La technologie ancienne qui maintient les missions spatiales en vie
4 juin 1996, port spatial européen, Guyane française
Il a fallu plus de 10 ans pour concevoir et construire les quatre satellites Cluster identiques européens destinés au lancement ; et seulement 39 secondes pour les perdre tous dans une énorme boule de feu.
Leurs restes ont plu sur la jungle sud-américaine lorsque la fusée Ariane 5 a dévié de sa trajectoire et explosé. Les personnalités qui sirotaient du champagne sur la galerie d’observation extérieure quelques instants plus tôt ont été ramenées à l’intérieur pour éviter d’être blessées par les chutes de débris.
Cette catastrophe constitue l’un des échecs les plus visibles et les plus spectaculaires de l’Agence spatiale européenne (Esa). Mais quelques mois plus tard, les travaux avaient commencé sur une mission de remplacement, Cluster II.
Conçue pour voler en formation afin d’étudier l’interaction entre les particules chargées du Soleil, le vent solaire et la bulle magnétique entourant la Terre, connue sous le nom de magnétosphère, Cluster II se classe parmi les missions scientifiques les plus réussies et les plus durables jamais réalisées. Les satellites (nommés Rumba, Salsa, Samba et Tango, puisque vous le demandez) viennent de fêter leurs 23 ans en orbite.
« La mission n’a été conçue que pour durer trois ans », explique Bruno Sousa, responsable des opérations de mission du Cluster au Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) de Darmstadt en Allemagne. « Il y a un groupe de scientifiques très enthousiastes qui travaillent sur la mission, certains d’entre eux attendent qu’elle se termine enfin pour pouvoir profiter de leur retraite.
Cluster est l’une des nombreuses missions encore vivantes aujourd’hui grâce aux compétences et à l’ingéniosité des équipes d’ingénierie et scientifiques qui les soutiennent, résolvant les problèmes à travers des problèmes, des dysfonctionnements et des pannes quasi catastrophiques. Ce défi consistant à maintenir les vaisseaux spatiaux longtemps après leur date de péremption initiale a été mis en évidence récemment lorsque les contrôleurs ont brièvement perdu le contact avec Voyager 2.
Lancées il y a près de 46 ans en 1977, les sondes jumelles Voyager continuent de renvoyer des données provenant d’au-delà du système solaire.
J’ai vérifié auprès de la Nasa, qui m’a assuré que les vaisseaux spatiaux sont toujours contrôlés depuis la même cabine beige dans une annexe de son Jet Propulsion Laboratory (JPL) que j’ai visité en 2017, marquée d’un panneau en carton fait maison indiquant : « Matériel critique pour la mission NE PAS TOUCHER S’IL VOUS PLAÎT ». (Vous pouvez lire l’histoire complète de la mission ici et écouter une émission de radio que j’ai produite à ce sujet ici.)
La configuration sera familière aux contrôleurs de mission du Cluster, qui ont dû se battre avec des logiciels de contrôle au sol du XXe siècle construits sur un système d’exploitation obsolète.
« Nous avons développé une configuration complexe dans laquelle nous disposons de serveurs Linux modernes exécutant un environnement virtuel avec un émulateur de l’ancien système d’exploitation », explique Sousa. « La personne qui gère le logiciel fait partie de l’équipe d’origine, elle prendra sa retraite une fois la mission terminée. « .
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Le pouvoir a également été un problème. Les satellites Cluster sont équipés de panneaux solaires pour produire de l’électricité mais, deux fois par an, ils passent dans l’ombre de la Terre et ont besoin de batteries pour survivre.
« Les batteries n’étaient conçues que pour durer cinq ans et après six ans, nous avons commencé à perdre en capacité », explique Sousa. « Ensuite, nous avons eu des fissures et finalement des fuites et elles sont devenues complètement inutilisables. »
La solution consistait à éteindre les satellites à l’approche de l’éclipse, puis à envoyer des signaux pour les redémarrer selon une séquence automatisée. C’est comme si Cluster était réinitialisé aux paramètres d’usine deux fois par an. En fait, lorsqu’il s’agit du suivi des engins spatiaux, les fabricants sont souvent invités à intervenir.