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CHRONOLOGIE
SPACE SHUTTLE

L' ORBITER VEHICLE 099 CHALLENGER

Challenger, le second Orbiter opérationnel au KSC, doit son nom au vaisseau de recherche de la marine américaine qui voguait dans les années 1870 sur l' océan Atlantique et Pacifique. Challenger a rejoint la flotte des navettes en juillet 1982. Après 9 missions réussies, elle est détruite en vol le 28 janvier 1986, 75 secondes après son décollage, tuant par la même les 7 membres d' équipage.

Le contrat initial de la NASA du 26 juillet 1972 prévoyait, pour un montant de 2,6 milliards de $, le développement complet de la navette spatiale, la réalisation de deux articles statiques Main Propulsion Test Article 098 et Structural Test Article 099, destinés aux essais de qualification et la construction de deux Orbiters opérationnels, désignés provisoirement Orbiter Vehicle 101 et 102. Le MPTA 098 était une structure d' essais de qualification de la motorisation principale de la navette. Il simulait la partie arrière du fuselage avec le système complet de moteurs. Le STA 099, quand à lui était une cellule complète de la navette spatiale, destinée aux essais statiques.

Le 21 novembre 1975, commence l' assemblage structurel du module d' équipage.
Le 14 juin 1976, c' est au tour du fuselage arrière.
Le 16 mars 1977, les ailes arrivent de chez Gruman.
L' assemblage final commence le 30 septembre et se termine le 10 février 1978.
Le STA 099 (sans moteur SSME ni pods OMS) est ensuite transporté à Palmdale au hangar 42. Pendant 11 mois, il va subir des tests intenses de vibrations dans un derrick de 43 tonnes spécialement construit pour le programme. Ce derrick est constitué de 256 vérins hydrauliques, appliquant 836 charges sur l' ensemble de la structure. Grâce à ce système, il est possible de simuler toutes les phases de vol, le lancement, la montée, le vol orbital, la rentrée et l' atterrissage. Trois vérins cylindriques de 430 tonnes simulent quand à eux les charges dues aux moteurs SSME. De l' azote permet de simuler le froid de l' espace, et des couvertures thermiques développées pour le SR71 sont utilisées pour simuler l' ascension et la rentrée dans l' atmosphère. 25 points de chauffe et de froid sont réalisés sur la surface de la structure métallique. Ces essais de force permettent de qualifier le véhicule pour des critères de charges appelé 5-1 comme le MPTA 098, l' OV 101 et 102. La prochaine limite 5-4 sera certifié pour les prochains véhicules et les mises à jour des anciens. Le véhicule 101 sera certifié à 80% du niveau 5-1 de même que le 102 du moins pendant les vols d' essais.

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Test du STA 099 chez Lockheed à Palmdale. Photo de gauche, les trois gros cylindres hydraulique simulant les moteurs SSME sont visible au fond. Au centre, les plateformes de test sont autour du véhicule le 15 mars 1978. A droite, le STA complètement entourés des plateformes de test. Scan Dennis Jenkins 

Parallèlement à ces essais, la construction du second modèle de vol OV 102 se poursuit à Palmdale depuis 1974. Le programme d' essais atmosphérique ALT avec Enterprise se termine en 1978, et la NASA fait ses comptes. Pour le budget 1979, le Pt Jimmy Carter réduit de 5 à 4 le nombre des Orbiters construits. En plus, il s' avère que le budget prévu ne pourra prendre en compte la transformation de l' OV 101 Enterprise en modèle de vol, sous peines de prendre du retard sur la livraison des deux derniers exemplaires OV 103 et OV 104. Une solution s' offre à la NASA, utiliser la cellule d' essais statique 099 et la remettre au standard de vol. Une opération beaucoup plus économique, car le modèle inclut déjà la majeure partie des éléments prévus pour les modelés de vol. Ainsi le STA 099 deviendrait l' OV 099 Challenger.

