Des Vis et des Écrous!

Alors qu’une revue indépendante du programme JWST est en cours, le projet doit faire face à un nouveau problème. Dans une présentation au cours d’une réunion du Comité d’Études Spatiales des Académies Nationales le 3 mai dernier, Greg Robinson, le Directeur du Programme JWST, a reconnu que des vis et des écrous avaient été trouvés à la suite des tests acoustiques.

Les techniciens ont trouvé de la quincaillerie une fois que le vaisseau spatial du JWST, qui comprend le bus et l’écran thermique, mais pas le télescope et ses instruments, a été déplacé le week-end dernier d’une chambre dédiée aux tests acoustiques à une autre dans laquelle doivent avoir lieu les tests de vibration. A l’heure actuelle, nous pensons que cette quincaillerie – nous parlons ici de vis et d’écrous – provient du couvercle de l’écran thermique. Nous essayons de comprendre ce que cela signifie, et comment remédier à ce problème. Il n’est vieux que de quelques jours, et nous ne disposons pas de beaucoup de détails. Ce n’est pas une nouvelle terrible, mais ce n’est pas non plus une bonne nouvelle. (Greg Robinson).

En effet, les ingénieurs qui travaillent sur le JWST venaient de conclure les tests acoustiques réalisés dans les locaux au sud de la Californie de Northrop Grumman, l’entrepreneur principal chargé de la réalisation du télescope, et les équipes qui ont inspecté l’élément du vaisseau spatial après ce test ont trouvé des pièces d’attache desserrées, comme l’indique un communiqué de la NASA diffusé le vendredi 4 mai 2018.

Le module du vaisseau spatial, qui sera accouplé à l’OTE (télescope et instruments) avant le lancement, comprend, outre les systèmes de propulsion et d’alimentation, un écran solaire (appelé aussi un bouclier thermique) composé de cinq couches qui maintiendra le télescope dans l’ombre lorsque celui-ci sera dans l’espace.

Le vaisseau spatial du JWST photographié durant les tests acoustiques. Crédit: NASA/Chris Gunn

Dans ce communiqué, la NASA déclare que le matériel trouvé servait à attacher les protections de la membrane de l’écran qui seront en place pour le lancement.

“La NASA passe en revue toutes les options possibles pour la réparation et la préparation des prochaines étapes de tests dans un environnement similaire à celui du lancement. L’équipe analyse les données des tests et la configuration du matériel, et travaille activement vers une action correctrice dans un futur proche. Nous prévoyons de reprendre les tests environnementaux sous peu, et nous continuons à œuvrer méthodiquement et d’une manière sure vers le succès de la mission”. (Greg Robinson)

Greg Robinson a insisté sur l’importance des tests réalisés au sol pour détecter de tels problèmes.
“Ceci est le parfait exemple de pourquoi les systèmes spatiaux doivent être testés au sol à fond et rigoureusement. Pour mettre à jour les imperfections et régler les problèmes avant le lancement”, a-t’il dit.

Rapportée initialement par Space News, la découverte des agrafes qui se sont détachées survient après que la NASA a décidée, fin mars, de reporter le lancement prévu à partir de mars 2019 au moins jusqu’aux environs de mai 2020, alors qu’un dérapage du calendrier antérieur l’avait déjà reporté d’octobre 2018 à 2019.

Lorsque la NASA a annoncé les dernières prévisions pour le lancement (le 27 mars dernier), les dirigeants décrivirent leurs multiples préoccupations au sujet du vaisseau spatial construit par Northrop Grumman, et qui subit actuellement une série de tests environnementaux qui doivent donner l’assurance qu’il résistera aux rigueurs du vol spatial. Avant les tests acoustiques, les ingénieurs l’avaient placé sur un banc de « tests de chocs » pour simuler les poussées qu’il rencontrera lorsque l’observatoire se séparera du lanceur Ariane 5. Les tests acoustiques l’ont soumis au bruit intense qui accompagnera le lancement, tandis que les tests de vibration – ceux qui restent à venir -, simuleront les secousses et tremblements d’un voyage en fusée.

“Il faut encore du temps pour vérifier et réaliser l’intégration de l’écran solaire d’une énorme complexité avec le vaisseau spatial” a déclaré Thomas Zurbuchen, l’Administrateur Associé de la Direction des Missions Spatiales à la NASA, dans une brève discussion avec des journalistes le 27 mars. “ Ca prend plus de temps que prévu, et il y a aussi quelques erreurs qui se sont produites.

Proposé il y a plus de 20 ans, le JWST a été repensé de façon à élargir ses capacités observationnelles et surmonter de nombreuses écueils techniques, faisant gonfler son coût d’une projection initiale inférieure à 1 milliard de dollars, à un chiffre qui avoisine actuellement les 10 milliards. Ce chiffre comprenant le lancement et les opérations, ainsi que la contribution des agences spatiales Européenne et Canadienne. Le jWST a déjà couté 7,3 milliards de dollars. Avec le report du lancement, le coût du développement de la mission (hors opérations après le lancement, lequel sera couvert par l’agence Européenne ESA) pourrait s’élever à plus de 8 milliards, ce qui serait au-dessus de la limite fixée par les législateurs. Si cela arrivait, il faudrait procéder à un examen critique et obtenir l’autorisation du congrès américain.

