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Station spatiale internationale

Vue d'artiste de l'ISS au complet fin 2010
Vue d'artiste de l'ISS au complet fin 2010
L'ISS en juin 2007, après la mission STS-117
L'ISS en juin 2007, après la mission STS-117
Expédition 1, Sergei Krikalev, William Shepherd & Yuri Gidzenko en 2000
Expédition 1, Sergei Krikalev, William Shepherd & Yuri Gidzenko en 2000

La Station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat placé en orbite terrestre basse, occupé en...) (International Space Station, ISS) est une station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou ne disposant que de moyens de propulsion...) construite et assemblée en collaboration entre plusieurs pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la...). Elle est en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes telluriques,...) à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui...) d'environ 386 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...).

Note : de nombreux termes anglais consacrés par l'usage scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) ne pourraient que souffrir d'une traduction approximative. Ils apparaîtront donc dans cette langue, suivis d'un texte explicatif.

L'origine

La NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...) amorce les premières réflexions sur un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) de station spatiale sur orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels sont placés en orbite terrestre et les sondes...) dès le début des années 1960. Suivant le concept d'alors, elle serait occupée en permanence par un équipage de dix à vingt astronautes et déjà, on prévoit de nombreuses applications : laboratoires, observatoire astronomique (Un observatoire astronomique est un lieu destiné à l'observation astronomique. Les laboratoires modernes sont largement dotés d'instruments scientifiques; d'abord...), ateliers de montage, dépôts de pièces et matériel, station-service (Une station-service est une infrastructure positionnée sur le bord d'une route ou d'une autoroute destinée à fournir du carburant aux automobilistes. Le mot station-service est à l'origine un...), nœud et base de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de déplacements...) et de relais.

De 1963 à 1966, les plans d'une station orbitale (Une station orbitale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite autour de la Terre ou autour d'un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou...) s'inspiraient directement du matériel mis en œuvre pour les missions Apollo. C'est ainsi que le 14 mai 1973, Skylab (Skylab a été la première station spatiale américaine. Elle fut lancée le 14 mai 1973 et se désintégra au-dessus de l'océan Indien le 11 juillet 1979 en rentrant dans l'atmosphère.) fut lancé par une fusée (Fusée peut faire référence à :) Saturn V (Saturn V est le nom de la fusée spatiale qui a été utilisée par la NASA pour les programmes Apollo et Skylab entre 1967 et 1972, en pleine course à l’espace entre...) dont seuls les deux premiers étages étaient actifs, le troisième constituant le corps de la station. Mais Skylab ne devait constituer que la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées...) de faisabilité d'un projet bien plus ambitieux.

En avril 1983, le Président Ronald Reagan demande que soit établi un projet de station spatiale par la NASA, puis le 25 janvier 1984, lors de son discours annuel sur l'état de l'Union, annonce la décision d'en entreprendre la construction dans un cadre international[1]. Son coût est alors estimé à huit milliards de dollars. La NASA crée un bureau d'études le 27 juillet.

Le 31 janvier 1985, l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) (ESA) s'associe au projet, puis est suivie par le Canada le 16 avril et le Japon le 9 mai de la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). Mais le 28 janvier 1986, la navette spatiale Challenger (Challenger était une navette spatiale américaine originellement conçue à des fins de test.) explose en vol, ce qui entraînera un retard considérable de tous les projets de la NASA et une refonte complète du programme spatial. C'est le 20 août que les nouveaux plans seront définis, ils sont alors évalués à 10,9 milliards de dollars.

En 1987, diverses études successives, menées par la NASA et le Conseil de la Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) américain, rehausseront l'estimation du coût de la station à 13 milliards de dollars d'abord, 24,5 milliards de dollars ensuite.

Le 16 juillet 1988, le Président Ronald Reagan baptise la station du nom de Freedom (Liberté).

En 1993, l'administration Clinton invite la Russie à se joindre au projet qu'elle révise entièrement et redéfinit en suivant un concept dérivé des plans de Freedom et de la station russe Mir 2 qui devait succéder à Mir. Le projet est rebaptisé Alpha. En février, le Président Bill Clinton exige de la NASA que le coût de la station soit divisé par deux ; l'agence doit proposer une nouvelle conception pour le mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) de juin.

