LA STATION I.S.S

LA PARTICIPATION DU 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. Plus court que le bras du Shuttle, il est capable de déplacer des charges de 115 tonnes et sera largement utilisé dans la phase de construction de la station. Un second bras sera installé par les européens un peu plus tard, le ERA. Ce système sert à l'entretien des équipements, à l'approvisionnement, d'aide aux astronautes qui sortent dans l'espace pour divers travaux, à manipuler de grandes charges utiles et à assister l'arrimage de modules. 

L'Agence Spatiale Canadienne a construit aussi une plate-forme mobile d'inspection et de maintenance, un petit véhicule inhabité entièrement autonome télécommandé depuis la station et qui est capable de parcourir l'ensemble de la structure en relayant les images et les données aussi bien vers le centre de contrôle à bord que sur Terre.

Le "Mobile Servicing System" ou MSS est composé de 3 parties : la base, Mobile Servicer Base System, le bras Remote Manipulator Canadarm et l'outil "main" Special Purpose Dexterous Manipulator. 

La base appelée Mobil Transporter est plus qu'un simple chariot roulant sur des rails, c'est un bijou de technologie équipé de 20 moteurs contrôlés par ordinateur depuis la station ou le sol. A l'arrêt, le MT doit pouvoir rester accrocher sur ses rails avec une force de 3 tonnes en vue de supporter le travail du bras. D'une masse de 1450 kg, il mesure 5,7 x 4,5 x 2,9 m. Il a été mis en orbite avec la mission STS 110 en avril 2002.

Le bras de la station est auto-déplaçable grâce à son système de "main" le Latching End Effector qui peut se fixer sur n'importe quel point de la station équipé. Des points appelés Power Data Grapple Fixtures (PDGFs) sont disposés dans les endroits stratégiques fournissant l'alimentation du bras ainsi que le traitement des données et des images par l'intermédiaire de la main. Grâce au MT, il peut se déplacer le long de la station sur les grandes poutres porteuses des panneaux solaires. L'effecteur se présente sous la forme d'un cylindre creux de 34,5 cm de diamètre pour 54,5 cm de long et principalement composé d'aluminium. Le système de fixation est composé de trois câbles qui se resserrent autour d'une poignée devant se trouver sur la charge utile, utilisant ainsi le principe du collet [4] [5]. Une fois la charge utile capturée, il est nécessaire de la ternir fermement pour ne plus qu'elle bouge par rapport au Canadarm. Cette rigidification de la capture est assurée par un mécanisme qui rétracte les trois câbles vers l'intérieur de l'effecteur. En plus du mécanisme de fixation, l'effecteur dispose d'un connecteur spécial (SPEE pour Special Purpose End Effector) fournissant une alimentation électrique et permettant d'envoyer jusqu'à seize commandes différentes à la charge utile si nécessaire.

Le Special Purpose Dextre Manipulator ou Canada hand est la 3eme partie du Mobile Servicing System. Cette extension de 3,6 m sera placé au bout du Canadarm pour réaliser les travaux de maintenance extérieure de la station ainsi que les inspection. La NASA estimait que 18 EVA serait nécessaire chaque année pour assurer les opérations de maintenance sur ISS lorsqu'elle sera terminé en 2010. La majeure partie de ces taches seront réalisées par le SPDM, baptisé Dextre en 2003 par l'agence spatiale canadienne CSA laissant plus de temps aux astronautes pour les activités scientifiques. 

Dextre se compose d'un corps central en deux parties et de deux bras. Le corps central, la partie "torse" sert de support au bras. A sa base se trouve le système de saisie pour le Canadarm 2. Relié par une articulation en roulis, le corps inférieur sert de support pour les outils de la main, les caméras et la plateforme de remplacement temporaire. l'ensemble mesure près de 3 m de haut pour 2,37 de large (au niveau des épaules). Chaque bras mesure 3,35 m de long. l'ensemble pèse 1560 kg. 

fera du travail de chirurgien. Les deux bras sont en effet équipés de capteurs à la base des poignets pour mesurer les forces et les  couples du système de prise en main. Les mâchoires parallèle de chaque bras tiennent la charge ou les outils comme on tient une poigné. Les mouvements sont compensé et ajusté par ordinateur avec une force d'exactement 2 Newtons.

Dextre sera opéré depuis le module US Destiny comme pour le Canadarm 2 (deux postes Robotic Work Station) ou depuis le sol (Houston et Québec). Il pourra déplacer et remplacer des petites charges utiles, systèmes de batteries ou ordinateur de petite masse (500 kg).

Dextre, comme le bras humain bouge sur 7 degrés de liberté (3 sur l'épaule, un sur le coude et 3 sur le poigné). La précision est de 6 mm pour la saisie de la charge et de 2 mm sur le placement.

Le système de main permet de fixer toutes sortes d'outils et équipements automatiquement. Baptisé Orbital Replacement Unit/Tool Changeout Mechanism (OTCM), il est équipé de mâchoires pour la prise en main, de lumières et d'une caméra TV noir et blanc. Trois outils supplémentaires pour le bras sont stockés au niveau du corps principal. L'OTCM est une clef à douille motorisée rétractable qui peut viser des boulons  ou démonter des mécaniqmes. Il est aussi un connecteur ombilical rétractable dans la main du bras assurant l'alimentation électrique, l'envoie des données et des images quand les charges les nécessite.

Juin 2007, le Dextre est livré au KSC pour un lancement en 2008. Sa mise en place lors de la mission STS 123 nécessitera une ou deux EVA. Dextre est installé dans une palette de type Spacelab. Les astronautes devront détachés les deux parties du bras et les fixer sur le corps principal. Les 2 caméras seront ajoutés par la suite. 6 mois seront nécessaire pour tester le bras afin d'être pleinement opérationnel. La durée de vie du bras est de 15 ans.

Le système a été développé et fabriqué par Spar Aerospace de Brampton, en Ontario devenu MDA MacDonald, Dettwiler and Associates en 1999 (et aujourd'hui racheté par Alliant Techsystems (ATK) de Minneapolis le fabriquant de moteur solide. L'ensemble du programme a coûté près de 600 millions $.