L'ESPACE SOVIETIQUE

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Mir en russe signifie "paix". Les Soviétiques veulent ainsi souligner le caractère pacifique du projet par opposition à l'initiative de défense stratégique dite "guerre des étoiles" des Américains. (En 1988, ces derniers répliquèrent en baptisant leur future station orbitale "Freedom" ou liberté!) Mir peut également se traduire par "monde" ou "village"; des invités de tous les pays seront d'ailleurs un jour conviés à bord de ce futur village orbital...  

PETITE HISTOIRE

Désigné 17KS DOS (Dolgovremennaya Orbitalnaya Strantsiya ou station orbital de longue durée), le corps central MIR est un dérivé des stations orbitales civiles mis en orbite par l'URSS depuis 1970, DOS 1 Saliout 1, DOS 2, DOS 3 Cosmos 557, DOS 4 Saliout 4 avec une seule pièce d'amarrage et DOS 5 Saliout 5 DOS 5-2 Saliout 7 avec deux ports d'amarrage. Mir est né en 1974 des dessins de Valentin Gloushko, nouveau chef du NPO Energia, succédant au bureau d'études de Korolev. Baptisé "station permanente en orbite" elle devait être lancé par un nouveau lanceur RLA 120 de 980 tonnes capable de placer 30 tonnes en orbite basse, soit 10 de plus que le D1 Proton. Ce RLA 120 était en fait destiné à remplacer le N1 lunaire tout juste abandonné après 4 échecs. Selon les plans de Gloushko, le corps central de la station devait être lancé en 1979 et complété en 1981. La mission principale de cette station était mal définie, certain y voyant une station destinée à la reconnaissance terrestre et d'autres le départ vers une station sur la lune. En 1976, le projet est mis de coté, les efforts soviétiques se concentrant maintenant sur le développement d'un gros lanceur de 100 tonnes de capacité et d'un véhicule réutilisable en réponse au Space Shuttle Américains. Le projet Energia-Bouran est officialisé en février. Deux stations plus moderne sont en étude, DOS 7 et 8, la première devenant MIR. Les premières études mentionnent la mise en place de deux ports d'amarrage axiaux et deux latéraux, une idée rejetée par le ministère de tutelle. En août 1978, confiant du succès de Saliout 6, les ingénieurs du bureau d'étude NPO évoquent la possibilité d'ajouter aux deux ports d'amarrage axiaux quatre ports latéraux. En février 1979, le projet est placé sous la responsabilité du NPO Energia laquelle délègue 100 organisations et 20 ministères différents. Mais dans les mois qui suivent, le NPO est plus préoccupé par les programme Saliout 7, Soyouz T, Progress Energia-Bouran et laisse de coté sa station et donné au KB Saliout, le bureau qui avait conçue les premières stations civiles. En juillet, le bureau d'étude commencent sa nouvelle tache en apportant sa "touche personnelle" au projet. Ainsi le compartiment de transfert devient sphérique comme les premiers projet de station Almaz. Ce compartiment possède les 5 ports d'amarrage. Le bureau change les panneaux solaire, ajoute le système de rendez vous orbital KURS, améliore l'informatique et le système de renouvellement d'air et d'élimination des gaz résiduels. Mais tous ces changements alourdissent la station et en août 1981 il est décidé que certains éléments seront lancés séparément avec les modules externes. Ainsi les gyroscopes seront placés dans le futur module Kvant 2. 

Entre 1982 et 1983, les plans subissent quelques changements se qui retarde l'achèvement du modèle de vol jusqu'en fin de décembre. Début 1984, les crédits sont donnés en priorité pour le programme de navette Bouran. Le gouvernement ordonne de lancer la station pour le 27eme congrès du parti communiste de février 1986. Quelques mois plus tard, en novembre 1984, le devis de masse a encore augmenté (de 1000 à 4500 kg en plus). Malheureusement, le modèle de vol est déjà en construction et la seule possibilité de l'alléger consiste à enlever certains équipements pour les lancer ultérieurement. Choses beaucoup plus facile à dire qu'à faire et qui nécessitera le travail des cosmonautes à bord. Première conséquence le passage de trois à deux panneaux solaire, ce dernier sera monté ultérieurement par les cosmonautes (juin 1987). Autre conséquence de la chasse au poids la station ne sera pas lancé sur une orbite inclinée à 65° mais seulement à 51,6° comme les stations précédentes. il faudra toutefois augmenter la poussée des moteurs du lanceur Proton de 7%. 

