Le télescope spatial James Webb de la NASA. Crédit : Laboratoire d’images conceptuelles du Goddard Space Flight Center de la NASA
Lorsque Nasa‘s Télescope spatial James Webb lancements, il subira l’un des processus de déploiement les plus pénibles qu’un vaisseau spatial ait jamais connu. Mais avant même de se lancer dans l’espace, Webb a dû effectuer un dernier voyage ici sur Terre : un voyage en mer d’environ 5 800 milles (9 300 kilomètres).
Webb a été expédié de Californie le 26 septembre, passant finalement par le canal de Panama pour atteindre le port de Pariacabo – situé sur la rivière Kourou en Guyane française, sur la côte nord-est de l’Amérique du Sud – le 12 octobre. Webb sera maintenant conduit à son site de lancement, l’Europe’s Spaceport à Kourou, en Guyane française, où il entamera deux mois de préparatifs opérationnels avant son lancement prévu le 18 décembre.
Avec le plus grand et le plus puissant télescope spatial jamais construit comme cargo, rien dans ce voyage n’était normal.
Avant son voyage vers son site de lancement, le télescope spatial James Webb de la NASA est montré en train d’être abaissé dans son conteneur de transport protecteur dans la salle blanche de Northrop Grumman à Redondo Beach, en Californie. Crédit : NASA/Northrop Grumman
Une « valise » sur mesure
En tant que machine unique en son genre, Webb avait besoin d’une « valise » colossale spécialement conçue, connue sous le nom de ÉTATS-UNIS, abréviation de Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea. STTARS pèse environ 168 000 livres (76 000 kilogrammes). Il mesure 5,5 mètres de haut, 4,6 mètres de large et 33,5 mètres de long, soit environ deux fois la longueur d’une semi-remorque.
Ce conteneur personnalisé a été équipé pour toutes les conditions extrêmes ou inattendues que Webb aurait pu rencontrer pendant le voyage. Lors de la conception, de la construction et des tests de STTARS, les ingénieurs ont soigneusement testé la meilleure façon de protéger le conteneur des fortes pluies et d’autres facteurs environnementaux.
Le Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea (STTARS) se trouve à l’extérieur de la chambre A du Johnson Space Center de la NASA à Houston. Le télescope spatial James Webb de la NASA a terminé les tests cryogéniques à l’intérieur de la chambre en novembre 2017. Crédit : NASA/Chris Gunn
Tracer le cap
Planifier un voyage est un travail difficile. Avec Webb, s’ajoute à cela la logistique du transport d’un télescope spatial extrêmement grand et incroyablement sensible à travers deux océans.
Pour Charlie Diaz, responsable des opérations du site de lancement de Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, l’arrivée de Webb à Kourou a été l’aboutissement d’années de préparation : éviter les obstacles, choisir des itinéraires alternatifs… toutes sortes de nuances. Je suis tellement fier de notre équipe – nous y travaillons depuis longtemps. »
Le voyage du télescope Webb dans l’espace a commencé lorsque des ingénieurs ont placé le télescope dans son conteneur de transport protecteur. Le conteneur a ensuite été déplacé de Northrop Grumman à Redondo Beach, en Californie, à Seal Beach, en Californie. Le navire qui transporterait Webb en Guyane française attendait à Seal Beach. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA ; Michael McClare (KBRwyle); Sophia Roberts (AIMM) ; Michael P. Menzel (AIMM) ; Tom Graves (Northrop Grumman); Larkin Carey (Ball Aerospace & Technologies)
Le voyage en bateau de Webb sera finalement marqué par deux courts trajets, l’un en Californie et l’autre en Guyane française. Le premier a emmené Webb des installations de Northrop Grumman à Redondo Beach, en Californie, à son port de départ voisin à la station d’armes navales de Seal Beach. Le deuxième trajet amènera Webb du port de Pariacabo à son site de lancement du port spatial européen à Kourou.
Avant ces trajets, l’équipe de Diaz a effectué des relevés d’itinéraires à l’aide d’images satellites pour comprendre les variables en jeu. Ils ont noté des détails jusqu’aux nids-de-poule qui devaient être remplis ou aux feux de circulation qui devaient être levés en raison de la hauteur de STTARS. En cas d’urgence, l’équipe a également sélectionné des « refuges » ou des endroits le long du chemin où elle pourrait effectuer en toute sécurité tout entretien nécessaire sur le conteneur.
En raison de sa taille et de son poids, STTARS a voyagé à une vitesse de seulement 5 à 10 milles à l’heure (8 à 16 kilomètres à l’heure) sur la route pour maintenir une conduite en douceur.
