Programme Shuttle-Mir - Définition

Introduction

Insigne du programme Shuttle-Mir.

Le programme Shuttle-Mir était un programme spatial de collaboration entre la Russie et les États-Unis, qui impliquait les navettes spatiales américaines et la station spatiale russe Mir, des cosmonautes russes volant à bord de la navette ainsi que des astronautes américains effectuant de longs séjours à bord de la station Mir.

Le programme, parfois nommé « Phase 1 » était destiné à permettre aux États-Unis d'acquérir des expériences de vols spatiaux de longues durées et de développer un esprit de coopération entre les deux nations et leurs agences spatiales respectives, la NASA et la RKA, en vue de la préparation de futurs programmes spatiaux coopératifs, notamment la « Phase 2 » du programme, la construction de la station spatiale internationale. Annoncée en 1993 la première mission du programme se déroula en 1994 et continua jusqu'à sa fin prévue en 1998. Ce programme regroupe onze missions avec la navette spatiale américaine, un vol commun à bord de Soyouz et environ mille jours passés dans l'espace pour les astronautes américains qui se sont déroulés sur sept expéditions. Dans le domaine du vol spatial, plusieurs « premières » furent accomplies par les deux nations durant les quatre années du programme, notamment le premier astronaute à bord d'un vaisseau Soyouz, le plus grand véhicule spatial à avoir été construit et la première sortie dans l'espace d'un astronaute américain équipé d'une combinaison spatiale russe Orlan.

Plusieurs problèmes ont été soulevés au cours de ce programme, en particulier la sécurité à bord de Mir suite à un feu et à une collision à bord de la station, des problèmes financiers avec un budget limité du programme russe et les inquiétudes des astronautes sur les attitudes des responsables des programmes. Néanmoins, une grande quantité de connaissances scientifiques et de savoir-faire sur la construction de station spatiales ou sur le travail coopératif dans un programme spatial fut obtenue, permettant la construction de la station spatiale internationale d'une manière beaucoup plus efficace qu'elle ne l'aurait probablement été.

Contexte

Navette spatiale Atlantis amarrée à Mir durant la mission STS-71.

Bien que le programme Shuttle-Mir ait été conçu comme une partie du projet de la station spatiale internationale (ISS), qui représente l'union de plusieurs projets de station spatiale issus de diverses nations, il tire ses origines de la Guerre froide. Au début des années 1980, la NASA avait prévu de lancer une station spatiale modulaire nommée Freedom suite au stations spatiales soviétiques Saliout et Mir. À cette période les soviétiques avaient l'intention de construire Mir-2 dans les années 1990 pour remplacer Mir.

En raison de contraintes budgétaires et de conception la station Freedom n'a cependant jamais progressé au-delà des maquettes et des tests de composants mineurs. Avec la chute de l'Union Soviétique mettant fin à la Guerre Froide et de la course à l'espace, Freedom a été presque annulée par la Chambre des représentants des États-Unis. En Russie, le chaos économique post-soviétique a également conduit à l'annulation de la construction de la station Mir-2, alors que seulement son bloc de base DOS-8 a été construit. Les autres nations engagées dans des projets de stations spatiales ont rencontré des difficultés budgétaires similaires, ce qui a incité le gouvernement américain à entamer des négociations au début des années 1990 avec des partenaires en Europe, en Russie, au Japon et au Canada pour commencer une collaboration multinationale sur un projet de station spatiale.

En juin 1992, le président des États-Unis George Bush et le président russe Boris Eltsine se mirent d'accord pour coopérer dans le domaine de l'exploration spatiale en signant l' Accord entre les États-Unis d'Amérique et la Fédération du Russie concernant la coopération dans l'exploration et l'usage de l'espace à des fins pacifiques. L'accord prévoyait la mise en place d'un programme spatial conjoint de courte durée pour lequel un astronaute américain embarquerait dans la station Mir et deux cosmonautes russes embarqueraient dans la navette spatiale. Cependant, en septembre 1993 le vice-président américain Al Gore et le premier ministre russe Viktor Tchernomyrdine annoncèrent le projet de la nouvelle station spatiale, qui sera nommée plus tard la station spatiale internationale (ISS). Ils décidèrent également qu'en préparation de ce nouveau projet, les États-Unis seraient largement impliqués dans le programme Mir pour les années à venir, sous le nom de code de « Phase 1 » (la construction de l'ISS étant la « Phase 2 »).

Au cours de ce programme, onze missions avec les navettes spatiales ont rejoint la station, des rotations d'équipage sont effectuées et du matériel est apporté sur la station. Au cours de la mission STS-74 est amené de nouveau éléments, un module d'amarrage, deux nouveaux panneaux solaires et de réaliser de nombreuses expériences scientifiques durant les vols et à bord de la station spatiale. Le programme permit aussi la mise en place sur Mir de deux nouveaux modules, Spektr et Priroda, qui furent utilisés par les américains comme des quartiers d'habitation et en laboratoire pour réaliser la plupart de leurs expériences à bord de la station. Ces missions permirent à la NASA et à l'Agence spatiale fédérale russe de beaucoup apprendre sur la manière de travailler au mieux dans l'espace avec des partenaires internationaux ainsi que sur la manière de minimiser les risques associés à l'assemblage en orbite d'une grande station spatiale, comme ce sera le cas avec l'ISS,.