Dès 1993, les Américains estiment nécessaire de profiter de la longue expérience de la Russie, maintenant alliée au projet, dans le domaine des longs séjours à bord de stations spatiales, dans le but d'éviter de reproduire certaines erreurs stratégiques ou technologiques susceptibles de provoquer de lourdes dépenses inutiles. Le 16 décembre, la NASA et la Rousskoye Kosmitcheskoye Agentsvo (RKA, l'agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) russe) marquent leur accord pour 10 vols de navette (Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer d'autres missions, telles que le lancement ou la...) vers Mir, et le 23 juin 1994, la NASA acceptera d'en payer le coût, 400 millions de dollars.

Nous sommes le 13 juin 1995, et le coût d'exploitation de la station est maintenant estimé à 93,9 milliards de dollars, dont 50,5 milliards de dollars rien que pour les vols de navettes. Plusieurs accostages se sont ainsi accomplis entre 1995 et 1998 durant lesquels onze astronautes américains purent totaliser 975 jours de présence à bord de la vénérable station Mir. À neuf reprises, les navettes spatiales américaines se sont arrimées et ont ravitaillé Mir en hommes, vivres et matériel.

Le 14 octobre 1997, c'est au tour du Brésil de rejoindre l'équipe, et à Washington en 1998, ce sont 16 nations qui participent au projet : les États-Unis, 11 États de l'Union européenne, le Canada, le Japon, le Brésil, la Russie. La construction peut débuter. Mais l'arrivée de la Russie a aussi impliqué une refonte totale de l'organisation (Une organisation est) logistique (La logistique est l'activité qui a pour objet de gérer les flux physiques d'une organisation, mettant ainsi à disposition des ressources correspondant aux besoins, aux...) de la station, de ses installations et ressources, de son partage, et bien entendu, de son coût d'exploitation. Dans la foulée, le nom Alpha, qui ne plaît pas aux Russes car ils estiment que ce sont eux qui ont créé la véritable première station orbitale, est simplement dénommée Station spatiale internationale, ou International space station (ISS).

Et le 20 novembre 1998, le premier élément de la Station Spatiale Internationale, le module Zarya, est mis en orbite par les Russes au moyen d'une fusée Proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire positive.) lancée depuis Baïkonour.

En octobre 2005, suite à l'échec du retour en mission des navettes spatiales américaines, la NASA a annoncée que seul 18 vols auraient lieu avant la fin du programme. Ces 18 vols comprennent notamment l'envoi du module européen Columbus et du Japanese experiment module (JEM). Deux importants modules : la plate-forme de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) solaire russe et la centrifugeuse japonaise ne seront pas envoyés.

Chronologie

Les prises de participation

Les différents éléments de l'ISS en juin 2007
Les différents éléments de l'ISS en juin 2007

États-Unis

La NASA est l'initiatrice du projet, et à ce titre la responsabilité de son bon déroulement lui incombe. Elle a pour principal contractant le groupe Boeing (Boeing (nom officiel en anglais The Boeing Company) est l'un des plus grands constructeurs aéronautiques et aérospatiaux au monde. Son siège social est situé à Chicago, dans l'Illinois. Ses deux plus grandes...) Space & Communications, et sa participation matérielle comprend la structure principale (poutrelles), quatre paires de panneaux solaires, trois modules formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement....) le nœud de liaison incluant les sas d'amarrage (Le terme d'amarrage est utilisé dans deux domaines :) pour les vaisseaux spatiaux et les autres éléments, et les réservoirs d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) respirable qui approvisionneront aussi bien les locaux d'habitation que les combinaisons spatiales tant états-uniennes que russes[2]. La NASA fournit aussi le module d'habitation, le laboratoire états-unien et le module de raccordement à la centrifugeuse. La logistique sous la responsabilité de la NASA inclut la puissance électrique, les communications et le traitement des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.), le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de...), le contrôle de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...) de la vie (La vie est le nom donné :) et l'entretien de la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) de l'équipage. Les gyroscopes de l'ISS sont aussi sous sa responsabilité.

