CHRONOLOGIE
SPACE SHUTTLE

PREPARATION ENTRAINEMENT

La charge utile de la première mission Spacelab est dénommée FSLP First SpaceLab Payload. Elle est préparée depuis février 1977 et définitivement sélectionnée en mars 1980. Elle comprend 70 expériences dont 13 de la NASA et 57 de l' ESA. Plus de 219 expérimentateurs de 15 pays ont participé à son élaboration, l' Allemagne, l' Autriche, la Belgique, le Danemark, l' Espagne, la France, l' Italie, la Norvège, les Pays Bas, le Royaume Uni, la Suède, la Suisse, les USA, le Canada et le Japon. Le FSLP comporte 389 instruments scientifiques dont 22 sur la palette et 17 dans le module long. 12 instruments ont été fournis par la NASA et 27 par l' ESA. La charge pèse 3982 kg, dont 1492 pour l' ESA et 1198 d' équipements techniques. Le Spacelab et ses équipements annexes pèsent 5722 kg, le tunnel de liaison 982 kg, l' adaptateur 1161 kg, l' instrumentation de contrôle 858 kg, l' équipage et les équipements associés 1668 kg avec 144 kg de marge. Spacelab 1 représente donc une masse de 15515 kg, dont la préparation à coûté 35 millions de $.

Les 70 expériences de Spacelab 1 se divisent en 8 disciplines : 
_ Les sciences des matériaux. 
_ Les sciences de la vie. 
_ La physique des plasmas. 
_ La physique de l' atmosphère. 
_ L' astronomie. 
_ L' observation de la terre. 
_ La physique solaire. 
_ La technologie.

De conception et de construction modulaires, Spacelab se compose de plusieurs composants interchangeables qui peuvent être assemblés de différentes manières pour répondre aux besoins d'une mission de recherche scientifique particulière.
Spacelab se compose de deux éléments principaux : un laboratoire pressurisé et habitable appelé module, dans lequel les scientifiques peuvent travailler sans combinaisons spatiales encombrantes ; et des plates-formes non pressurisées appelées palettes conçues pour supporter des instruments tels que des télescopes, des capteurs et des antennes qui nécessitent une exposition directe à l'espace. Ces éléments peuvent être utilisés séparément ou dans diverses combinaisons, renvoyés sur Terre et réutilisés sur d'autres vols. Le module se compose de deux sections de 4 mètres de diamètre : un segment central et un segment expérimental. Le segment principal abrite les équipements de traitement de données et les utilitaires pour le module et les palettes lorsque les deux sont transportés ensemble. Il dispose également d'accessoires de laboratoire tels que des supports d'expérimentation standard refroidis par air de 48,26 cm de large (19 pouces), un établi de travail et des dispositions permettant d'accueillir un ensemble fenêtre de haute qualité pour les expériences optiques et la photographie.

Les palettes Spacelab sont constituées d'un cadre en aluminium en forme de U et de structures en panneaux de 4 m de largeur et 3 m de longueur. L'équipement lourd est monté sur le châssis de la palette à l'aide d'une série de connecteurs appelés points durs. Des équipements légers peuvent être montés directement sur les panneaux.
Jusqu'à cinq palettes Spacelab peuvent être transportées dans la soute, individuellement ou par deux ou trois reliées entre elles pour former des trains. Lorsque les palettes sont transportées sans le module, les sous-systèmes nécessaires au fonctionnement de l'expérience sont
contenu dans un cylindre sous pression appelé « igloo ». Lorsqu'aucun module n'est en vol, les spécialistes de la charge utile effectuent les expériences depuis le poste de pilotage arrière de l'orbiteur de la navette.
Lorsque le module vole, les sous-systèmes Spacelab sont transportés dans le module.

Lorsque le module habitable est en vol, un passage fermé de 1 m de diamètre appelé tunnel de transfert Spacelab relie le module au pont intermédiaire de l'orbiteur. Le tunnel peut être assemblé en deux longueurs. Un tunnel de 2,7 m est utilisé pour les missions au cours desquelles le module est transporté dans la partie avant de la soute. Un tunnel de 5,8 m est utilisé pour les missions au cours desquelles le module est transporté dans la partie arrière de la soute.

Le lancement de Columbia a lieu le 28 novembre à 11 h locale sans problèmes sur le compte à rebours. Parmi les VIP présents au KSC, le ministre de la recherche Italien, Allemand, l' administrateur de la NASA, le PDG de l' ESA, du CNES, le responsable du Spacelab et de nombreux ambassadeurs. Le vol propulsé est exemplaire, après séparation des boosters à 2 mn 24 s, la navette gagne une première orbite à 83/ 250 km, puis 350 km inclinée à 57° lui permettant de survoler 70% de la surface de la terre.

A bord le commandant vétéran John Young, 6 eme vol depuis 1964, le pilote Brewster Shaw, les deux SM Robert Parker et Owen Garroitt (des vols Skylab), les deux SP Bryon Linchtenberg et l' allemand Ulf Merbold.
Dès la mise en orbite le laboratoire est activé par les astronautes Garriott, Lichtenberg et Merbold pénètrent non sans mal dans le tunnel (la porte était coincée) et commence l' activation des expériences. L' équipage va ainsi travailler durant 8 jours à raison de 12 heures par jour en deux équipes, la bleu (Shaw, Garriott et Lichtenberg) et la rouge (Young, Parker et Merbold). 