Définition de la station Mir et fabrication

Test de la maquette dynamique et test en chambre à vide 

Cependant les difficultés arrivent. La fabrication des panneaux solaire est interrompue après l'examen de morceaux d'éléments ramenés par l'équipage de Kizim en octobre 1984, les cellules photo-voltaiques se sont dégradées beaucoup plus rapidement que prévu en 2 ans et demi. de plus, le nouveau système informatique ne sera pas prêt à temps, obligeant les ingénieurs a équipé la station avec l'ancien système Argon. La station définitive ressemblant à MIR s'appelle "modèle d'intégration", une modification du modèle dynamique. Le modèle de vol est terminé à NPO et équipé début 1985, mais il devient évident que le lancement ne pourra avoir lieu en 1986. Il est envoyé à Baikonour pour terminer les travaux le 6 mai 1985. Jusqu'au dernier moment, des modifications de dernières heures seront demandées et réalisées avant le lancement.

Programmé pour le 16 février 1986, le lancement de MIR est reporté à quelques secondes de la mise à feu suite à une perte de liaison télémétrique. Les basses températures et de grands vents sur la base de Baikonour obligent à prendre des précautions pour protéger la station et son système de support vie. Une autre tentative a lieu le 20 avec succès.           

UNE NOUVELLE STATION

Le module Mir est l'élément de base d'un complexe orbital permanent, une sorte de parc industriel et scientifique multidisciplinaire qui devrait être assemblé sur orbite d'ici 1992. D'autres modules spécialisés (astronomie, télédétection, biomédecine, fabrication de matériaux en apesanteur, etc.) viendront s'y ajouter. Lorsqu'il sera terminé, ce complexe orbital aura une masse de plus de cent tonnes, soit la plus grande station spatiale jamais construite. Mir est le résultat de quinze ans d'efforts soutenus. En effet, depuis 1969, les Soviétiques ont lancé onze stations orbitales de la version "Saliout", dont quatre furent un échec. Six ont hébergé 72 cosmonautes: trente d'entre eux pour des séjours prolongés et onze représentants de pays étrangers. Les Soviétiques ont annoncé que la dernière de la série, Saliout 7, sera maintenue en orbite pendant huit autres années.

Afin de rendre leur nouvelle station spatiale habitable en permanence, le module Mir comporte de nombreuses améliorations par rapport aux précédentes stations Saliout. En effet, au dire des spécialistes, la durée maximale d'un séjour à bord des Saliout se limite à huit mois. Mir est conçu avec le souci d'offrir à ses occupants un confort sans égal. Ainsi, la pièce principale servira dorénavant de logement alors que sur les Saliout son homologue était à la fois quartier d'habitation et laboratoire scientifique.  

Contrairement au programme lunaire N1, le développement de MIR est réalisé avec sérieux. De nombreuses études au sol sont réalisées avec des maquettes en bois pour l'agencement interne facilitant le confort et l'accessibilité aux équipements scientifiques. Les soviétiques ont trois ans pour fabriquer Mir qui devra être lancé début 1986 pour le congrès du parti communiste. De nouveaux problèmes apparaissent pour la distribution de l'énergie électrique, la circulation de l'air pour la ventilation, le refroidissement des appareils de bord et l'accessibilité pour le démontage et le remontage des appareils en cas de panne..

Premier casse tête, la masse du câblage électrique destiné à alimenter la station et les différents modules. L'alimentation au travers des pièces d'amarrage se révélant insuffisant, les soviétiques ont du trouver de nouvelles solutions avec un nouveau câblage.

