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Attrapé cosmique historique

Première saisie d'un engin spatial en vol libre par le Canadarm2

Le Canadarm2 de l'Agence spatiale canadienne (ASC) a saisi avec succès un engin spatial autonome japonais évoluant en vol libre - un premier attrapé cosmique canadien effectué par le bras robot de la Station spatiale internationale (ISS). (Source : NASA) (Format WMV)

Une fois de plus, les compétences technologiques du Canada en robotique spatiale ont été mises à l'épreuve le 17 septembre 2009 lorsque le Canadarm2 de la Station spatiale internationale (ISS) a effectué sa toute première saisie d'un engin spatial en vol libre. Cette manœuvre éprouvante, que l'on prépare depuis près de douze ans, a coïncidé avec le tout premier vol du véhicule de transfert japonais inhabité HII (désigné HTV) (disponible en anglais seulement). Il a livré 4,5 tonnes métriques de matériel au laboratoire orbital.

Le Canadarm2, télémanipulateur pour charges lourdes du Système d'entretien mobile canadien de la station spatiale, a joué un rôle essentiel dans l'assemblage de l'ISS. Comme le laboratoire orbital sera bientôt achevé, le rôle futur de ce bras robotique changera radicalement. Au lieu de construire l'ISS, il servira à en assurer l'entretien. Cela comprendra la saisie de vaisseaux-cargo en vol libre transportant du matériel de toutes sortes, allant de charges utiles scientifiques aux objets de première nécessité destinés aux 6 membres d'équipage qui séjournent à bord de l'ISS.

Le vol du HTV en 2009 a été la première démonstration d'une nouvelle génération de véhicules spatiaux automatisés capables de transporter du matériel, pressurisé ou non, et il a mis à l'épreuve la capacité du Canadarm2 à réaliser la difficile saisie d'un engin spatial en vol libre. Une fois que les navettes spatiales auront été retirées du service, on prévoit que les véhicules de ravitaillement inhabités (comme le HTV, le véhicule de transfert automatique (ATV) Jules Verne de l'Agence spatiale européenne et les véhicules de transport orbital commerciaux américains, Dragon et Cygnus) seront essentiels au ravitaillement de la station. Alors que les véhicules Progress et ATV sont programmés de façon à se fixer automatiquement à l'ISS, tous les autres véhicules spatiaux (y compris Dragon et Cygnus) doivent être saisis et amarrés à l'aide du Canadarm2.

Un rendez-vous en haute altitude avec l'ISS

Le HTV, d'une longueur de 10 mètres, a été lancé du Centre spatial japonais Tanegashima à13 h 01, heure de l'Est, le 10 septembre 2009. Par la suite, le véhicule de transfert automatisé a lentement gagné de l'altitude en orbite pour rejoindre l'ISS et son équipage, dont l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne, Bob Thirsk.

(Image : Agence spatiale canadienne)

L'approche finale et la saisie subséquente du HTV ont exigé un vol d'une grande précision et beaucoup de dextérité de la part du bras robotique de 17 mètres de la station. Grâce à la technologie GPS et à la navigation au laser, le HTV s'est lentement approché de l'ISS. Une fois le véhicule arrivé à environ 500 mètres sous l'ISS, l'équipage a commencé à surveiller les manœuvres du HTV pour assurer des opérations sécuritaires.

Avec de courtes impulsions de ses micropropulseurs de positionnement, le HTV s'est approché de la station. Lorsqu'il est arrivé dans une zone prédéterminée, à environ 10 mètres du laboratoire Kibo de l'ISS, le système de guidage et de contrôle du HTV a synchronisé les mouvements du véhicule de transfert avec ceux de la station. À ce moment, les deux engins spatiaux volaient en formation à une vitesse de 7,7 km à la seconde à plus de 350 km au-dessus de l'Europe. L'opératrice du Canadarm2, l'astronaute de la NASA Nicole Stott, n'avait que 99 secondes pour saisir le HTV en toute sécurité avant que ses paramètres de vol ne soient considérés trop risqués. Aux commandes depuis la station de travail robotisée à bord de l'ISS, Stott a saisi le véhicule de transfert japonais à l'aide du Canadarm2, à 13 h 47, heure de l'Est, au-dessus de la Roumanie.

Une fois le HTV saisi, l'équipage de l'ISS l'a fixé au Nœud 2 de la station. L'équipage a ensuite procédé au déchargement des approvisionnements (nourriture, vêtements et tout un éventail de pièces d'équipement en vue d'expériences scientifiques) et y a chargé les déchets de la station. Une fois la mission du HTV terminée, il a été relâché le 30 octobre et il a effectué une rentrée contrôlée dans l'atmosphère de la Terre.

Le rôle clé de l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne Bob Thirsk

L'astronaute de l'Agence spatiale canadienne et membre de l'équipage de l'ISS Bob Thirsk a joué un rôle important dans la réussite de cette mission. Une fois la manœuvre de Nicole Stott terminée, Bob a cueilli le HTV de sa position de rangement, l'a amené au Nœud 2 de l'ISS où il l'a amarré.

Vers le 23 septembre, Bob a utilisé le Canadarm2 pour extraire une partie du HTV appelée la palette exposée (à laquelle était fixée une expérience scientifique dirigée par la NASA et l'Agence d'exploration aérospatiale japonaise). Il a ensuite transféré la palette exposée au télémanipulateur japonais de la station, qui l'a fixé au Module japonais d'expérimentation dans le vide spatial (installé récemment sur l'ISS par l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne Julie Payette).

Diagramme du module Kibo (Illustration : NASA)

Une fois terminé le travail de la palette exposée, Bob a repris le contrôle du Canadarm2 pour recevoir la palette du télémanipulateur japonais, puis il a placé cette dernière dans le HTV, comme s'il remettait un tiroir à roulettes sur ses rails. Cette opération a aussi marqué la toute première utilisation d'une des fonctions spéciales du Canadarm2, appelée FMA (« Force Moment Accommodation »). Grâce à cette fonction, qui peut se comparer au contrôle de la motricité fine d'un bras humain, le Canadarm2 peut pousser en douceur sur la palette, permettant ainsi d'éviter tout blocage des roues, ce qui pourrait se produire si une force excessive était appliquée.

À la fin de la mission du HTV, Bob a utilisé une fois de plus le Canadarm2 pour désamarrer le véhicule et le mettre en position d'attente.

La Station spatiale internationale, le 28 juillet 2009 (Photo : NASA)