VISITE D'ISS

A l'occasion de la mission Proxima, profitons des photos prises par Thomas Pesquet et ses coéquipiers pour faire une visite de la Station ISS. Depuis 2011 et l'arrêt des vols "Shuttle", la configuration de la station n'a pas changer mis à part le balais des cargo ravitailleur et vaisseaux de relève d'équipage. Grande comme un terrain de football, la structure s'étend sur 110 m de long sur 74 m de large et 34 m de hauteur, incluant les panneaux solaires, pour une masse de 400 tonnes. Vue de loin, ISS ressemble à un grand "H" barré en son milieu par les modules d'habitation. Depuis 1998, une quinzaine de modules la compose offrant 900 m3 de volume dont 400 habitable.

ISS vue du Soyouz TMA 20 en mai 2011 alors que Endeavour STS 134 est encore amarré au PM3 d'Harmony (Node 2). De haut en bas, Columbus et Kibo de part et d'autre d'Harmony, Destiny, Unity (Node 1) avec de part et d'autre le sas Quest et Tranquility (Node 3) et le MPLM Leonardo. La partie russe avec Zarya et le sas Rassvet, Zvezda avec les sas Poist et Pirs (auquels sont amarré les Soyouz) et l'ATV 5.

Thomas et son équipage sont arrivés à bord du Soyouz MS03 et ce sont amarrés sur le port nadir (vers la terre) du module Rassvet (MRM 1). Juste à coté sur Pirs se trouve le Soyouz Progress 64 et de l'autre coté vers le ciel sur le module Poisk (MRM 2) le Soyouz MS 02. De l'autre coté de la station, dans les partie US se trouve attaché le Cygnus 5 sur le port nadir du Node 2 Harmony.

Lorsque Thomas a rejoint ses compagnons dans la station, il s'est retrouvé au milieu d'ISS à la jonction des segments Russes et Américains. La visite que nous allons faire avec les photos de Thomas commence par la partie Russe. Selon la convention NASA, le plancher (deck) de la station est le coté vers la terre, le nadir, le plafond (overhead OVHD), le coté vers le ciel, le zénith. L'axe des modules de Zvezda à Harmony suit la trajectoire de l'orbite à 400 km d'altitude. Columbus et Kibo sont à l'avant, les modules russes à l'arrière. La 3e dimension est indiquée comme sur les navires, bâbord (PORT) et tribord (STBD) en regardant vers l'avant.

Le segment Russe comprend les modules d'habitation Zvezda (module de service), le FGB Zarya et les ports d'amarrage/sas Pirs, Poisk et Ravvset. Zarya fut le premier en orbite dès 1998. Il sert de module de stockage tandis que Zvezda reste le quartier de vie des équipages russes avec son coin toilette, ses 2 couchettes avec hublots, la cuisine générale avec frigo et congélateur, le tapis de course (TVIS-DB-2), un vélo cycloergomètre et une partie du système support vie (filtre CO2 et générateur d'oxygène). Zarya assure l'orientation de la station grâce à ses moteurs en complément des gyroscopes du segment US. Ses réservoirs de carburant permettent le fonctionnement des moteurs du module Zvezda pour la rehausse d'orbite.

Le module Zarya (en haut) et Zvezda (Sergey Ryzhikov travaille sur le système d'amarrage TORU à droite). Dans le segment Russe, la couleur du sol des modules est verte, les murs sont beiges et le plafond blanc. L'intérieur des ports d'amarrage est vert.

Le cosmonaute Oleg Novitskiy dans le segment Russe, très encombré !

La partie russe a 4 ports d'amarrage. Les Soyouz et Progress et l'ATV s'amarrent à l'arrière de Zvezda, sur les modules Poisk MRM2 (lancé en 2009) et PIRS (lancé en 2001) respectivement au zénith (vers le ciel) et au nadir (vers la terre) du sas de jonction avec Zarya. Sur Zarya un autre port d'amarrage est installé tournée vers le ciel, le MRM1 Ravssett lancé en 2009 par STS 132.