Configuration en orbite

Le 28, l' équipe bleu cède la place à la rouge, 22 des 70 expériences ont déjà été mis en route. Le 1 décembre, le vol pourrait être rallongé d' une journée annonce l' ESA et la NASA. 
Le 2, 52 des 70 expériences sont réalisées avec pour la première fois la fabrication d' un alliage par le four du laboratoire. 1500 photos de la terre sont aussi prises par la caméra allemande embarquée. La première conférence de presse est raté, personne n' entend rien, un câble a été inversé. 
Le 3, le vol est prolongé de 24 heures. 
Le 5, téléconférence avec Columbia, le Pt Reagan à Washington et le Chancelier allemand en Grèce. Le 6 le vol est officiellement prolongé. 

Le 8 ,3 heures avant le décrochage de l' orbite, deux des cinq ordinateurs tombent en panne alors que Young actionnait les moteurs d' attitude de Columbia. Le calculateur n° 2 sera remis en marche mais pas le n°1. Après une prolongation de 8 heures, Columbia est prête à rentrer sur terre à la 167 eme révolution.
La descente est parfaite et Columbia atterrit sans problème en Californie sur la base Edwards à 7 h 58 après un vol de 10 jours 07 h 47 mn et 23 s. Quelques petits incidents sur le vol : le feu au moment de l' atterrissage dans le compartiment APU du à une fuite d' hydrazine, mais sans gravité pour l' équipage. Columbia revenait sur terre avec une charge record de 101, 7 tonnes, soit plus 5 tonnes que le vol STS 4.

LES EXPERIENCES SPACELAB 1

35 expériences sont consacrées aux sciences des matériaux toutes de l' ESA. Elles prendront 13,6 % du temps de la mission et 49,7% d' énergie de bord. Ces expériences sont consacrées à la fabrication de cristaux pur, la physique des fluides, la tribiologie, la fabrication d' alliages grâce à 4 fours.

16 expériences sont consacrées aux sciences de la vie, dont 7 de la NASA et 9 de l' ESA. Elles prendront 50,8% du temps et 11,2% d' énergie. Elles concernent les effets des rayons cosmiques sur des échantillons biologiques, la réaction de micro-organismes en apesanteur, le recueil de données sur le mal de l' espace, les réactions de l' appareil vestibulaire, les effets du mal de l' espace sur la réponse immunitaire, les effets du vol sur le sang des astronautes, les effets de l' apesanteur sur la circulation sanguine, les effets des battements de cœur sur le corps en apesanteur, le recueil de données physiologiques sur les Mission Specialist Merbold et Lichtenberg, l' étude de la prolifération des globules blancs, les effets du vol sur les cycles journaliers des plantes et l' étude de leur croissance dans l' espace.

6 expériences, dont 2 de la NASA et 4 de l' ESA sont prévues pour l' étude de la physique des plasmas qui prendront 21,5% du temps et 14,9% d' énergie. Ces expériences sont l' observation d' aurores boréales artificielles crées par l' Orbiter, l' étude des phénomènes lumineux de la haute atmosphère, l' étude des phénomènes induits par l' injection d' ions et d' électrons, les effets de champs magnétiques parallèles, mesure du champs magnétique ainsi que la détermination de la composition des rayons cosmiques.

4 expériences sont programmées dans la rubrique physique de l' atmosphère, dont une NASA et 3 de l' ESA, qui prendront 1% du temps et 12,4% d' énergie. Elles concernent la spectroscopie de la luminescence dans la haute atmosphère, l' analyse de la structure chimique de la stratosphère, la recherche d' ondes atmosphériques dans les nuages de haute altitude et la recherche de l' hydrogène et du deutérium par émission Lyman alpha.

4 expériences pour l' astronomie, 2 NASA et 2 ESA, 8,9% du temps et 4,9% d' énergie. Elles ont pour but l' observation d' étoiles peu lumineuses dans l' UV, l' observation de nuages de poussières stélaires, l' étude des rayons X émis par les Supernovae.

2 expériences pour l' observation de la terre proposées par l' ESA, qui prendront 2,7% du temps et 3,5% d' énergie. Elles concernent la cartographie de la terre, la télédétection par micro-ondes, la localisation de zones sensibles aux rayons cosmiques sur le Spacelab.

2 expériences de l' ESA concernent la physique solaire (0,2 du temps et 2,4% d' énergie) avec mesure du rayonnement solaire, spectrographie du soleil et mesure de la constante solaire. Enfin une expérience technologique est prévue par la NASA (1,3% de temps et 1% d' énergie) pour l' étude des masses en apesanteur.

Ces 70 expériences seront réalisées en près de 200 heures, soit 8 jours et directement acheminées au sol par le satellite relais TDRS 1 à raison de 50 Méga bits par seconde. Les 6 astronautes travailleront en équipe de trois. Young, Parker et Merbold constituent l' équipe rouges travaillant de 2 h 30 à 14 h 30 TU. Shaw, Garriott et Lichtenberg constituent l' équipe bleue, travaillant de 14 h 30 à 2 h 30 TU.