L'Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace (NASA) a annoncé mardi, heure locale, qu'un satellite commercial de service en orbite "Link" utilisé pour sauver le télescope spatial Swift Gamma-ray a subi une défaillance du contrôle d'attitude, rendant cette mission de sauvetage exemplaire passive pendant un certain temps.
Le satellite Link, développé par la start-up Katalyst Space Technologies, a révélé des problèmes le week-end dernier. La NASA a déclaré que le système de contrôle d'attitude du satellite était anormal, ce qui a provoqué la rotation du vaisseau spatial en orbite et la communication entre le sol et le satellite est devenue intermittente. Selon les résultats préliminaires de l'enquête, deux des trois volants de réaction actuellement configurés sur le satellite Link ne fonctionnent plus correctement, et leur système de propulsion climatisé à contrôle d'attitude a également subi une perte de fonctionnalité.
Le volant d'inertie à réaction est un composant de contrôle d'attitude courant des engins spatiaux en orbite. Il contrôle précisément le pointage du satellite en libérant ou en absorbant l'élan. Il est largement utilisé dans divers types de télescopes spatiaux et de satellites de communication. Dans la mission Link, le système de propulsion à gaz froid est responsable d'ajustements d'attitude plus précis, en particulier pendant les étapes critiques où le satellite s'approche progressivement de la cible - le Swift Space Telescope de la NASA - et met en œuvre le rendez-vous et la capture en orbite.
Le satellite Link, entré en orbite le 3 juillet à bord d'une fusée lancée par air Northrop Grumman Pegasus XL, est le premier vaisseau spatial commercial à fournir des services de « remorquage et de sauvetage en orbite » spécifiquement pour les satellites scientifiques de la NASA. Au cours des premières semaines après le lancement, la mission s'est déroulée sans problème : le satellite a déployé avec succès son panneau solaire, le centre de contrôle au sol a maintenu une communication stable avec le vaisseau spatial et son système de propulsion électrique utilisant le xénon comme fluide de travail a également terminé sa première série de tests d'allumage en orbite.
Le système de propulsion électrique joue un « rôle de premier plan » dans cette mission. Il a été initialement conçu pour élever l’orbite du satellite Link afin qu’il puisse voler vers le télescope Swift, situé à environ 200 milles au-dessus de la Terre. Selon le plan de mission, lorsque Link réussira à attraper Swift avec ses trois bras robotiques, il redémarrera le système de propulsion électrique pour élever la hauteur orbitale du télescope spatial qui est sur le point de se désorbiter, l'empêchant ainsi de rentrer dans l'atmosphère et de brûler dans les prochains mois.
À l'heure actuelle, l'équipe de mission est obligée de laisser le système de propulsion électrique assumer des responsabilités supplémentaires : essayer d'utiliser la propulsion électrique pour mettre en œuvre la stabilisation d'attitude avec le volant de réaction désactivé, ce qui n'est pas la fonction de conception originale du système. La NASA estime que sans sauvetage, l'observatoire Neil Gales Swift, en service depuis près de 22 ans, rentrera dans l'atmosphère et brûlera dans les prochains mois, et qu'il ne dispose pas de capacités de manœuvre orbitales propres. Swift est l'une des rares missions d'observation spatiale actuellement dédiée à la détection des sursauts gamma, les explosions les plus puissantes de l'univers connu. La NASA souhaite donc prolonger sa durée de vie scientifique autant que possible et paie à Katalyst environ 30 millions de dollars pour ses services.
En sélectionnant Katalyst pour cette mission de sauvetage, la NASA s'est non seulement concentrée sur la sauvegarde d'un satellite scientifique essentiel, mais a également considéré Link comme une démonstration technologique et une validation de capacités pour les secteurs de l'entretien en orbite et de la réparation de satellites commerciaux. Étant donné que l'orbite de Swift se dégradait rapidement, la NASA a donné aux entrepreneurs un calendrier serré pour mener à bien cette mission complexe en seulement neuf mois, du début au lancement du projet. Katalyst a finalement livré le satellite à temps et a achevé l'intégration avec la fusée Pegasus début juin de cette année, mais le plan de lancement a ensuite été retardé jusqu'au 3 juillet en raison du mauvais temps et de pannes techniques de la fusée.
Les dirigeants de la NASA ont déjà déclaré que, quel que soit le résultat du sauvetage, ce projet a été un succès au "niveau de gestion du programme" car il prouve que les équipes commerciales peuvent concevoir, construire et lancer des engins spatiaux d'entretien en orbite très complexes dans un laps de temps très court. Shawn Domagal-Goldman, chef de la division d'astrophysique de la NASA, a un jour souligné qu'il suffit d'« oser essayer » une telle mission pour accumuler une expérience précieuse pour des projets similaires à l'avenir.
Selon la dernière notification de la NASA, malgré le problème de contrôle d'attitude, le satellite Link est actuellement capable de générer suffisamment d'énergie et de maintenir la communication avec l'équipe au sol, ce qui fait gagner un temps précieux aux ingénieurs pour diagnostiquer et résoudre la panne. Kieran Wilson, chef de projet de Katalyst, a évoqué des scénarios de risque similaires lors d'entretiens avant le lancement, notant que les vaisseaux spatiaux de la société ont rencontré des problèmes avec les systèmes d'alimentation et de communication dans le passé, et que les équipes d'ingénierie sont généralement plus préoccupées par cette « capacité de survie de base ». Selon lui, tant que le vaisseau spatial reste essentiellement disponible au niveau de l'alimentation électrique et des communications, l'équipe de mission aura encore suffisamment de liberté pour ajuster le plan pour faire face aux divers défis techniques qui peuvent être exposés lors des étapes de rendez-vous et d'opérations dynamiques complexes.
La NASA a déclaré que Katalyst donnerait ensuite la priorité au rétablissement de l'attitude stable de Link et enquêterait plus en détail sur l'état de l'étoile entière. Après avoir rétabli une attitude contrôlable, l'équipe de mission prévoit de mettre à jour le logiciel de guidage, de navigation et de contrôle (GNC) du vaisseau spatial pour l'adapter à la nouvelle configuration suite à la défaillance partielle du volant de réaction. En étroite collaboration avec la NASA, les ingénieurs évalueront un scénario de rendez-vous et de capture ajusté en fonction du dernier statut, en supposant que le sauvetage de Swift puisse se dérouler tout en garantissant la sécurité des vols et la santé du satellite.