Le segment Russe, Zvezda, Zarya avec les ports d'amarrage Poist, Pirs et rassvett.

L'intérieur des modules Poisk, et PIRS, attachés au zénith de la station. Ce dernier sert à la fois pour le docking des Soyouz Progress et de sas pour les sorties EVA. des lieux très apprécié pour le rangement.

La transition entre le segment Russe et Américain est matérialisée par le PMA 1, un module adaptateur entre Zarya et le premier module US, Unity (Node 1). Le PMA 1 sert pour entreposer les sacs blancs des cargos Progerss, Cugnus et Dragon. 

Le Node 1 Unity est devenu le principal point de rencontre pour l'équipage, le principal point de passage entre les segments Russe et US. Une table a été installé, la demi table du module Zvezda. C'est là que mange souvent les astronautes, les 4 murs autour d'elle sert de rangement. Au sol, se trouve la boite à outils de la station. A l'avant du module, les 4 ports d'amarrage, avec à bâbord, le Node 3 Tranquility avec le PMA 3 et à tribord le sas Quest pour les sorties dans l'espace EVA. Les ports du haut et d'en bas ne sont pas occupés, celui du bas devait accueillir le module d'habitation jamais lancé et la place du haut sert à stocker la nourriture. Dans le prolongement, se trouve le US lab Destiny et le Node 2 Harmony. Sur les murs du module, tous les équipages laissent en partant un "patch" de leur mission.

La cuisine dans le Node 1, a droite. Notez la couleur rose de l'écoutille pour aller vers le FGB Russe. Dans la cuisine, les différents repas et boissons pour les astronautes. On y trouve des boissons chaudes ou froides et de la nourriture présentée sous différentes formes, sachets à réchauffer, sachets à réhydrater avec de l'eau ou à consommer directement (fruits secs, noisettes, etc...) Pour les occasions spéciales, anniversaires, jours fériés, les grands chefs Français, comme Alain Ducasse, Thierry Marx ont préparé pour Thomas des mets spéciaux. ce sera l'occasion pour le jour de l'an et l'anniversaire de l'astronaute en février. Tous les aliments doivent être faits sans provoquer de miettes en le mangeant. Les miettes ou les petits morceaux en flottant dans l'espace pourraient s'éparpillé et venir se loger dans des endroits très difficile d'accès, l'électronique de bord et endommager un équipement. Les miettes pourraient aussi être inspiré par les astronautes et se loger dans les poumons. C’est pour cela que le pain est prohibé à bord. A la place, les astronautes mangent des tortillas, des crêpes d’origine mexicaine à base de farine de maïs très solides qui permettent de faire des sandwichs, burgers, wraps…  Tout ce qui est compact est privilégié dans la station. La base de l'alimentation est composée de barres de céréales, de biscuits, de petits snacks que l’on grignote pendant les activités de la journée. Pas d'alcool à bord, ni de verre de "rouge" pour notre Français. A la place, l'équipage boit beaucoup de thé, de café et des jus de fruits, déshydraté en poudre, façon "tang".

Notre sas de sortie Quest. En ce moment, on s’en sert de cagibi en y stockant notamment nos scaphandres, mais autrement c’est là que se trouve l’écoutille qui donne directement sur l’espace. Concrètement, c’est le module où l’on patiente tout équipés avant nos sorties extravéhiculaires (ou « EVA »). Il est alors dépressurisé avant que l’on puisse ouvrir la porte. J’ai déjà fait une première expérience du vide au Johnson Space Center de la NASA à Houston pendant mon entraînement, quand j’ai testé le scaphandre qu’on utilisera pendant nos EVA.

Le Node 3 Tranquility, contient tout l'équipement du système support vie des astronautes avec les racks recyclant les eaux usées, la régénération de l'oxygène et de l'atmosphère, une salle de bain avec toilette (disposant d'un grand choix de papier), le tapis roulant T2 (COLBERT) et une machine de musculation aRED. Le Node 3 assure aussi le stockage de l'eau. Sur le Node 3 Tranquility se trouvent également la coupole tournée vers la terre et sur le coté le module MPLM Leonardo. Ce dernier se trouvait avant au nadir du Node 1. A l'opposé se trouve la structure gonflable BEAM depuis 2016.