Comme la masse du module de base augmentait de mois en mois, il a fallu augmenter les performances du lanceur Proton pour lancer une station avec 1000 kg de plus. De nombreux équipements seront apportés par les vaisseau progress ou installer dans les autres modules à leur lancement.

Afin de tester la solidité de la station au conditions de vie dans l'espace et surtout lors du lancement, un banc d'essai est construit pour une maquette analogue au module de vol.

Mir se divise en trois compartiments :  le sas de transfert avant, la pièce de séjour au centre et la salle des moteurs à l'arrière 

Masse : 20.9 tonnes Longueur : 13.13 m Diamètre maximal : 4.15 m Volume pressurisé : 90 m3 Nombre de panneaux solaires : 3 Surface de panneaux solaires : 76 m2 Puissance fournie 10.1 kW

LE SAS AVANT

Le sas de transfert est une sphère de 2,5 mètres de diamètre qui sert de port d'amarrage simultané à cinq vaisseaux. Un port est sur l'avant, c'est le principal où viennent s'amarrer tous les vaisseaux et modules. Les modules sont ensuite transféré par un bras robot fixé à même le sas sur l'un des quatre autres ports disposés autour. Ce bras manipulation très court moins d'un mètre a été conçue par le NPO Energia et fabriqué par l'usine de construction mécanique d'Azof. Ses moteurs électriques permettent de déplacer les 20 tonnes d'un module.

Le compartiment de transfert sert également de sas pour les sorties dans l'espace et les cosmonautes y entreposent les deux gros scaphandres prévus à cet effet.  

Vue du Soyouz, le sas avant d'amarrage. L'écoutille du haut va vers Kvant 2, celui de gauche vers Krystall et celui de droite vers Priorda. L'écoutille du bas va vers Spectr. (photo STS 84)

LA SALLE DE SEJOUR

Les cosmonautes vivent la majeure partie du temps dans la salle de séjour aménagée de façon à leur permettre de mener une vie normale en apesanteur. C'est la plus grande pièce de la station : elle mesure 7,7 mètres de long sur 2 mètres de largeur et a une hauteur maximale de 2,5 mètres. Cette salle est scindée en deux sections distinctes. Le sol de la section arrière est vert gazon et les murs sont vert clair, celui de la section avant est brun et les murs sont jaunes. La section avant est un peu moins spacieuse parce que le plafond y est plus bas. Celui-ci, dans les deux sections, est blanc et éclairé par des lampes fluorescentes. Les couleurs sont agencées de manière à faciliter l'orientation et donnent aux occupants l'impression visuelle d'être sur Terre. 
La décoration intérieure a d'ailleurs été pensée par des psychologues dans l'intention de créer une ambiance agréable et propice à de longs séjours en local exigu. Les murs ont été débarrassés des "nids de serpents" formés par les amas de fils entremêlés qui encombraient les parois des Saliout. Tous sont désormais dissimulés derrière des panneaux amovibles. En outre, deux douzaines de hublots font office de baies décoratives, toujours dans le but d'agrémenter le séjour. Le centre de la pièce est occupé par une table où six personnes peuvent s'asseoir pour se restaurer ou travailler. Si l'on regarde vers l'avant de Mir, la cuisinière et le distributeur d'eau sont encastrés dans le mur de droite. Sur le mur de gauche se trouve le réfrigérateur qui ressemble à un gros lave-linge avec sa porte ronde et blanche. Il conserve les viandes et plats cuisinés à une température qui varie entre -3 C et -10 C. Près du réfrigérateur est installé un garde-manger mural.   

