HOUSTON — Le commandant de mon vaisseau spatial s’est préparé pour une vrille abrupte à côté de la station spatiale.
« Il s’agit d’un taux de rotation alarmant. Si nous voyions cela dans la vraie vie, il y aurait des problèmes », a déclaré à mon équipage Ray Bigonesse, responsable du rendez-vous du nouveau taxi astronaute Starliner de Boeing, en tournant le joystick. Heureusement pour nous, nous n’étions pas dans l’espace mais dans un simulateur du Johnson Space Center (JSC) de la NASA. De plus, a souligné Bigonesse, aucun équipage réel ne tenterait même ce que nous faisions, pour des raisons évidentes de sécurité.
Les astronautes se préparent pour les futures missions Starliner ici, au simulateur de mission et centre de formation Jake Garn (bâtiment 5). En fait, ils le font depuis des années. Deux astronautes – Suni Williams et Butch Wilmore de la NASA – participeront à la mission d’essai en vol en équipage de Starliner, ou CFT, de 10 jours, dont le lancement est prévu vers la Station spatiale internationale (ISS) au plus tôt le 6 mai. Le prochain sur la liste est un trio. d’astronautes au moins, pour le vol opérationnel Starliner-1 de six mois en 2025.
Alors que Boeing renforce ses véhicules commerciaux pour les missions de l’ISS, chaque équipage passera des centaines d’heures dans des simulateurs pour se préparer à son vol. Les responsables de JSC et de Boeing ont montré aux journalistes quatre simulateurs différents à Houston le 21 mars pour avoir une idée de ce à quoi ressemble la formation réelle des astronautes.
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Boeing et SpaceX ont remporté des contrats en 2014 pour envoyer des astronautes de la NASA vers la station spatiale, afin de remplacer la navette spatiale de l’agence, qui a pris sa retraite en 2011. SpaceX a lancé pour la première fois des astronautes vers l’ISS en 2020, tandis que le premier effort en équipage de Boeing a été retardé en raison de de nombreux problèmes techniques. La longue attente en vaudra la peine pour la sécurité, ont souligné à plusieurs reprises Boeing et la NASA aux journalistes lors de notre visite. Et, pour les astronautes, tout temps d’entraînement supplémentaire dans la « simulation » est une aubaine.
Bigonesse dirigeait un entraîneur de tâches partielles d’équipage chez JSC pour que nous puissions simuler l’amarrage et le désamarrage avec l’ISS. Avant de faire tourner le vaisseau spatial, l’écran montrait notre Starliner s’approchant en toute sécurité du complexe dans un cône imaginaire de sept degrés. Le cône était visiblement affiché sur l’écran, ce qui permettait de voir facilement que nous étions sur la bonne voie.
“À l’exception des vrais boutons, c’est exactement à quoi cela ressemble”, a déclaré Bigonesse à propos du cockpit. « En fait, les éléments d’affichage correspondent exactement à ce que montrent les écrans réels. Si je ne l’ai pas mentionné plus tôt, nous utilisons le logiciel de vol proprement dit.
Williams, lors d’une conférence de presse ici au JSC le 22 mars, a déclaré qu’elle était reconnaissante qu’elle et d’autres astronautes puissent apporter leur « contribution en tant que testeurs » pour améliorer les affichages. “Nous avons pu influencer une partie de la conception pour obtenir toutes les capacités que nous souhaitions”, a déclaré Williams, un ancien pilote d’essai.
À titre d’exemple, elle a déclaré que l’équipe avait apporté des modifications à la conception du logiciel à la suite d’un test dans le cockpit au cours duquel l’équipe avait trouvé « des écarts que nous souhaitions corriger », des changements qui ont facilité la tâche lors de la deuxième tentative de test.