Le 5 janvier 1979, la NASA passe un contrat supplémentaire avec Rockwel pour la modification du STA 099 en OV 099 et pour la construction des deux autres exemplaires OV 103 et OV 104. Coût 1,9 milliards de $ en plus.
Le 7 novembre, le STA retourne chez Rockwell et commence sa transformation. Ces modifications comprennent tout d' abord le remplacement du module équipage (sa construction a débuté le 28 janvier). Le STA a été conçu au départ avec un module équipage simulé et la moitié du fuselage avant a été séparé pour gagner de la place dans le module. On ajoute ensuite des modifications sur les ailes, elles sont renforcées, en application des résultats des tests de structure. Enfin, deux écrans Heads Up Displays HUD sont installés dans le cockpit.

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L' assemblage final commence le 3 novembre 1980 et se termine le 23 octobre 1981.
Le roll out de Palmdale a lieu le 30 juin 1982, suivit le 1er  juillet du transport par route jusqu' à la base d' Edwards. Le 5 juin, il arrive sur le dos du 747 porteur au KSC, en Floride en vue de la préparation de la mission STS 6. Dans le bâtiment de maintenance OPF, il reçoit ses nouveaux moteurs, les SN 2011, 2015 fin octobre et le 2010 le 10 novembre. Le 22 novembre, les 78799 kg de Challenger sortent de l' OPF et se dirigent vers le bâtiment d' assemblage, le VAB. Hissé à son réservoir extérieur, lui même accolé des deux boosters, sur le second Mobil Plateform Launcher, Challenger part pour le Pad 39A le 30 novembre au petit matin.

Visuellement Challenger se différencie de Columbia par le schéma de peinture sur les ailes. En effet sur l' aile gauche est peint le drapeau américain et les lettres USA et sur celle de droite, le logo de la NASA (version " worm ") et le nom de l' Orbiter. A l' instar de Columbia, Challenger n' a pas la partie avant de la voilure recouvert de tuiles noires ni son nom marqué sur l' avant des portes de soute. Autre distinction, la dérive verticale avec un court ligné noir sur l' avant de l' axe de la gouverne et les charnières des portes de soute en forme de T inversé.

L' OV Challenger est assez différente de l' OV Columbia. La masse à vide accuse 1300 kg en moins. Quelques 600 tuiles de protection thermique sont remplacées par un nouveau matériau, le Quilite. Challenger est équipé de nouveaux moteurs SSME offrant une poussée accrue de 9%. En plus, pour la mission STS 6 (et à partir de STS 8), le réservoir extérieur a été allégé de 4500 kg et les boosters SRB  de 2000 kg.

Le premier vol de Challenger n' aura lieu que le 4 avril 1983, avec 3 mois de retard. Un premier FRF de 20 secondes réalisé le 19 décembre 1982 fait apparaître d' important résidus d' hydrogène dans le compartiment moteur. Un second test FRF intervient le 25 janvier, sans que le problème soit réglé. Enfin le 29 janvier, un technicien découvre une fissure de 2 cm sur une tubulure. Le moteur est démonté et changé. Le nouveau moteur SN 2016 arrive le 4 février, mais il a lui aussi une fuite. Les techniciens récupèrent un moteur de Columbia chez Rocketdyne et un moteur neuf au NSTL. D' autres fuites sont découvertes sur les deux autres moteurs montés sur Challenger. Ils sont démontés et avec celui venu du NSTL, ils sont réparés, les soudures renforcées et remontées sur l' orbiter. Début mars, une tempête ravage le KSC. La soute étant ouverte dans la tour RSS, de la poussière s' est infiltrée dans les circuits du satellite TDRSS que doit lancer la navette. Ce dernier est retiré de la soute, ramené dans une salle blanche pour être décontaminé.

Challenger réalisera 3 missions en 1983, STS 6 en avril pour lancer le satellite de télécommunication TDRSS 1, STS 7 en juin avec deux satellites commerciaux de télécommunication à lancer et STS 8 en août pour lancer le satellite indien Insat 1.