L'hygiène dans la station est très importante. Tous les samedis matin, les six astronautes sont réquisitionnés durant six heures pour laver tous les recoins de la Station. Et l’impesanteur change tout. La poussière se met non pas sur le sol, mais dans les filtres de ventilations. Et il y en a des dizaines. Alors l'équipage se déplace en flottant avec des aspirateurs. Les fils d’alimentation sont extensibles sur plusieurs mètres. Quand ils sont étendus, on dirait de grands serpents flottants.
"Sur Terre, on se salit plus facilement. Monter des escaliers, marcher vite, cela nous fait transpirer. Ici, tous ces efforts n’existent pas puisque l’on flotte. La sueur, on ne la ressent que quand on fait du sport. Alors, forcément, nous n’avons pas besoin de beaucoup de vêtements. Tout cela est calculé. Parce que chaque kilo envoyé en orbite coûte très cher. Du coup, on est rationné. On change de caleçon tous les deux jours, de chaussettes et de tee-shirt toutes les semaines, et de pantalon tous les mois! Nous avons une tenue spéciale pour faire du sport."

La "Cupola" montée sur le Node 2, 3 m de diamètre 1,4 m de hauteur, une vue à 360° autour de la station, très utile pour voir arriver les vaisseaux cargo. C'est de cet endroit que les astronautes commandent le bras robot. La coupole est considéré comme un des supports psychologiques pour les vols de longues durées. Avant son arrivée sur l’ISS en 2010, le meilleur coin de toute la Station spatiale pour observer la Terre se trouvait dans le laboratoire japonais Kibo.
 

PHOTOS IN SPACE     Vous êtes nombreux à demander comment on prend nos photos. Pour commencer, il y a beaucoup d’appareils à bord de la Station spatiale et surtout on a un observatoire privilégié à disposition : la Cupola et sa vue sans égale sur la Terre. Les weekends, on a le temps de photographier la planète et on s’aide pour cela d’un logiciel de navigation. Il connaît notre position et nous indique à quelle heure exacte il nous faut regarder par le hublot pour ne pas manquer notre cible. On peut prédire le moment exact où la Station va survoler telle ou telle lieu (Paris, par exemple) et il n’y a alors plus qu’à espérer que le beau temps soit au rendez-vous : on ne voit rien sans un ciel dégagé. Nos appareils photo sont des Nikon D4S et on peut choisir différents objectifs, entre le 8 mm (pour photographier l’intérieur de petits modules) au 800 mm et son téléconvertisseur 1.4. C’est le plus puissant et mon arme de prédilection ces derniers temps. La Station vole tellement vite qu’il n’y a pas beaucoup de temps à chaque passage pour dégainer l’appareil photo et il fait également compenser le déplacement de l’ISS pour obtenir une image nette. Une fois ces subtilités maîtrisées, il y a de quoi être créatif : time-lapse, photo de nuit, etc. Le segment russe de la Station regorge d’appareils photo ! Il offre également de super hublots au nadir (= à visée verticale). À droite vous pouvez voir notre logiciel de navigation sur l’écran d’un ordinateur. Dans la Cupola on garde toujours des appareils photo prêts à être utilisés, comme vous pouvez le voir ici. On ne sait jamais : on peut être de faire de l’exercice et tout d’u coup l’Everest ou les Caraïbes défilent sous vos pieds… La Station dispose d’une salle de sport pas comme les autres ! Voici quelques uns des gros objectifs dont on se sert soit dans la Cupola, soit dans le segment russe. Du coup, on les range… à mi-chemin de ces deux modules, dans le Node-1. Le 800 mm x 1.4 et le 50-500 mm sont géniaux pour tout ce qui touche à l’observation de la Terre. Notre « coin appareils photo », dans le LAB : c’est là qu’on garde les appareils dont on ne se sert pas, les batteries chargées, les flashs et tous les objectifs spécialisés (macro pour les objets très proches, fish-eye, ceux réservés aux sorties dans l’espace, etc)

