13 Octobre 2010

Mission STS-111

La mission STS-111 a été lancée de Cap Kennedy, en mai 2002.

INTRODUCTION

Philippe Perrin, astronaute français du CNES, rejoignit la station spatiale internationale à bord de la navette américaine Endeavour, pour un vol de 12 jours, dont 9 dans l’ISS. Après Claudie Haigneré, en octobre 2001, il a été le deuxième Français présent dans la station.

Pour son premier vol, Philippe Perrin s’était vu confier un rôle très actif. Cette mission opérationnelle et très dense faisait partie du programme d’assemblage de la station. Le transfert des équipements et les opérations d'installation du matériel ont occupé la quasi-totalité du temps de travail en orbite. Philippe Perrin a effectué trois sorties extravéhiculaires, au cours desquelles il a dû installer des équipements nécessaires à la poursuite de la construction de la station et réparer le bras Canadarm 2 dont l’un des moteurs était à ce moment là en panne. La mission STS-111 permettra également d'assurer la relève de l'équipage permanent Expedition 4 et d’emporter des instruments scientifiques.

OBJECTIFS

La relève de l’équipage permanent :


STS-111 a aussi été une mission de rotation des équipages. Le nouvel équipage permanent Expedition 5 fût acheminé vers l’ISS, tandis que les trois astronautes de l’équipage précédent Expedition 4 revinrent sur Terre. Philippe Perrin sera responsable de l’installation de l’équipage relevé dans la navette pour le voyage retour et de sa surveillance pendant les phases dynamiques du vol.

L’assemblage de nouveaux éléments :


La construction d’un complexe orbital nécessite un minimum d’outils. Mais pas des outils traditionnels. L’agence spatiale canadienne a ainsi conçu un système d’entretien mobile spécifique. Baptisé Mobile Servicing System (MSS), il joue un rôle essentiel dans l’assemblage et la maintenance de la station spatiale internationale. Capable d’effectuer des travaux de précision sur les éléments extérieurs, cet outil télécommandé permet à terme de réduire le nombre de sorties dans l’espace qui sont des phases toujours délicates. A l’époque de la mission STS-111, seule une partie était en place, le bras articulé Canadarm 2 (SSRMS). La mission STS-111 a installé le deuxième élément la Base mobile (MBS) qui permet au bras de se déplacer autour de la station.

L’apport d’équipements scientifiques :


STS -111 a eu pour objet d’acheminer le matériel nécessaire au séjour à bord de la station mais aussi de nombreux équipements de recherche, grâce au module logistique MPLM. Le laboratoire Destiny, amarré à l’ISS depuis février 2001, a en effet été lancé à vide, en raison de sa masse importante (14 tonnes).

L’essentiel des instruments scientifiques ont été installés lors de vols dits "UF" (Utilization Flight) de la navette spatiale. La mission STS-111 fût à l‘époque le deuxième vol de ce type et permit d’emporter une grande partie de ces équipements.

Parmi les nombreux équipements, qui ont été installés dans le laboratoire américain, figuraient notamment :

  • Des éléments supplémentaires de l’équipement HRF (Human Research Facility) pour la recherche en physiologie humaine ;
  • L’équipement MSG (Microgravity Science Glovebox), une boîte à gants très sophistiquée, développée par les Européens pour le compte de la NASA, afin de manipuler des expériences à caractère contaminant pour l’atmosphère de la station.
  • ARIS (Active Rack Isolation System) pour isoler les expériences particulièrement sensibles aux microvibrations résiduelles et notamment les expériences de solidification ;
  • Un matériel de cristallisation des protéines (DCPCG-C) ;
  • Le caisson CGBA (Commercial Generic Bioprocessing Apparatus) destiné à des applications liées aux sciences des biomatériaux, à la biotechnologie, à la médecine et à l’agriculture ;
  • Les charges utiles BPS (Biomass Production System) et Pesto (Photosynthesis Experiment & System Testing Operation) pour la culture en impesanteur de blé et de colza, et l’étude des effets de l’impesanteur sur le métabolisme et la photosynthèse du blé ;
  • L’appareil CPCG (Commercial Protein Crystal Growth) pour la croissance en impesanteur de cristaux de protéines et autres macromolécules de qualité destinés à des analyses par cristallographie à partir de rayons X. La connaissance de la structure moléculaire de ces cristaux devrait permettre de mieux comprendre certaines maladies et de concevoir de nouveaux traitements ;
  • La charge utile PCG - EGN (Protein Crystal Growth - Enhanced Gaseous Nitrogen) destinée à réaliser un grand nombre d’expériences de cristallisation de protéines et à déterminer les conditions optimales de croissance d’une grande variété de macromolécules en impesanteur ;

  • La charge utile ADVASC (Advanced Astroculture) pour cultiver en impesanteur certaines espèces telles que le soja, le blé, les minitubercules de pommes de terre ou toute autre espèce à valeur commerciale (de l’état de graine à celui de plante) et comparer les plantes cultivées dans l’espace à celles cultivées sur Terre ;

  • La charge utile PCG-STES (Protein Crystal Growth – Single Thermal Enclosure System) pour obtenir en impesanteur des cristaux de protéines d’excellente qualité permettant l’analyse par cristallographie de leur structure moléculaire.

Les expériences pré et post vol :

Des effets de l’impesanteur sur le système cardiovasculaire et les processus cognitifs.


L’exposition prolongée à l’impesanteur conduit à une désadaptation cardiovasculaire de l’organisme, avec des risques d’hypotension et de syncope lors du retour au sol. Afin de mieux comprendre ces phénomènes et de préparer le retour des astronautes dans de meilleures conditions, Philippe Perrin réalisa deux expériences médicales avant et après le vol.

La première expérience, proposée par Philippe Arbeille, de la faculté de médecine de Tours, était un test d’intolérance orthostatique, mis au point avec le Cardiovascular Laboratory de la NASA. Aux mesures traditionnelles que sont l’électrocardiogramme et la pression artérielle, l’expérience française apportait un complément original avec l’enregistrement de la circulation cérébrale et des membres inférieurs, grâce à un appareil Doppler mis au point par le CNES. Ce test prolongeait une première expérience réalisée par Michel Tognini lors du vol STS-93. Effectué à l’aide d’une table basculante, il est aujourd’hui communément utilisé pour la prévention médicale des astronautes de la NASA et des cosmonautes russes.

La deuxième expérience, proposée par Gilles Clément de la faculté de médecine de Toulouse, s’intéressait aux effets de l’impesanteur sur les mécanismes du système nerveux central, liés aux perceptions visuelles et au contrôle des mouvements. Réalisée grâce à un fauteuil tournant à la verticale, l’expérience Ovar (Off-Vertical Axis Rotation) permettait de mesurer les réactions des organes de l’oreille interne, impliqués dans l’équilibre et l’orientation spatiale, à partir des mouvements oculaires et de la perception du mouvement.

Voir aussi