Alors que STTARS avait auparavant transporté des composants Webb vers d’autres installations de la NASA ou de partenaires principalement par voie aérienne, l’équipe a choisi de transporter Webb par voie maritime jusqu’à Kourou en raison de la logistique de l’atterrissage à l’aéroport de Cayenne en Guyane française. La route de 40 milles (65 kilomètres) entre l’aéroport et le site de lancement comporte sept ponts que STTARS aurait été trop lourd à traverser. De plus, le trajet du port de Pariacabo au site de lancement de Webb est relativement court. En comparaison, un trajet de l’aéroport de Cayenne au site de lancement, en tenant compte des vitesses lentes de STTARS et d’autres contraintes, aurait pris environ deux jours.
Par rapport aux turbulences du transport aérien et aux forces subies lors de l’atterrissage, voyager par mer à bord du cargo MN Colibri était littéralement une navigation fluide. MN Colibri a été spécialement conçu pour transporter d’énormes pièces de fusée ainsi que des charges utiles sensibles vers le port spatial européen, également connu sous le nom de Centre spatial guyanais. En moyenne, le navire a navigué à environ 15 nœuds, soit 17 milles à l’heure (27 kilomètres à l’heure). Sandra Irish, ingénieure en chef des structures pour Webb chez Goddard, était chargée de s’assurer qu’aucune contrainte ne « secouerait le bateau » au-delà d’un niveau acceptable. En collaboration avec la compagnie maritime et l’équipage, elle et son équipe ont assuré une route maritime pour STTARS qui évitait les eaux agitées.
Après son arrivée à Seal Beach, en Californie, Webb (à l’intérieur du conteneur de transport protecteur) a été chargé dans le MN Colibri. Ce processus a nécessité plusieurs étapes à accomplir. Une fois le télescope chargé à l’intérieur de la soute, le MN Colibri a mis le cap sur la Guyane. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA ; Michael McClare (KBRwyle) : Sophia Roberts (AIMM) : Michael P. Menzel (AIMM) ; Victor Bradley
Faire fonctionner un navire propre
Comme pour les autres vaisseaux spatiaux, Webb doit être maintenu propre pendant qu’il est sur Terre.
STTARS est essentiellement une salle blanche mobile. Lorsque Webb est en mouvement, STTARS maintient un faible niveau de contaminants à l’intérieur du conteneur – pas plus de 100 particules en suspension dans l’air supérieures ou égales à 0,5 micron. Pour référence, un demi-micron n’est qu’un centième de la largeur d’un cheveu humain !
L’équipe de contrôle de la contamination de Webb a utilisé plusieurs méthodes éprouvées pour nettoyer à la fois l’extérieur et l’intérieur du conteneur et le préparer pour recevoir et transporter Webb. Les membres ont soigneusement inspecté chaque vis, écrou et boulon à la recherche de contaminants résiduels à l’aide d’une lumière ultraviolette. Ensuite, Webb a été installé dans STTARS alors que les deux étaient à l’intérieur de la salle blanche de Northrop Grumman. Cela garantira la propreté jusqu’à ce que STTARS puisse être ouvert à l’intérieur de la salle blanche de réception sur le site de lancement.
STTARS a navigué vers la Guyane française à l’intérieur MN Colibrila soute caverneuse de , protégée des intempéries et de la mer, ainsi que d’autres équipements et fournitures pour les préparatifs de lancement. Un système sophistiqué de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) conçu pour STTARS surveille et contrôle l’humidité et la température à l’intérieur du conteneur. Plusieurs remorques d’accompagnement, chargées de dizaines de bouteilles sous pression, ont fourni un approvisionnement continu d’air pur, manufacturé et sec à l’intérieur du transporteur.
Neil Patel, responsable des transports de Webb chez Goddard, était l’un des cinq membres de l’équipe Webb qui ont accompagné STTARS dans son voyage pour s’assurer que Webb resterait en bon état : « Voyager à travers le canal de Panama avec Webb était une expérience unique dans une vie. , et une première activité pour notre équipe. C’était très spécial d’amener cet observatoire au tout dernier endroit où il sera ici sur Terre », a-t-il déclaré.
Ayant été transporté par voie terrestre, aérienne et maintenant maritime, le télescope Webb peut déjà être considéré comme un voyageur aguerri. Bientôt, il franchira la dernière frontière qu’il n’a pas encore explorée : la grande étendue de l’espace.
Le télescope spatial James Webb sera le premier observatoire mondial des sciences spatiales lors de son lancement en 2021. Webb résoudra les mystères de notre système solaire, regardera au-delà des mondes lointains autour d’autres étoiles et sondera les structures et les origines mystérieuses de notre univers et de notre place dedans. Webb est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires, ESA (Agence spatiale européenne), et le Agence spatiale canadienne.