En 1984, Challenger réalise également 3 vols:
- 41 B, en février avec le lancement des satellites Palapa B 2 et Westar 6 et premier EVA avec le fauteuil volant MMU;
- 41 C, en avril pour la mise en orbite du LDEFF;
- 41 G, en octobre avec deux femmes astronautes à bord pour lancer le satellite ERBS (pour cette mission Challenger a cannibalisé un pods OMS de Discovery) ;

En 1985, elle réalise 3 vols:
- 51 B en avril, second vol du Spacelab;
- 51 F en juillet, 3 eme vol du Spacelab;
- 61 A en octobre, première mission allemande du Spacelab D 1;

En 1986, elle ne réalisera qu' une seule mission, le vol 51 L. Ce jour là, le 28 janvier, Challenger explose en plein vol, 73 secondes après son décollage du pad 39B, utilisé pour la première fois dans le programme Shuttle. Il y avait 7 astronautes à bord. L' OV 099 Challenger n' aura vécu que 3 ans, réalisé 10 vols, parcouru 987 orbites et passé 69 jours dans l' espace.

Challenger avec l' OV 103 Discovery sont les deux seuls véhicules modifié au KSC afin de pouvoir transporter dans leur soute l' étage supérieur Centaur. Ces modifications comportaient la mise en place d' une plomberie adéquate pour les ergols cryogénique de l' étage (LH2LO2), et de systèmes de contrôle dans le poste de pilotage Malheureusement après le drame de 1986, aucun étage Centaur ne sera transporté par le Shuttle.

VOLS CHALLENGER BRAS RMS UTILISES
VOLS BRAS CHARGES UTILES REMARQUES
STS 7 31C DDT & E/201 SPAS 01  
STS 8 31D DDT & E/201 PFTA Manoeuvre à moyenne charge
STS 41B  DDT & E/201 MFR Manoeuvre de l'astronaute sur le MFR
STS 41C FOP 2/302 LDEF SMM MFR Déploiement du LDEF, récupération du SMM
STS 41G FOP 2/302 ERBS Déploiement du ERBS
STS 51F FOP 2/302 PDP  
STS 61A FOP 2/302    
STS 51L FOP 2/302 Spartan Halley Déploiement et  récupération de Spartan
Le 201 est un modèle de test et de développement livré le 20 avril 1981.
Le 302 est le second modèle opérationel livré le 14 décembre 1983

 

VOLS CHALLENGER DUREE DE FONCTIONNEMENT MOTEURS SSME
DATE VOLS POS 1 DUREE POS 2 DUREE POS 3 DUREE
Avril 1983 STS 6 31B 2017 505,8 2015 505,9 2012 506
Juin 1983 STS 7 31C 2017 506,5 2015 506,6 2012 506,7
Août 1983 STS 8 31D 2017 528 2015 528,1 2012 528,2
Février 1984 STS 41B 2109 527,8 2015 527,9 2012 528
Avril 1984 STS 41C 2109 517,7 2020 517,2 2012 517,4
Octobre 1984 STS 41G 2023 536,7 2020 536,8 2021 536,9
Avril 1985 STS 41G 2023 521,347 2020 521,465 2021 521,567
Juillet 1985 STS 51F 2023 349,6 2020 587,73 2021 578,849
Octobre 1985 STS 61A 2023 521,325 2020 521,465 2021 521,586
Janvier 1986 STS 51L 2023 79,4 2020 79,56 2021 79,62

 

VOLS CHALLENGER MOTEURS SSME
DATE VOLS MOTEUR 1 MOTEUR 2 MOTEUR 3
Décembre 1982 FRF 02 2011 2015 2012
Janvier 1983 FRF 03 2011 2015 2012
Avril 1983 STS 6 31B 2017 2015 2012
Juin 1983 STS 7 31C 2017 2015 2012
Août 1983 STS 8 31D 2017 2015 2012
Février 1984 STS 41B 2109 2015 2012
Avril 1984 STS 41C 2109 2020 2012
Octobre 1984 STS 41G 2023 2020 2021
Avril 1985 STS 41G 2023 2020 2021
Juillet 1985 STS 51F 2023 2020 2021
Octobre 1985 STS 61A 2023 2020 2021
Janvier 1986 STS 51L 2023 2020 2021