Les concepteurs de la mission tentent de profiter de « l’univers dans son élégance ultime » pour amener l’équipage en toute sécurité à la station, a souligné Bigonesse. Cela signifie utiliser les mathématiques de la mécanique orbitale, ou la manière dont les choses se déplacent naturellement dans l’espace. Les commandes automatiques peuvent diriger le vaisseau spatial dans une large mesure, tandis que l’équipage est formé pour intervenir en cas de problème.
Bigonesse a présenté le contrôleur manuel de translation qui contrôle les mouvements vers le haut, le bas, la gauche et la droite, ainsi qu’un contrôleur manuel de rotation qui déplace le vaisseau spatial dans les directions de tangage et de roulis. Même s’il est tentant de se comporter comme un cowboy de l’espace à proximité de la station spatiale, il a déclaré que les astronautes apprennent que « rien n’est rapide dans les opérations de proximité ».
Surtout lorsqu’un vaisseau spatial se trouve à seulement 10 mètres de la station spatiale. “Les choses deviennent vraiment effrayantes, très vite”, a déclaré Bigonesse. C’est pourquoi le vaisseau spatial dispose de tant de renforts, en dehors de la formation de l’équipage. En fait, passer du vol autonome au vol piloté nécessite plusieurs mouvements : faire glisser vers le haut un interrupteur indiquant « Contrôleur de vol », puis relever les couvercles des interrupteurs à deux endroits pour rendre les manettes « chaudes » ou contrôlables.
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Contrairement à SpaceX, Boeing a choisi d’utiliser des interrupteurs, des boutons et des commandes manuelles dans le vaisseau spatial car les écrans tactiles ne sont généralement pas « durcis » ni protégés contre les radiations. La société a également préféré le style à l’ancienne pour rendre plus difficile le déclenchement accidentel d’un mauvais réglage si un astronaute frôlait les commandes.
À propos, pour relever le défi supplémentaire consistant à modifier la configuration de la rampe de lancement, j’ai eu la chance de m’asseoir brièvement dans le Boeing Mission Trainer au Space Vehicle Mockup Facility de JSC (bâtiment 9). Les équipages n’apprennent pas vraiment les configurations des commutateurs ici, mais ils s’habituent à entrer et sortir du vaisseau spatial. Avec suffisamment d’imagination, vous pouvez même regarder par la fenêtre voisine et imaginer la noirceur de l’espace extérieur.
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Certains des commutateurs Starliner, comme nous l’avons testé ailleurs, sont de simples bascules de haut en bas. Mais la sélection des interrupteurs nécessitait un mouvement différent : tirez d’abord l’interrupteur, puis poussez-le soigneusement dans la bonne direction. Les boutons, s’ils étaient critiques, étaient protégés derrière des panneaux en plastique relevables.
On pourrait croire que cette conception est un rappel complet du programme Apollo des années 1960 et 1970, qui a amené quelques dizaines de personnes sur la Lune, entre autres événements marquants. Mais Bigonesse nous avait prévenus que ce n’est que partiellement vrai. Les astronautes d’Apollo naviguaient souvent selon des « techniques de pilotage à vue directe », ce que les astronautes de Starliner ne font qu’occasionnellement (généralement en cas d’urgence).
Le nouveau vaisseau spatial Boeing utilise plutôt des capteurs laser qui ont été testés à l’époque de la navette spatiale. Mais la formation de secours menée par les astronautes reste cruciale : « Nous savons, après avoir effectué 135 missions avec la navette, que chaque capteur ayant jamais volé dans l’espace a eu soit une sorte de panne au sol, soit une anomalie dans l’espace », a déclaré Bigonesse. “Nous voulons intégrer des systèmes secondaires et tertiaires qui nous permettent d’utiliser de simples vieux globes oculaires pour piloter le vaisseau spatial.”
Dans le simulateur de mission Boeing, avec chaque interrupteur disposé comme un vrai cockpit, nous avons simulé un lancement nominal avec moi dans le siège du commandant (et oui, j’ai pu lancer quelques interrupteurs, mais pas lorsque nous étions dans le programme d’entraînement.)