Canada

L'Agence spatiale canadienne (L'Agence spatiale canadienne (ASC) ou en anglais Canadian Space Agency (CSA), est le service gouvernemental responsable du programme spatiale canadien. Elle a été fondé le 1er mars 1989 par la Loi sur l'Agence...) prend en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement...) la réalisation du bras robotique MSS (pour Mobile servicing system), un dispositif unique destiné à fournir une aide dans l'assemblage et la maintenance de la station. Le Canada fournit aussi le Space vision system (SVS), un système de caméras qui a déjà été testé sur le bras manipulateur de la navette spatiale (Une navette spatiale, dans le domaine de l’astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer...) américaine destiné à assister les astronautes chargés de son utilisation.

Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...)

La majorité des États membres de l'ESA travaillent à l'ISS, notamment en fournissant le Columbus Orbital Facility (COF ou simplement appelé Columbus), module pouvant recevoir 10 palettes à instruments, dont la moitié européennes, et l’Automated transfer vehicle (ATV). L'ESA est aussi responsable du bras manipulateur européen, qui sera utilisé depuis les plates-formes scientifiques et logistiques russes, ainsi que des systèmes de gestion de données du module de service (Le module de service, appelé aussi plate-forme ou "bus" dans le jargon spatial rassemble les servitudes d'un satellite alors que les fonctions liées à la mission sont rassemblées dans la charge utile.). Sans oublier les lanceurs Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer des satellites sur orbite géostationnaire et des charges lourdes en orbite basse. Il fait partie de la famille des lanceurs Ariane et a...), qui seront utilisés pour le ravitaillement de l'ISS en carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) et matériel.

Japon

La NASDA fournit le Japanese experiment module (JEM) qui abrite plusieurs compartiments pressurisés habitables, une plate-forme où 10 palettes d'instruments peuvent être exposés au vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) spatial et un bras manipulateur spécifique. Le module pressurisé peut quant à lui accueillir également 10 palettes à instruments.

Russie

L'agence spatiale fédérale russe (L’Agence spatiale fédérale russe (FKA, en russe ??????????? ??????????? ????????? ??????), qui était anciennement l’Agence spatiale russe (RKA, en russe ?????????? ??????????-??????????? ?????????), puis Rosaviakosmos, est une...) fournit un tiers environ de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution...) de l'ISS, avec la participation de ses principaux contractants : Rocket space corporation-Energia, et Krunitchev space center. Un module de service habitable, qui sera le premier élément occupé par un équipage ; un module d'amarrage universel qui permettra l'accostage (En anglais, le terme correspondant est soft docking.) de vaisseaux aussi bien états-uniens (Navette spatiale) que russes (Soyouz) ; plusieurs modules de recherches. La Russie est aussi largement impliquée dans le ravitaillement de la station ainsi que pour son maintien en orbite, en utilisant notamment des vaisseaux-cargos Progress (Le Progress est un véhicule spatial développé en 1978 dans le cadre du programme spatial soviétique et qui est depuis, utilisé pour ravitailler les stations spatiales situées en orbite...). Le module de contrôle Zarya a été le premier élément à être mis en orbite.

Italie

Indépendamment à sa participation à l'ESA, l'ASI) fournit trois modules logistiques polyvalents. Conçus pour pouvoir intégrer la soute (Une soute est la partie d'un bateau aménagée dans l'entrepont ou la cale où l'on entrepose le matériel ou les provisions et les vivres.) de la navette états-unienne, ils comportent des compartiments pressurisés et amèneront divers instruments et expériences à bord de l'ISS. La conception du module européen Columbus s'inspire largement de ces trois éléments. L'ASI fournit aussi les nœuds 2 et 3 de la station.

