Pourquoi ces règles météorologiques ennuyeuses sont-elles nécessaires pour lancer et atterrir des roquettes?

Les personnes responsables du lancement des fusées ont cette vieille blague: si la fusée est prête à être lancée, alors la météo vous obligera à la reporter d'une journée.

Cependant, pourquoi la NASA, la 45e aile spatiale des forces spatiales américaines, son directeur de la sécurité et de tous les services liés au lancement est-elle si préoccupée par la météo? Peu importe s'il pleut à 18 km de la rampe de lancement, même si les règles stipulent qu'elle ne doit pas être à moins de 18,5 km de celle-ci? N'est-ce pas assez loin?

Les réponses à ces questions se trouvent dans l'histoire du lancement de missiles, et parfois nous avons tiré ces leçons à la suite d'incidents douloureux, sinon mortels. C'est alors que nous avons appris ce qui se passe lorsque les responsables du lancement n'écoutent pas la météo et ne prennent pas en compte les capacités des missiles.

Pour préparer un lancement de missile, un satellite et un équipage (dans le cas de vols habités) pour chaque mission, vous devez passer des centaines et des milliers d'heures de formation, de test et de préparation. L'équipement de vol doit fonctionner parfaitement du début du compte à rebours jusqu'à l'allumage.

Et après tout ce travail acharné, il ne reste qu'un point qui n'est contrôlé par personne: la météo.

La section météo dans la liste des critères de lancement est un ensemble détaillé d'instructions décrivant les conditions météorologiques extrêmes que le vaisseau spatial peut supporter pendant le décollage et l'atterrissage pour assurer la réussite de la mission.

Pendant le vol, des variables telles que la direction du vent, l'humidité, la température, la couverture nuageuse, les précipitations, etc. sont prises en compte. De plus, les critères de permis de lancement doivent prendre en compte les exigences de sécurité qui protègent les personnes sur terre, en mer et dans les airs, avancées par la 45e aile spatiale - cela inclut également les exigences météorologiques pour la fusée elle-même, mises en avant par la société propriétaire et gérant son lancement.

Parmi certains critères météorologiques pour le démarrage, il y a la proximité maximale de la pluie avec la rampe de lancement, la vitesse et la direction du vent, le cisaillement maximal du vent autorisé , etc.


La glace s'est formée sur la rampe de lancement après que la température est descendue en dessous du point de congélation quelques heures avant le lancement du Challenger STS-51L

Ces deux critères pour le lancement d'une fusée ont enseigné aux États-Unis une féroce leçon de vol spatial le 28 janvier 1986, lorsque la navette Challenger a été lancée à un niveau proche de zéro. une température inférieure de 20 ° C à la température minimale autorisée pour démarrer l' accélérateur latéral de la navette spatiale MTKK .

En raison de basses températures, les bagues d'étanchéité principales et auxiliaires de l'accélérateur à combustible solide droit au démarrage ont échoué. Au lieu des anneaux défaillants, un sceau temporaire s'est formé, qui s'est effondré en raison du cisaillement du vent le plus fort que les navettes aient jamais rencontré (et que toutes les missions ultérieures rencontreront).

La violation de ces deux règles météorologiques a entraîné la mort de sept astronautes.

Aujourd'hui, l'annulation du lancement de missiles en raison de vents forts dans la haute atmosphère est activement discutée dans les réseaux sociaux. Cependant, la catastrophe du Challenger nous rappelle qu'une tentative d'envoi d'une fusée en vol dans des conditions auxquelles elle n'est pas adaptée peut avoir les conséquences les plus graves.

Outre les règles relatives directement à la fusée, il existe également des règles destinées à protéger les employés du centre spatial et le public réunis pour observer le lancement à terre, dans les airs et en mer.

Cela inclut des règles évidentes, telles que la nécessité d'éviter la foudre afin qu'ils ne puissent pas endommager l'électronique avec leur coup - car il sera alors impossible de détruire la fusée lorsqu'elle s'écarte du cours.

Mais il existe des règles moins connues concernant les orages, ce qui peut entraîner un retard du lancement par le personnel, même lorsqu'il n'y a pas d'éclair près de la rampe de lancement.


La foudre causée par le lancement d'Apollo 12 bat à la station câble-essence LC-39A

Ceci est un autre exemple d'une règle qui vient d'une expérience réelle. Au cours de la mission Apollo 12 sur la fusée Saturn 5, qui comprenait Pete Conrad, Richard Gordon et Alan Bean, la foudre a frappé deux fois dans la première minute du vol.

Un coup de foudre a entraîné la défaillance de plusieurs systèmes critiques, dont les piles à combustible du module de commande et de service et tous les écrans de navigation. Le centre de contrôle a commencé à recevoir des données de télémétrie déformées et des messages de la fusée et de l'équipe.

Heureusement, l'ordinateur de vol Saturn-5, isolé du vaisseau spatial Apollo, n'a eu aucun effet sur les éclairs et il a continué de fonctionner comme si de rien n'était.

La mission a été sauvée par une personne du centre de contrôle de vol, qui a rappelé qu'il y a plus d'un an, une équipe a demandé de l'aide pour déterminer d'où provenaient les étranges données reçues. À la fin, il les a suivis jusqu'à la source, «Signal Conditioning Equipment (SCE)», située dans le module de commande et de service.

Pour que l'équipement reprenne son fonctionnement, dans la capsule Apollo-12, il fallait appuyer sur le bouton spécial SCE. Ni le directeur de vol ni le commandant de mission n'étaient au courant de ce bouton, mais Al Bin s'en est souvenu lors d'une simulation d'entraînement complètement différente.