Le programme a aussi servi de ruse politique de la part du gouvernement américain, permettant à la NASA de prendre part par une voie diplomatique au programme spatiale russe, paralysé par un faible financement. En revanche cela permit au gouvernement russe récemment élu de pouvoir continuer à utiliser Mir et de s'assurer que le gouvernement russe garde des relations amicales avec les États-Unis.

Incréments

Les sept astronautes américains qui ont effectués des séjours de longue durée sur Mir.

En plus des vols de la navette vers Mir, la Phase 1 comportait sept « incréments » à bord de la station : des vols de longue durée sur Mir par des astronautes américains. Les sept astronautes qui y prirent part étaient, Norman Thagard, Shannon Lucid, John Blaha, Jerry Linenger, Michael Foale, David Wolf et Andrew Thomas, chacun d'eux effectuant un entraînement à la cité des étoiles en Russie sur les divers aspects des opérations sur Mir et sur le vaisseau Soyouz utilisé pour le trajet aller et retour vers la station. Les astronautes firent aussi des exercices en vue d'effectuer des sorties extravéhiculaires hors de Mir et reçurent des cours de russe, afin de parler avec les cosmonautes à bord de la station et avec le centre de contrôle en Russie pendant leurs missions.

Durant leurs expéditions sur Mir, les astronautes firent diverses expériences, dont la culture de plantes et la croissance de cristaux et prirent des centaines de photos de la Terre. Ils aidèrent également à la maintenance et à la réparation de la station vieillissante, assistant à divers incidents dont des feux, des collisions, des pertes de puissance, des rotations incontrôlées ainsi que des fuites toxiques. En tout les astronautes américains ont passé environ mille jours à bord de Mir, permettant à la NASA d'apprendre beaucoup sur les vols de longue durée, particulièrement sur la psychologie des astronautes ainsi que sur une meilleure façon de planifier les expériences des équipages dans la station.

Mir

Vue de Mir à partir de la navette spatiale Discovery lors de la mission STS-91.

Mir fut construite entre 1986 et 1996 et fut la première station spatiale modulaire. Elle fut aussi la première station de recherche constamment habitée pour de longs séjours dans l'espace, et elle détient actuellement le record de présence humaine en continue dans l'espace avec dix ans moins huit jours. L'objectif de Mir était de fournir un laboratoire scientifique habitable et de grande taille dans l'espace et grâce à un grand nombre de collaborations, de programmes (Intercosmos, Shuttle-Mir), elle fut rendue accessible à des cosmonautes et astronautes de nombreux pays différents. La station exista jusqu'au 23 mars 2001 puis fut volontairement changée d'orbite pour se désintégrer durant sa rentrée atmosphérique.

Mir était basée sur les modèles de stations spatiales Saliout, lancées par l'Union Soviétique (sept stations Saliout avaient été lancées depuis 1971) et était principalement entretenue par des missions Soyouz habitées et ravitaillée par le véhicule spatial Progress. Il était également prévu qu'elle soit rejoint par la navette Bourane mais le programme de cette navette fut arrêté suite à son premier vol non-habité. Les navettes américaines en missions sur Mir utilisaient un système d'amarrage périphérique androgyne, conçu à l'origine pour la navette Bourane, monté sur une fixation à l'origine prévue pour être utilisé sur la Freedom.

Quand la navette spatiale était amarrée à Mir, cette structure formait un complexe de vie et de travail qui en faisait à cette époque le plus grand vaisseau spatial construit avec une masse totale de 250 tonnes.

Navette spatiale

Navette spatiale Atlantis sur l'aire de lancement avant la mission STS-79.

La navette spatiale américaine, officiellement appelé « Space Transportation System » (STS, système de transport spatial), est le lanceur actuel des États-Unis pour les vols habités. En tout une flotte de cinq orbiteurs ont été construits, dont trois sont encore opérationnels jusque fin 2010. L'orbiteur est lancé verticalement, transportant généralement de cinq à sept astronautes (bien que huit astronautes ont déjà été transportés, onze pourraient l'être en cas d'urgence) ainsi qu'une charge utile pouvant peser jusqu'à 24 500 kg en orbite terrestre basse. Quand la mission est terminée, il utilise ses propulseurs, les moteurs du système de manœuvre orbitale, pour quitter son orbite et effectuer sa rentrée atmosphérique. Pendant la descente et l'atterrissage, l'orbiteur de la navette se comporte comme un planeur et atterrit sans utiliser d'énergie.

La navette spatiale est le premier véhicule spatial conçu pour être en grande partie réutilisé. Elle peut transporter de gros chargements sur des différentes orbites, et pour les programmes Shuttle-Mir et de l'ISS, elle permet la rotation des équipages, l'approvisionnement en diverses fournitures, modules et équipements aux stations spatiales. À l'origine une navette est conçue pour une durée de vie opérationnelle de 10 ans, ou au moins 100 missions.

Au cours de la « Phase 1 », la station Mir a été visitée par trois navettes spatiales, Discovery, Atlantis et Endeavour. En particulier par la navette Atlantis qui effectua sept vols à la suite de 1995 à 1997. La navette Columbia, la plus ancienne et la plus lourde de la flotte, n'était pas pleinement opérationnelle sur l'orbite inclinée à 51,6° de la station Mir (puis plus tard l'ISS à 57°) et ne pouvait pas s'amarrer à la station spatiale car n'était pas équipée d'un sas externe.