Brésil

Sous la direction de l'Agence spatiale brésilienne, l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) national de recherches spatiales (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) fournit une palette à instruments et son système de fixation qui accueilleront diverses expériences à l'extérieur de la station. Acheminées par une navette, celles-ci sont destinées à être exposée au vide spatial durant une longue période.

Anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία anatomia, provenant du verbe ἀνατέμνειν anatemnein, se traduisant par couper,...)

En gros, on peut dire que la Station spatiale internationale est un gigantesque mécano de quelque 108 mètres de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle...) sur 74 mètres de large et une masse de quelque 415 tonnes lorsqu'elle sera terminée sur orbite. Avec un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) habitable de plus de 1200 m³, elle dépassera en complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan),...), et de loin, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ce qui a été conçu jusqu'à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...). Elle pourra accueillir sept astronautes en permanence, qui se succéderont et se relaieront selon les exigences des missions. Son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sera fournie par les plus grands panneaux solaires qui aient jamais été construits, d'une puissance de 110 kW.

L'Union européenne

Columbus

La partie européenne de la station est représentée essentiellement par le module laboratoire européen, dénommé Columbus Orbital Facility (COF), ou plus généralement Columbus. Extrêmement polyvalent, ce laboratoire à usages multiples peut être adapté à différentes missions par l'échange de bâtis normalisés à bord, tout comme les avions de ligne à cabines modulaires peuvent se reconfigurer pour différents usages. Columbus sera le lieu de travail privilégié des astronautes et chercheurs européens.

Ce module pressurisé sera raccordé en permanence à la station, dont il fera partie intégrante, et il en recevra toutes les ressources nécessaires. Ses utilisations sont multiples, et portent entre autres sur la science des matériaux (La science des matériaux regroupe les domaines qui étudient la matière qui constitue les objets. Cela va des roches (en géologie) aux métaux en passant par les matériaux de construction (génie...), la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) des fluides, les sciences de la vie, la physique fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) et de nombreuses autres technologies. Il renfermera aussi la plupart des charges utiles pressurisées européennes.

L'ATV

Bien qu'il ne reste pas fixé en permanence à l'ISS, l'Automated Transfer Vehicle (ATV) n'en est pas moins un élément des plus importants.

L'ATV est un vaisseau cargo spatial automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les...) de 20 tonnes développé par l'ESA dont la mission est d'assurer les fonctions de cargo ravitailleur et de remorqueur (Les remorqueurs sont des bateaux petits, très puissants et très manœuvrants qui servent à guider, tirer, pousser les bateaux plus gros qui entrent et...) pour l'ISS. Il sera lancé par une Ariane 5 spécialement aménagée pour une injection directe (L'injection directe est une technologie utilisée dans les moteurs à combustion interne. Elle consiste à diffuser le carburant directement dans la chambre de combustion plutôt qu'en amont dans la tubulure...) en orbite basse (L'orbite terrestre basse (Low Earth orbit, LEO, en anglais) est un type d'orbite terrestre situé entre 350 et 1 400 kilomètres d'altitude. On considère généralement que l'orbite basse est comprise entre l'atmosphère et la ceinture de Van...).

Module de propulsion
Module de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie...)

ATV se présente sous la forme d'un cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant une direction fixe....) de 4,85 mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère.) sur dix mètres de longueur. Il est constitué de 3 modules : un module de propulsion emportant jusqu'à six tonnes de carburant, un module d'avionique qui intègre tous les circuits électroniques ainsi que les systèmes de régularisation thermique, de production d'énergie et de télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce terme est plus...) et un module cargo de quarante mètres cubes. Le module cargo comprend une partie pressurisée accessible aux astronautes de l'ISS et les réservoirs pour l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et l'air et le carburant qui sont livrés à l'ISS. L'extrémité avant du module cargo pressurisé est équipée du port d'amarrage avec l'ISS. Ce port d'amarrage sert aussi d'accès pour les astronautes qui peuvent aller et venir entre ce module pressurisé et le reste de l'ISS.