De l'autre côté de la table, vers l'avant de la station, une bicyclette d'exercice, munie d'un siège rouge et d'une ceinture, est fixée au sol. Comme les cosmonautes des Saliout s'étaient plaints de la monotonie des longues heures d'exercice quotidien, les occupants de Mir peuvent désormais visionner des films sur un écran ou écouter de la musique tout en pédalant. Entre les périodes d'utilisation, la bicyclette se range normalement sous le plancher. 
Au centre de la salle de séjour, dans la partie où le plafond s'abaisse, se trouvent la pharmacie et l'atelier comprenant un établi de métal, des outils spéciaux et le matériel de soudure. Presque tout l'appareillage de bord est d'un entretien facile, car il est généralement constitué de cartouches à insertion instantanée. C'est également dans cette partie qu'est installé le pupitre de commande de la climatisation qui permet aux cosmonautes de choisir eux-mêmes les degrés de température et d'humidité désirés ainsi que la composition de l'atmosphère. La température ambiante est plus élevée (environ 28 C) que celle des Saliout (de 19 C à 24 C). Il appert en effet qu'une telle température augmente le confort des cosmonautes.

Sur les murs, le plafond et le sol, des armoires numérotées renferment la documentation et une partie de l'équipement scientifique. Dans l'attente de l'arrivée des modules spécialisés, un certain nombre d'appareils scientifiques sont déjà installés dans le module Mir.

Le centre de contrôle et de pilotage de la station prend place à l'extrémité avant de la salle de séjour. Pendant que huit ordinateurs dirigent les opérations de routine, les cosmonautes, installés à des pupitres munis d'écrans cathodiques, de claviers et de panneaux de signalisation lumineux, supervisent leur déroulement. Chacun des voyants lumineux révèle l'état du système qu'il commande au moyen d'un code de couleur : vert si tout va bien, jaune si quelque attention est requise et rouge en cas de panne.

Le centre du mur avant est percé d'une écoutille donnant accès au sas de transfert. Installés de part et d'autre de cette écoutille, quatre écrans cathodiques permettront de surveiller le fonctionnement de chacun des modules spécialisés. De la sorte, tous les pôles d'activité de la station seront entièrement sous la surveillance du poste de pilotage.  

Vers l'arrière se trouvent les installations sanitaires et les 2 chambres à coucher. Fixés au mur, la toilette et le lavabo ressemblent à ceux de la navette américaine. La toilette fonctionne toutefois de façon plus simple ; les fèces sont aspirées dans des sachets de plastique. Trois ouvertures ovales pratiquées dans la coupole du lavabo permettent d'y insérer la tête et les mains. Sur le sol, un tapis roulant sert au jogging quotidien. La douche rétractable est directement fixée au-dessus. (Non, un cosmonaute ne peut faire du jogging tout en prenant sa douche !)

Deux cellules, chacune de la dimension d'une cabine téléphonique, sont encastrées dans les parois de la station. Ces chambres à coucher individuelles accordent aux cosmonautes un minimum d'intimité, ce qui est une nette amélioration sur ce que leur offraient les Saliout. Alors que dans ces derniers, les cosmonautes accrochaient simplement leur sac de couchage au plafond, à bord de la station Mir, un sac de toile brun pend "verticalement" à l'un des murs de chaque chambrette. Celle-ci est également pourvue d'une petite table et d'un magnétophone. Pour se rappeler la Terre, le cosmonaute écoute des chants d'oiseaux, le bruit des vagues ou du vent. Un hublot, dans la paroi, permet d'admirer notre planète et les étoiles, passe-temps jugé essentiel au bien-être psychologique de l'occupant.  

