C’est déjà assez problématique quand quelque chose ne va pas avec une expérience de physique compliquée de 2 milliards de dollars sur Terre. Ces défis sont considérablement plus grands lorsque ladite expérience de physique se trouve sur la Station spatiale internationale, en orbite à 250 milles au-dessus de la surface de la Terre. Grâce aux efforts de l’intrépide équipage de l’ISS, qui a effectué une série de sorties dans l’espace pour effectuer des réparations, un détecteur de particules endommagé a retrouvé une seconde vie.
Parmi les étoiles, une nouvelle série documentaire en six parties sur Disney +, raconte les défis auxquels l’équipage a été confronté lors de cette mission au cours de deux ans. La série raconte également le dernier vol spatial de l’astronaute vétéran de la NASA Chris Cassidy, qui s’est produit juste au moment où la pandémie de COVID-19 a mis le monde en lock-out. “Je plaisante en disant qu’il y a trois ans, je savais que j’allais être mis en quarantaine en mars 2020, comme prévu”, a déclaré Cassidy à Ars. “Je ne savais tout simplement pas que le monde entier me rejoindrait là-bas.”
Comme nous l’avons déjà signalé, le spectromètre magnétique Alpha (AMS) est un détecteur de particules lancé vers la Station spatiale internationale en 2011 lors de l’avant-dernier vol de la navette spatiale. La machine a régulièrement collecté des données au cours des six dernières années en examinant une variété de particules provenant de nombreuses sources, parmi lesquelles des collisions de matière noire.
Inventé par le lauréat du prix Nobel (et chercheur principal de l’AMS) Samuel CC Ting, l’AMS se compose de couches de détecteurs plus petits et est conçu pour mesurer l’énergie et la trajectoire des particules de rayons cosmiques, y compris les photons, les électrons et les positrons à haute énergie (l’antimatière des électrons les partenaires). L’instrument contient également une banque d’aimants de haute qualité qui orientent le chemin des particules chargées électriquement et aident à séparer les contributions des différents types de particules. Les détecteurs permettent aux chercheurs de faire la distinction entre les positrons et les protons (qui ont une charge positive égale mais une masse différente), les électrons (qui sont chargés négativement) et d’autres particules.
En 2014, l’AMSteam a annoncé les résultats de ses 18 premiers mois de collecte de données. Ils se sont avérés frustrants et ambigus. Comme l’écrivait Matthew Francis pour Ars à l’époque, “Alors que l’AMS-02 a trouvé un excès d’un certain type de particule attendu de certains modèles d’annihilation de la matière noire, cet excès ne portait pas les caractéristiques prévues pour une signature de matière noire. Donc quelque chose intéressant se passe dans les données AMS-02, mais les chances que la matière noire en soit la cause semblent un peu faibles.” Pourtant, les physiciens espéraient que des données supplémentaires collectées à des énergies encore plus élevées pourraient donner des résultats plus concluants.
Mais ensuite, l’expérience a rencontré un problème potentiel. En 2017, les scientifiques surveillant l’instrument AMS de 2 milliards de dollars ont remarqué une augmentation de la “dégradation” de plusieurs des pompes qui font fonctionner le système de refroidissement thermique sur son tracker en silicium. Trois des quatre pompes étaient essentiellement tombées en panne. Un seul est nécessaire, mais le système de refroidissement avait perdu toute sa redondance. Finalement, la quatrième pompe a également montré des signes de défaillance.
Les physiciens associés à l’expérience ont donc commencé à travailler avec une équipe de la NASA pour concevoir une stratégie à long terme qui prolongerait la durée de vie de l’AMS. Ils savaient que l’installation d’un nouveau groupe de pompes nécessiterait des travaux assez intensifs, notamment le retrait de l’isolant. Tout cela a nécessité plusieurs sorties dans l’espace. L’astronaute de l’ESA Luca Parmitano et l’astronaute de la NASA Andrew Morgan étaient les astronautes désignés pour la mission, avec l’aide des astronautes de la NASA Christina Koch et Jessica Meir, qui étaient chargées de faire fonctionner le bras robotique depuis l’intérieur de l’ISS.
Bien qu’il soit sur Terre, le cinéaste Ben Turner était sur place pour tout capturer sur caméra pour la postérité, y compris des journaux vidéo et des séquences en direct. Le producteur exécutif et réalisateur de Parmi les étoiles admet une obsession de toute une vie pour les vols spatiaux, et parmi les moments forts de sa carrière de cinéaste, il a tourné un clip vidéo pour One Direction à la NASA. L’expérience a aiguisé son appétit pour plus. “En tant que réalisateur de documentaires, j’ai la capacité d’entrer dans des endroits sympas et de raconter l’histoire de gens sympas et d’essayer de voir le monde à travers leurs yeux”, a-t-il déclaré. “Cela a longtemps été mon ambition de faire cela avec la NASA.”
Il a eu sa chance quand l’un des partenaires de son entreprise, James Corden (alias la voix de Peter Rabbit), était en train de discuter avec Pierre Lapin réalisateur Will Gluck sur le plateau. Gluck a mentionné qu’il avait rencontré Cassidy. Sachant que Turner était un grand fan de l’espace, Corden a mis Gluck en contact avec Turner pour une introduction à l’astronaute. Cassidy a rapidement été impliqué dans le projet.