Les « murs » de la Station spatiale sont en fait des compartiments à eux tout seuls. Ils peuvent abriter des systèmes de ventilation, de refroidissement, un ordinateur de navigation, des équipements scientifiques, et bien plus encore. Dans tous les cas, ils regorgent de technologie et pèsent dans les... 200 kg (qu'on déplace aisément du bout des doigts en impesanteur !). Il nous faut parfois nous faufiler derrière pour des opérations de maintenance ou de mise à niveau des systèmes concernés. Ce sont les seules situations où il nous est donné de toucher la fine paroi métallique qui nous sépare du vide de l’espace…

Le MPLM Leonardo sert de stockage des paquets (les CTB) livrés par les cargo Cygnus, Progrees et Dragon

Suivant le Node 1 Unity, le laboratoire Destiny (US Lab), le plus grand des modules de la station. Il est facilement reconnaissable car ces extrémités sont de couleur bleu, le reste étant blanc. Le Lab est le cœur du segment américain, non seulement parce qu’il contient la majeure partie des systèmes qui permettent la vie à bord de la Station, mais aussi pour ses « racks » scientifiques répartis le long des différentes surfaces, comme la boite à gants de l'ESA. on y trouve sur le murs à droite les appareils photos et les objectifs photos, en face le lieu où se déroule les conférences avec le sol pour les planning, le Daily Planning Conferences. Le module gère aussi les commandes du bras robot Canadarm quand la coupole n'est pas utilisée et la distribution d'eau potable. Le laboratoire abrite aussi le vélo d'exercice CEVIS. Au sol, le coin pharmacie de la station avec table et trousse de secours.

Le module Destiny, A bord se trouve le cycloergomètre (vélo d'exercice spatial) CEVIS. Le node 1 Unity est au fond

Le module suivant est le Node 2 Harmony avec au bout le PMA 2 sur lequel venait s'amarrer le Shuttle. identique au Node 3, le module abrite les couchettes des astronautes et les baies de travail, dont la table de travail pour la maintenance des équipements de la station équipée de crochets et élingues.

Les astronautes au travail dans le Node 2. A droite, lieu de stockage juste derrière (à gauche direction le JEM et à droite direction Columbus)     

Les quartiers de l'équipage dans le Node 2 Harmony, seul espace privé dans toute la Station. "Mon compartiment, sur le plancher du Node fait la taille d’une cabine téléphonique (environ 2,1 m3, soit 2x1x1m). C'est cosy ! C’est en fait plus spacieux que ça en a l'air, puisque grâce à l’impesanteur on peut utiliser tout l’espace, jusqu’au « plafond ». Comparé à ma chambre sur Terre, c’est plutôt bien rangé… J'ai mon ordinateur pour envoyer des e-mails à ma famille, pour appeler aussi sur Skype avec le casque, j'ai un second ordinateur, mon i-pad, mon nécessaire de bureau. Ici, on accroche tout au mur, c'est comme çà qu'on stocke les choses en apesanteur, le calendrier de l'avent, mes habits de rechange. J'ai du stockage un peu partout. Mon lit, un duvet est simplement accroché derrière moi, sur la paroi, je rentre dedans, je sors juste les bras et je dors comme çà... Ce qui me manque peut être, c'est de pouvoir me caler la tête sur l'oreiller.

2 quartiers sont dans la partie Russe intégrés dans le module Zvezda, 4 dans le Node Harmony et un dans le module Kibo. Les quartiers américains sont en fait des rack aménagés placés autour du module, celle des russes sont fixes avec cloisons en dur. Les visiteurs n'ont pas d'emplacements réservés, ils accrochant leur sacs de couchage sur une cloison libre. A l'intérieur, un sac de couchage que les astronautes sanglent pour éviter qu'il ne flotte. Pour l'expédition 50, Sergueï Ryjhikov a la couchette du haut, Peggy, la couchette de tribord. Thomas celle du bas au plancher et Shane, le CDT celle de babord.

