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L'histoire du sac à dos à propulsion par jet de la NASA

C'est le rêve le plus fou des astronautes: voler sans effort dans l'espace, à la manière d'un Buck Rogers moderne. Il y a trente ans, pendant un bref instant, une poignée d'astronautes de la navette spatiale ont eu la chance de vivre leur rêve grâce à un sac à dos à réaction appelé unité de manoeuvre humaine, ou MMU.

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En février 1984, Bruce McCandless et Bob Stewart ont été les premiers à tester la MMU dans l’espace alors qu’ils s’aventuraient à plus de 300 pieds de Challenger. (Une photographie du vol libre McCandless est immédiatement devenue l'une des images les plus recherchées de la NASA.) Malgré les risques de ce moment sans attache, McCandless a fait le test à toute vitesse. "Je savais que les lois de la physique n'avaient pas été abrogées récemment", a-t-il déclaré plus tard à propos de sa confiance en la MMU.

Son camarade astronaute était également indifférent. «J’ai décidé que c’était la chose la plus facile que j’ai jamais pilotée», déclare Stewart, un ancien pilote d’essai. "La seule façon de rendre cela plus facile serait de le connecter directement à votre cerveau."

La confiance de McCandless en la MMU est le fruit d’une longue expérience: il avait joué un rôle majeur dans son développement. L’appareil a été conçu par l’ingénieur Charles «Ed» Whitsett, qui a étudié l’idée de sa thèse de maîtrise en 1960 en tant que jeune officier de la Force aérienne. À la fin des années 1960, il s'était associé à McCandless pour produire une version d'essai testée par des astronautes à l'intérieur de la spacieuse station spatiale Skylab en 1973. En 1977, Whitsett arriva à la NASA, où il utilisa les résultats de Skylab pour améliorer leur conception.

Propulsé par 24 petits propulseurs d'azote gazeux, l'unité de manœuvre habité laisse les astronautes se déplacer sans attache dans l'espace. (Dan Winters) En utilisant des manettes de jeu pour contrôler le MMU, l'astronaute Bruce McCandless a parcouru une distance de 3 mètres - le plus éloigné qu'un astronaute ait jamais osé sortir de la sécurité de son navire. (NASA) McCandless a testé cette MMU portant le numéro de série 3 lors d’une sortie dans l’espace du 7 février 1984 du Challenger. (Dan Winters)

Dans sa forme finale, la MMU, produite par Martin Marietta Aerospace, pesait 300 livres - plus comme un réfrigérateur que comme un sac à dos - et était équipée de 24 petits propulseurs fonctionnant à l'azote comprimé. Deux poignées de commande de mouvement étaient montées sur des accoudoirs. L'appui sur un bouton a déclenché le mode de maintien de l'attitude de la MMU, dans lequel les données provenant de gyroscopes à détection de mouvement orientaient le déclenchement des propulseurs afin de maintenir l'orientation souhaitée dans l'espace.

La MMU a été conçue pour être si simple à utiliser que presque tout le monde peut la piloter avec un minimum de formation. "C'est le concept de location de voiture", a déclaré Whitsett à propos du besoin de simplicité d'un astronaute. «Il monte et repart». Pour des raisons de sécurité et d'économie de carburant, le MMU n'a jamais été piloté plus rapidement qu'un rampement. (C’est d’ailleurs la raison pour laquelle la récente apparition de la MMU dans le film Gravity était complètement irréaliste: même si un astronaute aspirait à la témérité de la hot rodding à l’écran de George Clooney, la MMU avait bien trop peu de carburant pour cette.)

Quelques mois après que McCandless et Stewart aient lancé le premier tour de la MMU, les astronautes ont mis l’invention au travail. Un satellite appelé Solar Max avait subi un dysfonctionnement. Whitsett et McCandless ont aidé à convaincre la NASA de monter une mission de sauvetage, lancée en avril 1984.

L'astronaute affecté à la caisse claire Solar Max était George «Pinky» Nelson. Chez Martin Marietta, il a suivi une formation sur un simulateur pour se rendre au satellite en rotation lente, faire correspondre sa rotation, puis se rapprocher avant d'utiliser un dispositif de capture pour s'ancrer avec une broche de tourillon sortant du satellite. Une fois attaché, Nelson mettrait la MMU en mode de maintien d’attitude, laissant ses propulseurs arrêter la rotation. Ses coéquipiers à l'intérieur de Challenger saisiraient Solar Max avec le bras robotique de la navette et le placeraient dans la soute à bagages, où ils seraient réparés lors d'une prochaine sortie dans l'espace.

Dans l'espace, cependant, cela ne s'est pas passé ainsi. La MMU a volé à la perfection, mais le périphérique de capture ne s’est pas accroché. (L’échec a ensuite été attribué à une petite saillie à côté du pivot du tourillon qui ne figurait pas dans les plans.) Manquant de carburant, un Nelson frustré est revenu à Challenger.

Finalement, la mission de réparation a réussi sans la MMU - les contrôleurs au sol ont été capables de ralentir le satellite à distance et les astronautes ont utilisé le bras robotique de la navette pour saisir Solar Max. Mais aujourd'hui, Nelson n'a que des éloges pour le sac à dos à réaction. «C'est un bel exemple d'ingénierie aérospatiale», dit-il. (La MMU pilotée par McCandless est maintenant exposée au Musée national de l'air et de l'espace / Centre Udvar-Hazy.)

La MMU s’est révélée être un outil de sauvetage par satellite en novembre 1985, lorsque les astronautes Joe Allen et Dale Gardner l’ont pilotée pour récupérer une paire de satellites de communication errants.

Mais après le désastre de Challenger en 1986, la NASA a réévalué les missions de navette, y compris les sorties dans l’espace, et la MMU a été jugée inutile. «Il est devenu évident que vous n'en aviez pas besoin», explique Nelson. «La navette avait une telle capacité à voler jusqu’à quelque chose, et il était plus logique de tendre la main et de la saisir, avec le bras [robotique] ou simplement avec une personne, que le MMU est devenu un élément vraiment cool technologie qui n’a pas vraiment de but. "

"Dommage, " ajoute Nelson, "parce que c'est une machine très cool."

Il se souvient d'un moment sur le chemin de Solar Max. «Je me suis détendu, j'ai regardé autour de moi et j'ai vu la navette arriver derrière moi, le satellite devant moi et la Terre passer dessous, et j'ai pensé: 'Je ne peux pas croire qu'ils me laissent faire!' ”

L'histoire du sac à dos à propulsion par jet de la NASA