Les charges utiles véhiculées par l'ATV se répartissent en deux catégories : les fluides (air, eau, carburant) et celles qui nécessitent d'être transportées sous atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) contrôlée. La capacité totale d'emport de l'ATV est de neuf tonnes de fret (Le transport de marchandises est une activité économique réglementée, à la fois par chaque pays et au niveau international.) qui peuvent se répartir différemment à chaque vol avec au maximum : 4 700 kg de carburant brûlé par la fonction de remorquage, 860 kg de carburant pompés dans les réservoirs de l'ISS, 4 500 kg de matériel pour les astronautes, 100 kg d'air ou oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et 800 kg d'eau.

L'ATV, équipé de ses quatre gros moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) de propulsion et d'une grande capacité d'ergols, sera aussi utilisé comme remorqueur spatial pour effectuer les modifications d'attitude et d'orbite de la station, et notamment les reboosts, c'est-à-dire les rehaussements d'orbite destinés à en compenser l'usure.

À la fin de sa mission de six mois à la Station, le module cargo sera chargé des vieux matériels devenus inutilisables à bord de la station ainsi que des déchets. Puis l'ATV sera séparé de l'ISS et effectuera une rentrée contrôlée dans l'atmosphère terrestre où il brûlera.

Le premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre les airs par ses propres moyens. C'est l'équivalent en aéronautique du voyage inaugural pour un bateau.) de l'ATV (véhicule baptisé Jules Verne) est prévu début 2008.

L'ERA

Le bras manipulateur européen (ERA pour European robotic arm) est bâti sur un concept tout à fait original et unique qui en fait un engin d'exception très différent du bras manipulateur principal de la station ou de son homologue de la navette spatiale américaine.

À chaque extrémité de ce manipulateur symétrique de 10 mètres se trouve un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est généralement...) préhenseur identique. Son utilisation alternée en tant que pied et main permet au bras de se déplacer d'un point (Graphie) d'ancrage à un autre à la manière d'une chenille arpenteuse. Ces organes sont conçus pour saisir et relâcher des charges utiles équipées d'un dispositif standard d'accrochage, pour mesurer des forces et des couples, ainsi que pour transmettre des signaux électriques, de données ou de vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à l'électronique et non de type...) des charges utiles qu'ils ont saisies. Ces organes préhenseurs sont aussi équipés d'un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus grande rentabilisation de ces...) de service intégré que l'on pourrait comparer à un tournevis (Un tournevis est un outil servant à serrer et desserrer les vis.) universel. Il peut également recevoir une plate-forme comportant cale-pieds et mains courantes et transporter des astronautes lors de sorties extravéhiculaires.

L'ERA sera mis en œuvre à partir d'un dispositif d'ancrage monté sur une petite plate-forme mobile capable de se déplacer le long de rails longeant la structure de la plate-forme russe scientifique et d'énergie. En se déplaçant d'un point d'ancrage à un autre, répartis sur d'autres éléments de la station, l'ERA élargit considérablement sa zone d'intervention.

Les États-Unis

En leur qualité d'initiateurs du projet, les États-Unis joueront le rôle principal dans son élaboration et c'est sans surprise que l'on peut constater que la majeure partie de l'ISS leur appartient.

Le laboratoire scientifique américain Destiny

Destiny est un module pressurisé, habitable, conçu pour accueillir les charges utiles et les expériences devant s'accommoder d'une atmosphère terrestre. Sa capacité est de 24 racks modulables, dont 13 sont spécialement conçus pour recevoir des expériences nécessitant un interfaçage complet avec la station et ses ressources.

Cet élément a été mis en orbite le 7 février 2001.

Parmi les premiers éléments à être installés dans ce laboratoire américain, on peut citer notamment :

Material Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large....) Research Design (Le design (la stylique en français) est un domaine visant à la création d'objets, d'environnements ou d'œuvres graphiques, à la fois fonctionnels, esthétiques et...) Facility

Ce rack comprend un élément central qui coordonne la collecte et le traitement des données, ainsi que l'enregistrement et la redistribution d'images vidéo, ainsi que deux ensembles de contrôle de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) et de l'environnement des échantillons à traiter dans diverses expériences.