Après avoir rétabli la télémétrie et la transmission des informations, la mission est entrée en orbite, a effectué une vérification complète de tous les systèmes, et a donc atterri avec succès sur la lune, puis est rentrée chez elle.

En conséquence, les experts ont commencé à mieux comprendre comment les missiles peuvent provoquer un coup de foudre, même dans des conditions où la foudre naturelle n'apparaît pas.


Selon l'évaluation de la NASA de février 1970 sur cet événement, «un avion avec une surface conductrice et des gaz d'échappement ionisés peut provoquer des éclairs, qui déforment les lignes potentielles du champ électrique, augmentant le gradient de potentiel en haut du véhicule et sous le flux d'échappement».

En langage simple, cela signifie que la fusée est un conducteur géant volant dans l'atmosphère, de sorte que la quantité de charge électrique requise pour provoquer la foudre diminue, même dans les cas où il n'y a pas de conditions habituelles d'apparition naturelle de la foudre.

Un éclair peut être provoqué par une fusée volant à travers des cumulus, où il n'y a généralement pas d'éclair, ou à travers des nuages ​​denses en principe.

Dans de tels cas, le lancement sera retardé en raison du danger de foudre (techniquement, cette règle s'applique aux cumulus / nuages ​​denses), même si aucun éclair n'est observé près de la rampe de lancement.

Lorsqu'il est lancé sans personne, le temps est évalué en fonction des conditions à proximité immédiate de la rampe de lancement. Mais lorsqu'il y a des astronautes à bord, des critères supplémentaires liés à la météo sont pris en compte.


Lancement de la fusée Falcon-9 par temps couvert, mais répondant aux conditions météorologiques de lancement à partir du site SLC-40 à Cap Canaveral.

Cela peut irriter les personnes qui ont parcouru des centaines et des milliers de kilomètres jusqu'à la rampe de lancement et qui ont appris à annuler le lancement dans une situation où le temps est parfait juste à côté de la rampe de lancement.

À l'époque des navettes, les conditions météorologiques étaient assez faciles à évaluer, car les navettes devaient atterrir sur les pistes, où les équipes de soutien pouvaient effectuer des vols d'essai et confirmer que les conditions météorologiques satisfaisaient ou ne correspondaient pas à toutes les conditions.

La navette ne pourrait être lancée que si elle pouvait réaliser les trois scénarios disponibles d'annulation de la mission: retour au site de lancement, annulation avec atterrissage à l'étranger et annulation après un tour du monde avec atterrissage à l'aéroport Kennedy ou dans une base militaire en Californie .

Ces prévisions ont été faites en collaboration avec un bureau météorologique de la National Oceanic and Atmospheric Administration et un groupe de missions spatiales météorologiques à Houston, au Texas.

Pour la mission de démonstration SpaceX DM-2, ces deux groupes se réuniront pour la première fois en neuf ans pour donner des prévisions météorologiques pour une mission habitée à l'équipe de lancement de fusées SpaceX au Kennedy Space Center, à la Hawthorne Mission Control Team, en Californie, et à la NASA Mission Control Team à Houston Texas.

De nombreuses restrictions météorologiques s'appliqueront lors du lancement de la mission habitée tant attendue sur le navire Dragon mercredi, à laquelle Bob Benken et Doug Hurley participeront.

Les conditions suivantes interdisent le lancement du navire Crew Dragon:

• La vitesse du vent constant à 162 pieds [50 m] au-dessus de la rampe de lancement dépasse 30 mph. [48 km / h]
• La présence d'un cisaillement du vent dans la haute atmosphère qui peut causer des problèmes avec le contrôle d'une fusée lancée.
• 30 10 , .
• 10 [18,5 ] - Cumulonimbus incus , .
• 3 [5,5 ] .
• 5 [9,2 ] , , .
• 15 , , [9,2 ] , , ±1500 / ±1000 / .
• 4500 [1,3 ] .
• 10 [16 ] , .
• 10 [16 ] 30 .
• , .

La météo sur la route est suivie à plus de 50 points le long de la route de décollage le long de la côte est de l'Amérique du Nord et de l'Atlantique Nord. La probabilité de conditions météorologiques en dehors de la plage acceptable est calculée à chaque point sur la base d'indicateurs de vent, de vagues, de foudre et de précipitations.

Quant à la navette spatiale, pour lancer la fusée Falcon-9 avec le navire Crew Dragon, la météo à certains endroits des quatre zones d'une éventuelle annulation de mission doit répondre à certains critères.

Benji Reid, directeur du service des missions habitées de SpaceX, vendredi, lors d'une conférence de presse dédiée à la volonté de vol, a souligné que la NASA et SpaceX suivront la météo en 50 points, s'étendant du complexe de lancement 39A, sur la côte est des États-Unis et du Canada, et à travers l'Atlantique en Irlande.

À certains de ces points, des indicateurs tels que la vitesse et la direction du vent, la hauteur des vagues et d'autres paramètres liés au temps marin seront suivis.

Un rôle essentiel pour déterminer si une mission habitée peut commencer mercredi sera joué par les données des balises de la National Oceanic and Atmospheric Administration, dont le traitement sera géré par le groupe météorologique de la mission spatiale.

Oui, bien sûr, le retard de lancement dû aux conditions météorologiques peut décevoir beaucoup, voire embarrasser si les conditions météorologiques leur semblent idéales. Cependant, ces règles existent pour la sécurité non seulement de la fusée elle-même, mais aussi du personnel impliqué dans son lancement, de la cargaison, des observateurs et, bien sûr, des astronautes.