La stabilisation est assurée par des gyroscopes appelés "gyrodyne". Au nombre de 6, ce sont des roues à inertie entrainées  par des moteurs électriques. Lorsque ces gyrodyne n'arrivent plus à stabiliser la station, ce sont les moteurs de contrôle d'attitude qui prennent le relais. Alors que sur Saliout la stabilisation était assuré par des capteurs de verticalité IR, des gyroscopes assurant la stabilisation et la rotation de la station, on trouve sur Mir un ordinateur à bord duquel sont enregistré les coordonnées de bord et des capteurs mesurant la vitesse de rotation de la station sur ses axes. Plus sensible, ce système permet un positionnement plus précis pour des observations du ciel ou de la terre. MIR est aussi doté d'un capteur de verticalité IR, d'un senseur d'étoiles, et un capteur solaire définissant un référentiel trois axes dont les coordonnées sont rentrés dans l'ordinateur de bord. L'utilisation d'un ordinateur de bord est un grand pas dans la conception des vaisseaux spatiaux soviétiques. Le système assure le contrôle de la station, des équipements de bord, du système électrique, de climatisation, pressurisation. Au sol, un simulateur spécial a été installé pour entrainer les équipages à l'informatique.

Le gyrodyne et les capteurs

Autre problème, la régulation thermique dans la station. Par rapport à Saliout, la puissance électrique est multipliée par 4 ce qui augmentait la puissance calorifique à évacuer au dehors. Un nouveau système de ventilation et d'échangeur a été monté à bord. En apesanteur, les échanges de calories ne s'effectue que par circulation de l'air et non par convection. Le brasage de l'air se fait en permanence au sein de chaque zone et entre elle afin d'éviter toute stagnation. Deux blocs de condensation sont installé dans la station au contact desquels l'humidité de l'air se condense ainsi que la vapeur d'eau des cosmonautes. Conçus par le NPO Energia, ce un système de réfrigération au fréon qui rejette les calories à l'extérieur sur des radiateurs fixés sur la station. Ces radiateurs doivent en plus résister à l'impact de micro-météorites, résister au froid de l'espace et être indépendant en cas de perforation pour éviter toute vapeur nocive dans l'habitacle. De nombreux essais ont lieu sur des maquettes et en chambre thermique.

Le condenseur de Mir

Système d'évacuation de la chaleur de Mir

L'énorme puissance électrique impose un câblage de forte sections pour pouvoir passer les centaines d'ampère demandés. La dissipation de chaleur entre les câbles assemblés en faisceau devient un autre problème. Des simulations sont réalisées afin d'optimiser le passage des câbles au travers des différentes parties de la station.

Vue du câblage électrique à bord de Mir

Les hublots qui étaient fréquemment salis par des poussières sur les Saliout sont désormais équipés d'un cache amovible qui permet de ne les ouvrir que pour les observations.

L'appareil Elektron fournie l'oxygène pour respirer, de l'eau au cosmonautes à partir de leur urine retraitée. Le premier modèle opérationnel est installé dans le module Kwant 2 en 1989. Une première unité avait déjà fonctionner dans le module Kwant et brancher avec la station en avril 1987. Il produit 1900 litres d'eau par jour. D'une puissance de 850 , il pèse 150 kg. D'une durée de vie de 3 ans, il fonctionnera trois an et demi. 

VISITE DE MIR

LE SAS ARRIERE

L'arrière de la station se continue par un passage de deux mètres qui conduit au sas d'amarrage arrière. Sur les Saliout 6 et 7, il recevait les vaisseaux Progress. Avec l'arrivée du module Kvant, les Progress s'amarreront à l'arrière de ce dernier. Comme les Saliout, ce module est équipé pour le transfert d'ergols vers la station. Les moteurs-fusées servant à orienter le complexe orbital et les réserves de carburant sont disposés de part et d'autre du passage sur MIR. Lorsque Kvant sera amarré, ses moteurs ne serviront plus.  

Sur l'extérieur de la station se trouve:

_ L'antenne "Luch" disposée à l'arrière sert

_ Deux antennes de rendez vous à l'avant et à l'arrière de la station permettent grâce aux système Kurs (qui remplace Igla) de réaliser les rendez et les amarrages avec les Soyouz Progress et les différents modules.

_ Deux panneaux solaire de 90 m2 recouvert de cellules à arséniure de gallium.

Contrairement aux stations Saliout, MIR est modulaire. Lorsque tous les modules seront assemblés d' ici 5 ans, la station pèsera plus de 140 tonnes soit 7 fois un Saliout.