Spektr (station spatiale Mir) - Définition et Explications

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Introduction

Vue schématique du module Spektr.

Spektr (Спектр en russe signifie « spectre ») est le cinquième module ajouté à la station spatiale Mir. Il est amené en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) par une fusée (Fusée peut faire référence à :) Proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire...) le 20 mai 1995 et l'amarrage (Le terme d'amarrage est utilisé dans deux domaines :) à la station a lieu le 1er juin. Spektr est principalement conçu pour effectuer l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et est équipé d'instruments pour l'étude de son atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), de sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) et des ressources naturelles. Les quatre panneaux solaires fixés sur le module permettent de fournir près de la moitié de l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il...) nécessaire à la station. Suite à la désorbitation (La désorbitation, dans le domaine de l'astronautique, est la manœuvre consistant à faire...) volontaire de la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite...) le module est détruit le 23 mars 2001 au cours de la rentrée atmosphérique terrestre.

Description

Structure du module Spektr.

Le module Spektr devait être à l'origine une unité de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) militaire. Mais avec la fin de la Guerre froide et la dissolution de l'Union soviétique en 1991, le programme spatial militaire est en grande partie arrêté. Bien qu'à cette période la réalisation du module soit bien avancée sa construction est suspendue et le module est stocké. Un accord de coopération spatiale entre les États-unis et la Russie est conclu en juillet 1993 avec l'objectif de préparer à plus long terme la construction d'une station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat...). La mise en place du programme Shuttle-Mir (Le programme Shuttle-Mir était un programme spatial de collaboration entre la Russie et les...) permet grâce à l'aide américaine d'achever la construction des modules Spektr et Priroda. La partie militaire est remplacée (à l'exception d'un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...) Phaza) par une mission civile de recherche et des expériences américaines sont intégrées dans le module.

Vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) du module Spektr durant la mission STS-79 (STS-79 fut la 17ème mission de la navette spatiale Atlantis et la sixième du programme...).

Avec une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) d'environ 20 tonnes, 12 m de long et 4,1 m de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...), ce module est construit suivant le modèle TKS tel que Kvant-2 et Kristall. Les objectifs du module ayant été modifiés, la structure initiale est légèrement modifiée de façon à intégrer notamment deux panneaux solaires supplémentaires. Avec quatre panneaux solaires d'une superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent...) de 126 m2 et pouvant développer une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de 16 kW, Spektr devient le principal module de la station à fournir de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...). Le module offre un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) d'environ 62 m3 et transporte de nombreuses expériences notamment près de 880 kg d'équipement américain principalement dédié à la recherche biomédicale. Le module a pour principal objectif la surveillance et l'observation de la Terre. Il est pour cela équipé de divers instruments, notamment des spectromètres comme le Faza et Pheniks dédié à l'étude de l'atmosphère et de sa surface ou l'Astra-2 pour mesurer la composition des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) orbitale. Figure aussi des détecteurs rayons gamma et X (Tauruset Grif) pour mesurer les émissions lors des passages dans la ionosphère (L’ionosphère est une région de l'atmosphère située entre la mésosphère et la...). L'instrument russe MIRAS, développé avec des équipes françaises et belges permet d'évaluer la distribution des lignes d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise...) dans l'atmosphère au lever et coucher du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...). Le module intègre aussi un bras manipulateur de 2 mètres nommé Pelican permettant de récupérer de petits paquets d'un sas pour les poser sur des ancrages extérieurs et limiter ainsi les sorties extra véhiculaires des cosmonautes, chacune des combinaisons Orlan DMA étant limité à 10 sorties.

Collision avec le Progress (Le Progress est un véhicule spatial développé en 1978 dans le cadre du programme...)

Panneau solaire (Un panneau solaire ou capteur solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie du...) de Spektr endommagé par le Progress.
Vue du radiateur endommagé depuis la navette (Une navette spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est un véhicule aérospatial...) Atlantis (STS-86).

Le 25 juin 1997, lors d'un amarrage manuel avec le module Kvant-1, le véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un...) de ravitaillement Progress M-34 vient heurter par deux fois la coque du module Spektr à la suite d'une erreur pour réduire sa vitesse (On distingue :) d'approche. La collision endommage notamment un radiateur externe et l'un des panneaux solaires de Spektr. Le choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de...) est suffisant pour créer une petite fuite qui entraine progressivement la dépressurisation du module et de la station. Cette chute de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) représente un sérieux danger pour la vie (La vie est le nom donné :) de l'équipage. En cas de danger important ou accident il est possible de quitter la station à bord du Soyouz (Soyouz (du russe Союз, Union) désigne une famille de vaisseaux...) TM-25, l'équipage tente cependant d'isoler rapidement le module Spectre en fermant l'écoutille (Écoutille : Mot issu de l'espagnol Escotilla qui, en vieux français, a donné Écoste et...) du sas et évite ainsi la dépressurisation de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de la station. Mais de nombreux cables passent à cet endroit et doivent être sectionnés. La collision entraine aussi une lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) rotation de la station que l'équipage arrive finalement à stabiliser.

La pression à bord de la station est de 760 mm de mercure et lors de l'accident elle chute progressivement d'environ 100 mm puis remonte et recouvre sa valeur deux jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) plus tard mais par contre la pression dans Spektr est proche de celle du vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.). Au moment de la collision, Spektr est le plus important module générateur d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) de la station avec près de 40% de l'énergie fournie. Les panneaux solaires endommagés ne peuvent pas fonctionner et être orientés convenablement vers le soleil. Ce manque de puissance ne permet plus de faire fonctionner correctement l'ensemble des équipements et des expériences à bord. De plus avec l'abandon de Spektr, la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) perd de nombreuses expériences et équipements situés dans ce module. Pour préserver l'énergie électrique sur la station, l'équipage reçoit la consigne d'éteindre de nombreux systèmes à bord notamment sur les modules Kvant-2 et Kristall comme la ventilation, le générateur d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) Elektron et le Vozdukh qui gère le CO2. Le Progress est finalement éloigné de la station puis désorbité.

Une première tentative de réparation a lieu le 22 aout dans le cadre de la mission Soyouz TM-26. Les cosmonautes Anatoli Soloviov et Pavel Vinogradov réalisent une sortie pour effectuer un accès intra-véhiculaire dans le module Spektr et après de nombreux efforts ils réussissent à reconnecter les cables sectionnés. Le courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge...) est en partie rétabli entre Spektr et la station et certains systèmes sont réactivés comme la ventilation. Plus tard Vinogradov accède à nouveau au module et y effectue le 20 octobre des réparations supplémentaires. En novembre la station dispose désormais de 85% des capacités électriques disponibles avant la collision.

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