La navette spatiale, premier vaisseau spatial réutilisable

Lancée pour la première fois en 1981, la navette spatiale est un véhicule spatial pouvant revenir sur Terre en effectuant un atterrissage contrôlé à la manière d’un avion ou d’un planeur, et pouvant être réutilisé pour une mission ultérieure. Ce type d’engin a effectuée plus de 150 missions, dont des lancements de satellites, des constructions de stations spatiales et leurs ravitaillements.

Plusieurs navettes ont été construites et utilisées par l’agence spatiale américaine, la NASA, alors qu’une seule navette russe, Bourane, a volé en mode automatique (sans équipage), et que le projet européen Hermès a été abandonné.
Une navette spatiale se compose d’un orbiteur pourvu d’ailes qui transporte l’équipage et la cargaison, de deux propulseurs d’appoint et d’un réservoir pouvant contenir jusqu’à plusieurs millions de litre de combustible.
En général, une mission se compose d’un équipage avec un commandant, un pilote et des scientifiques. Tous voyagent dans le compartiment à l’avant de l’orbiteur où se trouve le poste de pilotage et la cabine. Parfois l’équipage peut nécessiter un mécanicien ; en effet il faut quelqu’un de suffisamment compétant dans le fonctionnement du vaisseau et de ses composantes (moteurs, réservoirs, interrupteurs, disjoncteurs, transformateurs…).

Lorsqu’il s’agit d’une navette américaine, elle décolle du centre spatial Kennedy, en Floride. Ce décollage est assuré à l’aide de deux propulseurs d’appoint et de trois moteurs, alimentés en hydrogène et oxygène liquide à partir du réservoir externe. Quelque minutes après le lancement, les deux propulseurs, n’ayant plus d’utilité, sont éjectées et retombent sur terre avec parachute dans l’océan et sont récupérés pour être réutilisés.

La navette, juste après son décollage, peut atteindre une accélération de 16 N/m soit un peu moins du double de la gravité terrestre (9.8N/m). Une fois l’orbite atteint, les trois moteurs et le réservoir vide sont détachés de l’engin et retombent sur terre. Ceux-ci, brulé par l’atmosphère, ne sont pas réutilisables.

Une mission classique dure en général 2-3 semaines.

Pour l’atterrissage, l’orbiteur quitte son orbite grâce à son système de propulsion orbitale.
L’appareil en retombant dans l’atmosphère subit la friction de l’air, ce qui a tendance à le freiner mais surtout à le bruler. Pour sa protection, le dessous de la navette est donc munie de tuiles en céramique. Après ce premier freinage par l’atmosphère terrestre, la navette en subit un deuxième à l’aide d’un parachute, juste avant de se poser au sol.

Parmi toutes les missions effectuées, deux (challenger en 1986 et Columbia en 2002) se sont soldées par des catastrophes. Un seul dysfonctionnement dans le système peut entrainer l’explosion, d’où la nécessité d’une fabrication hyper minutieuse, vérifiée maintes fois avant l’utilisation.