaient prévus sont suspendus, en attendant les conclusions de l'enquête. La mission devait permettre de compléter l'équipage de la Station spatiale internationale qui est réduit à la date de lancement à trois personnes arrivées à bord en juin 2018 et dont le retour sur Terre est programmé en décembre. Or la fusée Soyouz et le vaisseau Soyouz constituent aujourd'hui le seul moyen disponible permettant de rejoindre la station spatiale. Depuis le retrait de la navette spatiale américaine, l'agence spatiale américaine, la NASA, envoie dans l'espace ses astronautes en utilisant le vaisseau spatial russe[6]. La situation devrait changer fin 2019 début 2020 avec les débuts opérationnels des nouveaux vaisseaux américains Dragon V2 et CST-100 Starliner qui seront chargés d'assurer la relève de la composante non russe de l'équipage de la station spatiale.

Les trois hommes d'équipage qui se trouvent au moment de l'échec dans la station spatiale disposent du vaisseau Soyouz MS-09 (celui dans lequel une perforation de la coque avait été découverte puis réparée) pour revenir sur Terre. Le retour est programmé pour décembre mais il pourrait être, si nécessaire, repoussé en janvier. Cette date constitue toutefois la limite de garantie du vaisseau. En effet le peroxyde d'azote utilisé par les moteurs du vaisseau pour les manœuvres de retour sur Terre se décompose progressivement en oxygène et hydrogène qui produisent des bulles pouvant rendre le système de propulsion non fiable. Si aucun lanceur n'était disponible à cette échéance pour remplacer l'équipage partant, la NASA a indiqué que la station spatiale pouvait fonctionner sans équipage bien qu'elle préfèrerait ne pas aboutir à cette situation. Une autre conséquence de l'échec est l'abandon de deux sorties extravéhiculaires qui étaient planifiées. Alexander Gerst et Nick Hague avaient été entrainés ensemble pour effectuer une sortie dans le but de remplacer un ensemble de batteries associées aux panneaux solaires de la station spatiale. Alekseï Ovtchinine devait faire une sortie pour identifier l'origine du trou dans la coque du vaisseau Soyous MS-09[1],[7] .

Soyouz autorisé à voler pour les missions sans équipage

En attendant les résultats de l'enquête sur l'origine de l'échec, ni la Russie ni les États-Unis ne sont en mesure d'envoyer un vaisseau avec équipage dans l'espace et a fortiori vers la station spatiale internationale. Toutefois le lanceur n'est pas interdit de vol pour l'envoi en orbite de satellites ou d'un vaisseau Soyouz inoccupé[7]. Le prochain lancement de la fusée Soyouz a été seulement retardé d'une dizaine de jours à la suite de l'échec de la mission MS-10 (25 octobre au lieu de 11 octobre). Ce vol doit placer en orbite un satellite d'écoute électronique Lotos[8].

Enquête

L'agence spatiale russe, Roscosmos, a annoncé l'ouverture d'une enquête approfondie sur l'incident[9]. Celle-ci devrait rendre ses conclusions le . Dès le 11 octobre les restes de la coiffe ont été découverts près de la ville de Jezkazgan et transférés à Roscosmos. Le 12 octobre les fragments des trois étages du lanceur Soyouz ont été localisés dans une zone s'étendant sur 40 kilomètres près du village de Talap dans le district d’Ulytaou. Tous ces éléments ont été rassemblés sur le site de l'établissement Progress de Samara constructeur du lanceur. Le module de descente du vaisseau Soyouz a, quant à lui, été transféré dans les locaux de son constructeur RKK Energia à Korolev (près de Moscou) pour permettre l'analyse des données enregistrées durant le vol. Le vaisseau Soyouz de la mission MS-10 est le premier à disposer d'une nouveau système de collecte des télémesures Astra qui remplace l'ancien système Skut-40 et permet de suivre de manière plus efficace les nombreux événements qui s'enchainent durant un lancement. Ce nouveau système a été mis en place pour analyser de manière systématique le déroulement des vols afin d'identifier les causes potentielles d'échec[1].

Précédents échecs du lanceur Soyouz

Le lanceur Soyouz, qui a plus de 950 vols à son actif, est d'une fiabilité reconnue. Toutefois deux vols chargés de placer en orbite des satellites ont été des échecs au cours des sept dernières années (2011,2016). En ce qui concerne les lancements de Soyouz avec équipage il s’agit du premier échec depuis 35 ans. Le lanceur n'a connu que deux autres défaillances pour les missions habitées[2] :

  • Soyouz T-10-1 () : un incendie s'étant déclaré quelques secondes avant le décollage, la tour de sauvetage a arraché la capsule contenant les cosmonautes avant l'explosion et ceux ci ont effectué un court vol balistique avant de revenir sur Terre.
  • Soyouz 18a () : le troisième étage a été mis à feu sans réussir à larguer complètement le deuxième étage obligeant l'équipage à interrompre la mission et à revenir sur Terre après avoir effectué un vol balistique.

Références

  1. a b c d e et f (en) Anatoly Zak, « Soyuz MS-10 makes emergency landing after a launch failure », sur russianspaceweb.co,
  2. a b et c Tristan Vey, « Atterrissage d'urgence pour deux astronautes après une défaillance de la fusée Soyouz », Le Figaro,‎ (lire en ligne).
  3. (en) Chris Gebhardt, « Soyuz FG fails during ascent – Soyuz MS-10 crew safe after ballistic entry abort », sur nasaspaceflight.com,
  4. (en) Meghan Bartels, « Soyuz Rocket Launch Failure Forces Emergency Landing for US-Russian Space Station Crew », sur space.com, (consulté le 11 octobre 2018).
  5. « Soyouz : l'atterrissage d'urgence raconté par les deux astronautes rescapés », sur Futura-Sciences (consulté le 17 octobre 2018).
  6. (en) Jason Davis, « Space station crew safe after failed launch », The Planetary Society,
  7. a et b (en) Thomas Burghardt, « NASA and Roscosmos trying to avoid an empty Space Station », sur nasaspaceflight.com,
  8. (en) Anatoly Zak, « Russian space program in 2018 », sur russianspaceweb.com (consulté le 18 octobre 2018)
  9. (en) « Astronauts escape malfunctioning Soyuz rocket », sur BBC News (consulté le 11 octobre 2018).

Voir aussi

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Articles connexes

Lien externes