Les dirigeants de la NASA ont identifié plusieurs problèmes qu’ils ont attribué à des erreurs commises par l’équipe de Northrop Grumman: un capteur endommagé qui a été mis sous tension par erreur durant les tests, des valves dans le système de propulsion qui ont dû être remplacées après avoir été incorrectement nettoyées, et un catalyseur du système de chauffage qui a été surchargé à cause d’une mauvaise tension. Les ingénieurs ont aussi trouvé des déchirures dans les membranes de l’écran thermique durant le test de déploiement réalisé pour vérifier la manière dont il se dépliera, une fois dans l’espace, jusqu’à atteindre les dimensions d’un court de tennis. Il a fallu plus de temps que prévu pour le déployer, le plier et le ranger.

Le télescope, avec ses instruments, a été testé d’une manière autonome au Centre des Vols Spatiaux Goddard de la NASA, à Greenbelt dans le Maryland, et au Centre Spatial Johnson à Houston, au Texas, avant d’être envoyé à Redondo Beach, en Californie, dans les locaux de Northrop Grumman, où il est arrivé en début d’année (voir les pages consacrées aux tests au CSJ et au GSFC).

La NASA a déclaré en mars que, dans le futur, la supervision des activités liées au JWST sera renforcée, et qu’une interaction directe sera établie avec le président de Northrop Grumman, et le responsable des opérations. L’agence américaine prévoit aussi de déléguer un chef de projet permanent à l’usine de Northrop Grumman, en même temps qu’elle enverra, durant les opérations critiques lors de l’intégration et des tests, un nombre accru d’experts. Elle a aussi programmé des revues de l’agenda, journalières et hebdomadaires, avec Northrop Grumman, qui de son côté va réorganiser la structure de sa direction, et effectuer des changements de personnel, ainsi que réaliser une mise à jour des procédures.

Certaines des erreurs soulignées en mars résultent de procédures très mal rédigées, ont reconnu les dirigeants de la NASA.

La mission JWST est une « première », et marque un “saut technologique gigantesque ” dans le développement des vaisseaux spatiaux. Quand les gens font des choses pour la toute première fois, un apprentissage est nécessaire.. Ainsi, nous faisons tout pour que la formation que nous donnons à nos employés reste une question centrale, afin de leur procurer les meilleures chances de réussite. Faire quelque chose pour la première fois comporte des risques inhérents, et nous avons établi un partenariat avec la NASA pour les identifier et les atténuer avec bonheur, afin de pouvoir lancer le JWST avec succès et être capables d’accomplir cette mission d’exploration spatiale que nous voulons tous voir couronnée de lauriers. La bonne nouvelle est que maintenant nous disposons de tout le matériel de vol. La nouvelle date de lancement reflète le temps supplémentaire dont nous avons besoin pour l’intégration et les tests du télescope et du vaisseau spatial. Il est fondamental pour nous d’assurer que cette mission reste la priorité des priorités (Kathy Warden, Présidente Directrice des Opérations à Northrop Grumman, au cours d’une conférence téléphonique avec des analystes d’investissement, le 25 avril).

Le télescope du JWST est retiré d’un container maritime dans la salle blanche de Northrop Grumman en mars 2018, avant d’être soumis à des tests acoustiques. Le vaisseau spatial, y compris l’écran solaire plié, est à gauche. Credit: Northrop Grumman

Un comité indépendant chargé de réaliser un examen critique du projet, présidé par Thomas Young, un vétéran de l’industrie spatiale qui a servi comme directeur de Lockheed Martin, et comme directeur dans la mission Viking de la NASA du programme des modules d’atterrissage sur Mars, mettra un point final à un rapport qui abordera toutes les questions techniques, d’agenda et de budget, relatives au projet JWST vers la fin du mois de mai. Cette revue aidera la NASA à confirmer une nouvelle date de lancement, prévu pour l’instant autour de mai 2020, et fournira une nouvelle estimation budgétaire.

Les employés de Northrop Grumman connecteront le vaisseau spatial au télescope et instruments pour faire les derniers tests de l’ensemble avant de l’expédier par bateau à sa base de travail en Guyanne Française. Le JWST sera lancé avec son écran thermique, ses panneaux solaires, son antenne et les miroirs du télescope, tout cela plié pour rentrer dans Ariane. Puis, commencera un processus qui durera plusieurs semaines, au cours desquelles ces éléments seront déployés, avant que le JWST n’atteigne son orbite d’observation au point L2 de Lagrange.

[En partie inspiré de Stephen Clark, Spaceflightnow (8 mai 2018) et Space News (3 mai 2018)]

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