Microgravity Science Glovebox

Il s'agit d'une boîte de manipulation à gants utilisée pour la manipulation d'échantillons en évitant toute contamination, telle qu'on en trouve dans tout laboratoire de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) terrestre.

Fluids and Combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) Facility

Ce triple rack, conçu par le Lewis research center de la NASA, est conçu pour l'étude de la physique des fluides (liquides, gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) et mélanges) et de la combustion en apesanteur. Il comprend une chambre de combustion (Une chambre de combustion est une enceinte capable de résister à des changements de pression et de température brusques, dans laquelle on déclenche volontairement une combustion entre des éléments chimiques déterminés....), des dispositifs de dosage (En chimie analytique, le dosage est l'action qui consiste à déterminer la quantité d'une substance précise (l'analyte) présente dans...) des gaz et des liquides, ainsi que divers systèmes très élaborés d'éclairage, de polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la polarisation est le fait d'appliquer une tension pour créer du...), de prise de vues et tous leurs automatismes incluant l'enregistrement vidéo (La fréquence d'un signal vidéo peut aller jusqu'à 6,5 MHz. Pourtant le support de stockage habituellement utilisé en vidéo, la bande magnétique, est limitée au niveau de la densité d'information. Par exemple, une cassette...) sous forme digitale (Les digitales forment le genre Digitalis, environ 20 espèces de plantes herbacées classiquement placées dans la famille des Scrofulariacées. Les...).

Biotechnology facility

Ce rack comporte six sous-ensembles interchangeables et modulables selon les expériences en cours. Ses éléments seront utilisés dans de nombreuses occasions, qu'il s'agisse de cultures cellulaires, de croissance de cristaux, études des protéines, séparations biochimiques, microencapsulation. Chacun de ses sous-ensembles est énergétiquement autonome et peut être alimenté sous différentes atmosphères (oxygène, azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote...), dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2.) et argon). Il comporte son propre système informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec...) et un dispositif indépendant de prises de vues.

Window Observational Research Facility

Cet élément un peu particulier comporte un hublot (Un hublot est une fenêtre de petite taille, généralement circulaire, percée dans la coque d'un bateau pour laisser entrer l'air et la lumière. On trouve des hublots dans un véhicule de toute nature, notamment...) pratiqué dans la paroi du module laboratoire équipé d'un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde...) de qualité optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.). Il peut recevoir différents instruments dédiés à l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) terrestre et sera utilisé notamment pour l'étude des continents ou des phénomènes atmosphériques.

X-Ray Cristallography Facility

Double rack consacré à l'étude des cristaux en apesanteur. La croissance, la multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire avec l'addition, la soustraction et la division .) des cristaux peut être étudiée à l'intérieur des cuves de conditionnement de ce dispositif, qui possède un système ultra-perfectionné de manipulation robotisée pilotée par l'équipage, par un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler...) ou encore par des techniciens au sol. Tous les systèmes de prises de vues et d'analyses, aussi bien chimiques que spectrométriques en lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.) ou en rayons X, sont inclus dans cet élément.

Minus Eighty degrees Celsius Laboratory Freezer for the ISS

Le Minus Eighty degrees Celsius Laboratory Freezer for the ISS (MELFI) a été construit par l'Agence spatiale européenne (ESA) sous la direction de la NASA. Il comprend trois unités de vol assurant le transport d'échantillons entre le sol et la station spatiale pouvant prendre place aussi bien dans la soute de la navette que dans le laboratoire scientifique. Ces racks comportent quatre unités de réfrigération autonomes pouvant assurer des températures régulées de -80°C, -26°C et +4°C.

La centrifugeuse

Le Centrifuge Accommodation Module (CAM) se présente sous le même gabarit que le laboratoire scientifique, dont il partage la même interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir...) et les mêmes ressources. Le CAM est construit par l'Agence spatiale japonaise (NASDA) sous contrat avec la NASA. Sa fonction, comme son nom l'indique, est d'étudier l'effet de différents niveaux de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) (de 0,01g à 2g) sur la structure et la fonction de plantes ou d'animaux obtenus en microgravité (La microgravité, dans le domaine de l'astronautique, est l'état d'un corps tel que l'ensemble des forces d'origine gravitationnelle auxquelles il est soumis possède une...).

