Contexte de la mission

Le vol STS‑51‑F, dix‑neuvième mission du programme Space Shuttle et huitième du vaisseau Challenger, a décollé le 29 juillet 1985 depuis le complexe 39A du Kennedy Space Center à 21 h 00 UTC (17 h 00 EDT). Le vaisseau pesait 114 693 kg au lancement, transportait 16 309 kg de charge utile, dont le laboratoire Spacelab 2, et comptait sept astronautes dont le commandant C. Gordon Fullerton. La durée totale du vol était de 7 jours, 22 heures, 45 minutes et 26 secondes, couvrant 5 284 350 km et 127 orbites autour de la Terre.

Déroulement de l’abort‑to‑orbit

À T+ 68 secondes, le capteur du moteur principal SSME n° 1 (Engine 1 Center) a signalé une anomalie, entraînant l’arrêt immédiat de ce moteur. La séquence d’urgence « Abort to Orbit » (ATO) a été déclenchée, la première et unique utilisation de cette procédure sur l’ensemble du programme. L’arrêt du SSME a réduit la poussée totale de 3 % et a limité le delta‑v disponible, contraignant le véhicule à une orbite d’insertion légèrement inférieure à la trajectoire prévue. L’altitude d’apogée est ainsi passée de 320 km à environ 312 km, tandis que la période orbitale est restée à 90,90 minutes, reflétant la légère perte d’énergie cinétique.

Charge utile et résultats scientifiques

Le module Spacelab 2 a hébergé plusieurs expériences, dont le télescope infrarouge refroidi à l’hélium (IRT) qui a cartographié 60 % du plan galactique en infrarouge, malgré des problèmes de stabilisation liés à la moindre altitude orbitale. Le « Carbonated Beverage Dispenser Evaluation » a testé la distribution de boissons gazeuses (Coca‑Cola et Pepsi) en microgravité, démontrant la faisabilité de systèmes de service de boissons dans l’espace. D’autres instruments, tels que le Instrument Pointing System (IPS) et le Plasma Diagnostics Package (PDP), ont fourni des mesures de pointage et de plasma, respectivement, contribuant à la base de données de l’astronomie et de la physique des plasmas.

Analyse des performances orbitales et limites

Le poids à l’atterrissage était de 98 309 kg, soit une réduction de 16 384 kg due à la consommation de carburant et aux décharges des systèmes de support de vie. L’inclinaison orbitale de 49,49° a permis une couverture globale suffisante pour les observations astronomiques, mais la basse altitude a accru la densité atmosphérique résiduelle, augmentant la traînée et réduisant la durée de vie de l’orbite sans correction supplémentaire. Aucun incident majeur n’a été enregistré après l’ATO, et le shuttle a atterri en toute sécurité sur la piste 23 d’Edwards Air Force Base le 6 août 1985 à 19 h 45 UTC. Cette mission reste un cas d’étude essentiel pour la gestion des pannes de moteur en vol et pour l’évaluation des marges de performance orbitales dans des scénarios d’urgence.