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Station Spatiale Internationale

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On parle beaucoup de la Station Spatiale Internationale (ISS) et les plus curieux d’entre nous l’ont souvent vu passer à la tombée de  la nuit  les soirs d’été. Cette très belle réalisation abrite la seule présence permanente de l’homme dans l’espace. Elle constitue un laboratoire scientifique où les astronautes de divers pays font des études et des recherches en microgravité et elle aussi pour l’Humanité le symbole de la présence de l’homme dans l’espace.
C’est néanmoins un investissement couteux estimé à 100 milliards d’euros sur 35 ans que se partage  les Etats Unis, la Russie, l’Europe (ESA) et le Japon. Ces dépenses importantes soulèvent souvent des critiques dans les pays qui financent l’ISS et périodiquement, on parle de fermer et d’abandonner la station internationale. Jusqu’alors les budgets minimaux ont été débloqués, souvent au dernier moment, et la station pourra être exploitée au moins jusqu’en 2025.
Etudiée dès les années 70 par la NASA pour rivaliser avec les stations soviétiques, la station spatiale a été longue à se définir et surtout à obtenir la décision officielle du financement. C’est finalement grâce à la coopération internationale que la réalisation en orbite a pu commencer en 1998. Construite par éléments, la station devait être terminée en une dizaine d’années. C’est en fait en 2017 que le dernier laboratoire sera installé.

 

LES STATIONS SPATIALES

Dès les années 60, l’intérêt stratégique d’une présence permanente en orbite terrestre est apparu aux deux blocs qui s’affrontaient dans la guerre froide. L’utilisation scientifique n’était pas écartée des objectifs de la station mais elle ne s’imposa que progressivement quand  les satellites supplantèrent les stations habitées pour les missions militaires.

Stations SALIOUT (Salut  en russe)

En 1971, Saliout 1 était mise en orbite par l’Union soviétique à l’aide d’une fusée Proton. Elle fut suivie entre 1971 et 1980 par sept autres Saliout et Cosmos. La dernière station fut Saliout 7, en service de 1982 à 1991. Des records d’occupation en orbite furent obtenus par Saliout 6 (617 jours) puis par Saliout 7 avec 1075 jours. La base (DOS) de ces stations se retrouvera dans la conception de la station Mir et même dans le module Zvezda de l’ISS.

Station SKYLAB

Première station américaine, elle fut lancée en 1973. Elle a bénéficié du matériel restant après la fin de la mission  lunaire Apollo. C’est la dernière fusée Saturn 5 qui l’a mise sur orbite à 430 km d’altitude. Elle a permis de nombreuses observations et des sorties extravéhiculaires. Abandonnée en 1979, elle s’est désintégrée au-dessus de l’Océan Indien.

Laboratoire SPACELAB

Ce programme est associé à la Navette spatiale. C’est une coopération entre l’agence européenne et la NASA engagée en 1974. Ce laboratoire cylindrique de 4 m de diamètre a été utilisé jusqu’en 1998. Il a effectué avec le Shuttle 25 vols spatiaux.

Station MIR (Paix en russe)

Mir est la première station faite progressivement d’assemblage d’éléments envoyés en orbite entre février 1986 et 1996. Les modules d’environ 4 m de diamètre représentaient un ensemble de 130 tonnes qui accueillait trois cosmonautes pour des séjours de longue durée et a pu en recevoir six pour des temps limités. Ouverte à la coopération internationale MIR à reçu cinq cosmonautes français dont J-L Chrétien et Claudie Haigneré. A partir de 1993, la Nasa a contribué activement au financement des programmes dans l’attente de l’ISS. Mir est entré dans l’atmosphère en 2001 au large des iles Fidji.

Station  TIANGONG 1

C’est la première station chinoise dont les premiers éléments ont été mis sur orbite. Elle n’est pas encore occupée en permanence mais des taïkonautes y font de courts séjours. C’est la seule station qui pourrait avoir un développement important dans les années qui viennent.

 

STATION INTERNATIONALE : genèse et construction

Après plusieurs études sur la conception d’une station, la NASA a décidé en 1985 de lancer le projet à condition qu’il soit réalisé dans le cadre d’une coopération internationale. Des accords ont été signés avec l’Agence européenne ainsi qu’avec les agences canadienne et japonaise. Le premier objectif était très ambitieux car en plus du laboratoire spatial  et de l’observation de la Terre et de l’espace, on envisageait de faire de la station:
- une usine spatiale pour produire des produits irréalisables en présence de gravité (monocristaux).
- un relais et un point de stockage pour des missions lointaines.
Ces derniers objectifs couteux et de peu d’intérêt opérationnel ont vite été abandonnés tandis que les contraintes budgétaires repoussaient d’année en année le début des travaux. C’est finalement en 1993, quand la Russie s’est associée au projet que la station prend forme. Elle rassemble des éléments qui sont issus de Mir et les résultats de l’étude américaine Freedom.

Etapes de construction.