Les astronautes à bord d'ISS vivent selon le rythmes terrestres circadiens, ancré profondément dans nos corps et nos cerveaux depuis la nuit des temps. L'heure locale est l'UTC, le temps moyen de Greenwich GMT, soit l'heure de Londres, un décalage horaire intermédiaire entre les centres de contrôles de Houston et Moscou, une heure internationale puisque ISS est internationale. Quand les astronautes se lèvent à 6 heures le matin, il est 1 h du matin à Houston et 10 h à Moscou. De toute façon, les rythmes de sommeil sont totalement artificiels dans l’espace : comme l’ISS fait le tour de la Terre en une heure et demie, le jour alterne avec la nuit toutes les quarante-cinq minutes. Les astronautes voient le Soleil se lever et se coucher 32 fois par jour. Le réveil sonne donc à 6 heures, et les astronautes ont une heure et demie environ pour petit-déjeuner, faire leurs inspections et leur bilan de santé du matin. Puis la journée de travail s’étend jusqu’à 19h30, en comptant une heure de pause déjeuner et deux heures de sport, le reste étant divisé en 50% de recherche scientifique et 50% de logistique et maintenance de la station. Enfin, il reste deux heures pour dîner, lire ses mails, regarder la Terre et glander avant de se coucher vers 21h30. Tous les matins, les centres de contrôle des différentes agences spatiales envoient le programme de la journée à leur(s) résident(s) de l’espace (on peut consulter en ligne ceux de la Nasa jusqu’en 2014) mais globalement, les programmes sont flexibles. Le samedi, c’est ménage et le dimanche est consacré au temps libre. Pour aider leur corps à comprendre que c’est l’heure de dormir, les astronautes passent également l’ISS en mode «nuit». Les lampes principales s’éteignent, et les couloirs ne sont plus éclairés que par des loupiotes vertes très reposantes. Les points lumineux les plus intenses mènent aux vaisseaux Soyouz, en cas d’urgence nécessitant une évacuation.

A bâbord du Node 2, le module japonais Kibo JEM, à tribord, le module Européen Columbus. Les cargo HTV, Cygnus et Dragon viennent de placer au nadir du node 2 (du temps du STS, le HTV était déplacé sur le port au zenith). Kibo est aussi grand que Destiny, il est équipé de baies de travail et des commandes du bras robot japonais installé au dehors et 2 hublots offrant des vues incroyables de la terre. Au fond le sas de transfert des expériences. Au dessus du module se trouve le la section pressurisé ELM PM, l'endroit "le plus haut du Japon".

Le sas du module Japonais. C’est la seule « porte de sortie » pour installer des équipements et des expériences à l’extérieur de la Station spatiale internationale sans sortir en scaphandre. "D’abord, on prépare et place les installations que l’on a besoin de sortir sur une table à rails coulissants dans le module Kibo, aussi connu sous le nom de JEM (pour Japanese Experiment Module, le laboratoire japonais en français). On ferme ensuite le sas et l’équipement coulisse dans l’espace ; il est ensuite récupéré et installé par le bras robotique. Le système coulissant du sas JEM nous permet également de lancer depuis l’ISS des mini satellites, qui sont parfois des projets universitaires !
Les opérations de largage sont contrôlées depuis un des hublots du module, le seul point de vue vers la terre avant l'arrivée de la coupole en 2010.

Columbus est le module scientifique Européen presque entièrement équipé de baies de travail pour les expériences en science des matériaux, la physique des fluides, les sciences de la vie, la physique fondamentale. Il a été installé en 2008 par Leopold Eyhart.

Le module Columbus, en 2008 et maintenant !

Le sas fermant Columbus. Noter les annotations tout autour: OVHD (en haut), DECK (en bas), AFT (arrière vers le segment Russe) et FWD (avant).

Thomas dans Columbus