Il est composé d'une centrifugeuse consistant en un rotor de 2,5 mètres de diamètre, comportant de nombreux emplacements d'expériences et son propre système de contrôle. Ce rotor, caréné, est disposé en bout d'élément.

En juin 2005, lors d'une rencontre des chefs des agences spatiales, son installation est abandonnée.[3]

Le sas de sortie

Élément à part entière, celui-ci est fixé au Node-1 déjà en orbite. Comme son nom le révèle, sa fonction est de permettre le passage entre l'intérieur, pressurisé, de la station, et le vide spatial. Il est étudié pour recevoir deux astronautes équipés aussi bien du scaphandre américain Extravehicular mobility unit (EMU) que du scaphandre russe Orlon EVA.

Cupola

Cupola est une baie vitrée de forme convexe (En géométrie, un objet est convexe si pour toute paire de points { A , B } de cet objet, le segment [AB] qui les joint est entièrement contenu dans l'objet. Par exemple, un cube plein, un disque ou une boule...) et circulaire, composée d'une mosaïque de sept hublots, soit un hublot central de forme circulaire entouré de six autres plus petits et trapézoïdaux. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...), fixé sur le Node-1 du côté opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés...) au sas de sortie, fournit une vue panoramique vers le bras manipulateur canadien et sera largement employé lors de différentes opérations.

La poutre et les panneaux solaires

Il s'agit incontestablement de la partie la plus spectaculaire de la Station spatiale internationale.

Assemblés en plusieurs étapes, ces gigantesques générateurs électriques sont les plus grands qui n'aient jamais été construits. Ils fourniront en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer la...) jusqu'à 110 kW à la station.

Disposés en deux groupes, Tribord S (starboard) et Bâbord P (port) comprenant chacun un ensemble de huit panneaux ; chacun d'entre eux ne mesure pas moins de 40×13 mètres. À chaque groupe de panneaux sont associé un ou plusieurs radiateurs dissipateurs de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !).

L'ensemble est disposé de part et d'autre d'une poutre de plus de 100 mètres de longueur, fixée en son centre au sommet du Node-1 Unity par un élément intermédiaire.

Node 3

Les nœuds sont des modules auxquels viennent se raccrocher d'autres modules. Le nœud 3 offre de nombreux systèmes de survie.

La Russie

La participation de la Russie dans la réalisation de la Station spatiale internationale est loin d'être symbolique, même si elle est loin d'être définie, du moins complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité d'informations qu'il saisit...). En effet, si on examine une représentation de l'ISS, on s'aperçoit que la partie russe s'apparente plus à une station dans la station qu'à une simple annexe…

Sans conteste, le générateur électrique (Les générateurs électriques sont des dispositifs permettant de produire de l'énergie électrique à partir d'une autre forme d'énergie. Par opposition, un appareil qui consomme de...) en sera la marque la plus visible. Composé de huit panneaux solaires fixés au bout de leur propre mât (Le mât est un espar vertical (mis à part le beaupré) servant à soutenir les voiles sur un bateau à voiles. De manière générale, c'est un pylône vertical.) de près de 20 mètres trouvant ancrage sur le module de service Zvezda, il assure l'autonomie énergétique de toute la section.

Au module de service, sur le sas opposé au mât et dirigé vers le nadir ( Le nadir (de l'arabe Nazir : opposé ) en astronomie est le point de la sphère céleste représentatif de la direction verticale descendante, en un lieu donné (par opposition à zénith). Par extension, peut signifier "le point le plus...) (c'est-à-dire vers la Terre) s'amarrera un module d'accostage multiple, très similaire à celui qui fut utilisé sur Mir. Et à cet élément viendront se fixer deux modules laboratoires, un module d'habitation et un sas d'amarrage universel pouvant notamment recevoir les vaisseaux de ravitaillement Progress. L'ensemble sera prolongé par un vaisseau Soyouz (Soyouz (du russe Союз, Union) désigne une famille de vaisseaux spatiaux habités soviétiques , puis russes après l'éclatement de l'URSS, conçue au début des années 1960. Il...) pouvant faire office de barque de sauvetage dans l'attente du développement d'un moyen d'évacuation plus approprié.