Le concept retenu est en croix. Une longue poutre de 100 m de long reçoit les panneaux solaires et diverses servitudes. Elle supporte en son milieu la ligne des modules de vie installée perpendiculairement.  D’un côté se trouvent les modules russes dérivés de Mir et de l’autre les modules américains complétés par les laboratoires européens et japonais. Après Mir, l’ISS a permis de maitriser la construction en orbite. La jonction coté NASA  entre les éléments habités est faite à l’aide de Nœuds, modules spéciaux permettant six raccordements pour laboratoires, équipements ou  vaisseaux de liaison.
L’assemblage de la station qui se terminera en 2017 a été assez chaotique du fait des accidents de la navette et des difficultés budgétaires. Il débute en 1998 avec l’envoi successif du module Zarya par une fusée Proton et du nœud Unity par la Navette. La construction se poursuit avec plusieurs interruptions, mais dès l’année 2000 un équipage permanent s’installe qui passe progressivement de 2 à 6 membres. Pour la construction et le fonctionnement de la station internationale, il a fallu  40 vols Navette,  100 lancements russes et une douzaine de lancements européens, japonais et commerciaux.

Description de l’ISS.

La surface que représente l’ISS est considérable et peut être comparée à un grand terrain de football.
Les principales caractéristiques sont les suivantes:
Longueur de la poutre:__________________110 m
Largeur (panneaux et zone vie):__________ 73 m
Poids total:___________________________400 tonnes
Energie électrique:_____________________84 kw
Volume sous pression atmosphérique:_____1000 m3
Volume habitable  400 m3, ce qui équivaut à une grande villa avec six chambres, 2 salles de bains, un gymnase  et de vastes dépendances. Une coupole vitrée donne une vue exceptionnelle sur la Terre et l’espace.

Les servitudes

Elles sont nombreuses  à bord de la station et celles qui ne nécessitent pas d’être en zone pressurisée sont installées sur la poutre. Ce sont les panneaux solaires orientables  et les dispositifs assurant la climatisation. On trouve aussi trois plates formes de stockage ainsi que des modules pour les expériences en vide spatial (Express Logistics Carrier). Tous les moyens de transmission vers la Terre et les satellites relais.  Le bras télémanipulateur canadien Canadarm  qui peut se déplacer sur 40 m le long de la poutre est un équipement très utile.

Les modules pressurisés

Les principaux modules vie  sont rangés sur un axe perpendiculaire à la poutre et lui sont reliés au niveau du laboratoire Destiny. Ils sont complétés par des éléments raccordés aux nœuds. Sur la partie avant sont les modules NASA, ESA et Japon. Sur l’arrière sont les modules russes.

 

STATION INTERNATIONALE : vie à bord.

La vie à bord de la station est d’abord occupée par un programme dense d’études et d’expérimentation, mais il faut bien assurer les obligations d’un séjour de longue durée dans la station. Sommeil, alimentation, hygiène et vie collective de qualité  sont indispensables pour supporter ces longues périodes d’isolement. Vivre en impesanteur n’est pas simple et modifie les gestes élémentaires de la vie courante. Plutôt que d’en parler nous vous proposons de le découvrir avec une astronaute qui le présente avec simplicité et humour.


Visionnez plus de vidéos sur le site suivant en utilisant si besoin est, les sous-titres.
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/suni_iss_tour.html

 

Merci à l’astronaute Sunita Lyn Williams, commandant de bord expérimenté,  pour ce parcours  très sympathique.

Repas

La diététique  à bord de l’ISS  est très suivie et les repas en tiennent compte ainsi que des habitudes alimentaires selon la nationalité des astronautes. Tous les aliments sont déshydratés et les repas peuvent être agréables mais certainement pas gastronomiques. Il y aurait quelques exceptions pour de grands évènements!!!
A noter: il n’y pas de chaises autour de la table à bord de l’ISS!  S’assoir n’y a pas de sens!

Sommeil

Les zones de sommeil sont aussi des lieux d’isolement personnel. Il y a six cabines très étroites et des sacs de couchage vous maintiennent et limitent vos mouvements. Dans un lieu où le soleil se lève  16 fois par jour, un rythme terrestre est maintenu pour les activités quotidiennes. Quand la station accueille des visiteurs, ils se contentent d’attacher leur sac de couchage à une paroi.
A noter : la station est très bruyante en raison des équipements qui fonctionnent en permanence.

Toilettes

Pas d’eau qui coule, ni de WC classiques. Tout est astucieusement combiné pour rendre la toilette efficace et confortable. Les déchets déshydratés sont compactés pour être évacués par un Progress. Ils représentent tout de même 1 tonne par an par résident permanent.

Santé et Sport

Les risques importants (décalcification, atrophie musculaire, radiations, ...) imposent un suivi permanent depuis le sol de la santé des astronautes. L’hygiène de vie et un programme d’activités physiques pallient en partie la  dégradation physique.

FIN DE CETTE PREMIERE PARTIE

Cette première rencontre avec les stations spatiales nous a permis d’apprécier la prouesse technique qu’elles représentent avec ces 400 tonnes qu’il a fallu transporter puis assembler dans l’espace. Pour l’ISS, on compte plus de 180 sorties extravéhiculaires dans le lourd scaphandre des astronautes, représentant 1200 heures de travail dans le vide spatial.
La vie dans une station spatiale a été évoquée, mais pour bien en mesurer les conditions, nous recommandons la visite de la très représentative Station MIR qui est exposée à la Cité de l’espace.

Dans une seconde PdQ nous nous attarderons un peu  sur les différents modules de la station et sur les types de recherches menées à bord. Sans oublier de saluer quelques-uns des 150 résidents passés par l’ISS et dont certains sont de fervents amis de la Cité de l’espace

 

En attendant la suite suivez en direct le déplacmement d'ISS..


http://spacestationlive.nasa.gov/timeline/

 

 

Textes : Jack Muller - Illustrations: Internet

crédits image: http://hubblesite.org/gallery http://www.esa.int/