Comme je n’étais pas formé, j’ai eu un trajet plus facile que celui des astronautes. «Nous introduisons souvent des problèmes», nous a expliqué Tim Terry, responsable de la formation de Starliner. « C’est pour cela que nous sommes payés : surmonter les problèmes. »
Terry et son équipe passent souvent une semaine ou deux à rédiger des « scénarios » pour que l’équipe s’entraîne à gérer les anomalies une semaine ou deux avant chaque simulation. « Ensuite, nous nous lançons et les choses commencent à bouger. Ils [the astronauts] nous devons réagir à ces choses : les réparer, les contourner, sauver la situation. C’est comme ça que je suis payé.
Le simulateur produit des bruits de lancement normaux et affiche, sinon les sensations. Nous avons entendu la fusée Atlas V de United Launch Alliance – le vol de Starliner au large de la Terre – s’enflammer, ainsi que le démarrage des propulseurs de fusée à poudre. La « boule huit » indiquant les forces de gravité sur nous a commencé à osciller, et divers affichages nous ont montré le temps restant jusqu’à l’arrêt du moteur principal, la vitesse notionnelle et d’autres chiffres critiques pour nous dire si les choses allaient bien (ou non).
Étant donné que les astronautes et les équipes sont habitués à des scénarios nominaux et non nominaux après des années de collaboration, le raffinement concerne désormais la communication. « Nous observons, comment les équipes s’intègrent-elles et se coordonnent-elles les unes avec les autres ? Quelle est la ligne de communication entre l’équipage du Starliner et le centre de contrôle de mission ? Quelle est la ligne de communication entre les deux équipes de contrôle de mission ? » dit Terry.
« Ce sont les choses les plus nuancées que j’examine. Alors que nous nous rapprochons du vol… Je cherche : quelle est la performance de la plus grande équipe dans son ensemble ?
Ensuite, il y a le véritable bond en avant par rapport à la génération Apollo : la réalité virtuelle. La société finlandaise Varjo utilise un logiciel VR alimenté par Unreal Engine qui vous permet d’interagir avec un cockpit Starliner. J’ai pu tenter cette expérience pendant environ 15 minutes, et en tant que joueur sur console assez passionné, j’ai passé un très bon moment dans le monde virtuel.
Avec un peu de pratique, les contrôleurs Varjo XR-4 de classe entreprise semblent également assez intuitifs : vous pouvez déplacer une paire de mains virtuelles dans le cockpit et actionner des interrupteurs et des boutons-poussoirs. Un petit retour haptique vous indique quand vous avez atteint le bon endroit.
« Les simulateurs traditionnels sont souvent physiquement confinés à un certain emplacement et leur fabrication est très coûteuse. Les heures que vous pouvez passer… à l’intérieur d’un simulateur physique sont limitées », a déclaré à Space.com Annaleena Kuronen, responsable de la communication de Varjo.
« Un simulateur VR peut reproduire la même expérience visuelle d’être assis à l’intérieur d’un simulateur, avec tous les détails. Mais le système est totalement portable. Tout ce dont vous avez besoin est donc un PC, un casque et éventuellement une technologie de suivi. Tout cela tient dans une valise, ce qui signifie que si vous êtes à distance… nous pouvons continuer à nous entraîner, comme vous seriez assis dans le simulateur physique avec un système beaucoup moins coûteux.
Dans des commentaires lors d’une conférence de presse le 22 mars, Wilmore a fait l’éloge de la nouvelle fonctionnalité VR, affirmant qu’elle aide à « rafraîchir notre mémoire » sur les tâches de maintenance et d’autres éléments de la liste de contrôle.
“C’est une technologie qui n’existait pas dans le passé, [that] réalité virtuelle du cockpit », a déclaré l’astronaute de la NASA. Cette technologie, a-t-il ajouté, aidera l’équipage à s’entraîner sur « des choses très importantes sur lesquelles nous pourrions devoir effectuer une maintenance, dans un certain scénario spécifique ».
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