Mais l'état actuel de l'économie russe empêche de pousser plus loin la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) du projet.

Le Japon

JEM Kibo
JEM Kibo

Le Japanese experiment module (JEM) Kibo est la pièce maîtresse du Japon sur la Station spatiale internationale. Fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles grecques situées dans...) par l'Agence spatiale japonaise (NASDA), il comporte dix emplacements normalisés à bord, dont cinq seront occupés par des racks de charge utile (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) japonais et cinq autres par du matériel de la NASA. Tous les emplacements sont compatibles aux standards internationaux en ce qui concerne les branchements énergétiques et l'approvisionnement en divers gaz ou liquides.

Le JEM inclut l’Experiment logistic module — Pressurized section (ELM PS), cylindre également pressurisé fournissant des emplacements supplémentaires pour certaines expériences réclamant, entre autres, une atmosphère ou une pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) différentes. Cet élément est fixé perpendiculairement au JEM.

L’Experiment logistic module – Exposed section (ELM ES) est une palette prolongeant l'élément principal, destiné à recevoir les instruments et expériences devant être exposés au vide spatial. Un sas en facilite l'accès.

Le module japonais possède également son propre bras manipulateur, qui présente l'avantage de limiter le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'interventions humaines à l'extérieur.

Le Japon fournit également un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) de transfert HTV.

Le Canada

Le Canada, fort de son expérience à bord de la Navette spatiale américaine, se charge de fournir le bras manipulateur principal de la station spatiale. Long de près de 20 mètres, il est capable de déplacer des charges de 125 tonnes et sera largement utilisé dans la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de construction de la station. Deux ans après son installation, une main (Dextre) beaucoup plus précise y sera adaptée, autorisant des travaux exigeant une grande dextérité.

L'Agence spatiale canadienne construira aussi une plate-forme mobile d'inspection et de maintenance, petit véhicule inhabité entièrement autonome télécommandé depuis la station et qui sera capable de parcourir l'ensemble de la structure en relayant images et données aussi bien vers le centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont coordonnées les actions qui concourent à l'accomplissement d'une mission...) à bord que sur Terre.

L'Italie

Bien que faisant partie de l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Agence spatiale italienne (L'Agence spatiale italienne (en italien Agenzia Spaziale Italiana ou ASI ) a été créée en 1988 pour promouvoir, coordonner et diriger les activités spatiales de l'Italie.) (ASI) a choisi d'ajouter une participation personnelle et indépendante à la construction de la Station spatiale internationale. L’Italian Multi-Purpose Laboratory Modules (MPLMs) est un élément construit sur le modèle du Colombus européen et abritera 16 emplacements normalisés aptes à recevoir des charges italiennes, européennes ou américaines. Son lancement sera assuré par la navette spatiale.

L'ASI construit également les Node-2 et Node-3 pour le compte de la NASA.

Le Brésil

L’Instituto de Nacional Pesquisas Espaciais est chargé de l'élaboration et la construction d'un système de palettes porteuses mobiles à instruments qui se fixeront sur la poutre principale de l'ISS, et sur laquelle pourront être installées diverses charges devant rester exposées au vide spatial.

Caractéristiques physiques

Au mois septembre 2006, la station spatiale possèdait une masse de 206 043 kg (454 240 livres) et un volume habitable de 42 000 l (15 000 pieds cube). Elle mesurait en tenant compte des panneaux solaires 73 m (240 pieds) et 45 m (146 pieds) du laboratoire Destiny au module Zvezda.

Vaisseaux spatiaux et équipages visitant l'ISS

Pour une liste chronologique complète de tout les vaisseaux spatiaux qui ont visité l'ISS, se reporter à la Liste des vols habités vers l'ISS.

Notes et références

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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