 

VOLS CHALLENGER EXTERNAL TANK
VOLS ET Démarrage prod Terminé le A dock KSC lancement
STS 6 31B 8 LWT 01 17 nov 1980 8 sept 1982 15 sept 1982 Avril 1983
STS 7 31C 6 HWT 06 25 mai 1979 26 juil 1982 02 août 1982 Juin 1983
STS 8 31D 9 LWT 02 23 avr 1981 12 janv 1983 17 janv 1983 Août 1983
STS 41B 10 LWT 03 30 juil 1981 1 mars 1983 7 mars 1983 Février 1984
STS 41C 12 LWT 05 8 fév 1982 22 juil 1983 1 août 1983 Avril 1984
STS 41G 15 LWT 08 1 sept 1982 15 déc 1983 11 janv 1984 Octobre 1984
STS 41G 17 LWT 10 10 nov 1982 16 mars 1984 10 avr 1984 Avril 1985
STS 51F 19 LWT 12 8 fév 1983 24 mai 1984 7 sept 1984 Juillet 1985
STS 61A 24 LWT 17 11 juil 1983 16 nov 1984 8 mai 1985 Octobre 1985
STS 51L 25 LWT 19 10 oct 1983 15 mars 1985 26 août 1985 Janvier 1986

 

VOLS CHALLENGER COMPOSITION SRM SRB
SRB VOLS FWD CYL CYL CYL CYL CYL ATT STF STF AFT
06-A STS 6 31B 013 new 046 1-A                
06-B   014 new 075 1-B                
07-A STS 7 31C 016 new 041 1-B                
07-B   017 new 060 1-A                
08-A STS 8 31D 019 new                  
08-B   020 new                  
10-A STS 41B 009 1-B                  
10-B   006 1-A                  
11-A STS 41C 002 3-A                  
11-B   012 5-B                  
13-A STS 41G 024 new                  
13-B   022 new                  
17-A STS 41G 016 7-A                  
17-B   011 9-A                  
19-A STS 51F 010 9-A                  
19-B   029 new                  
22-A STS 61A 024 13A 056 13B                
22-B   022 13B 022 13B                
25-A STS 51L 035 new 045 11B                
25-B   026 15A 082 15A                
Le A indique le booster gauche et le B celui de droite
FWD = la partie avant
CYL = segment
ATT = attache
SFT = épaisseur
AFT = segment arrière
G = test au sol
D = moteur de développement
QM = moteur de qualification
L avant le numéro indique une construction allégé, S une construction standard
Les vols STS 6, 2, 8, 41G, 51B, 61A et 51L utilisaient des SRB dits "allégés", les autres utilisaient des SRB "mi allégés".

 

VOLS CHALLENGER "TURNAROUND"
Arrivée KSC OPF VAB PAD VOLS DATE DUREE
5 juillet 1982 141 7 126 STS 6 31B Avril 1983 5
16 avril 1983 34 5 28 STS 7 31C Juin 1983 6
29 juin 183 26 7 28 STS 8 31D Août 1983 6
9 septembre 1983 67 6 22 STS 41B Février 1984 8
11 février 1984 32 4 19 STS 41C Avril 1984 7
18 avril 1984 69 5 23 STS 41G Octobre 1984 8
13 octobre 1984 129 5 15 Retour dans le VAB le 4 mars suite aux remaniements de charges utiles des vols 51E à 51B. Retour dans l'OPF le 7 mars
  33 5 15 STS 41G Avril 1985 7
11 mai 1984 43 5 14 Tir avorté sur pad le 12 juillet
  17 STS 51F Juillet 1985 8
  61 4 15 STS 61A Octobre 1985 7
35 6 37 STS 51L Janvier 1986 Explosion à T+ 73 secondes