ISS

L'avenir d'ISS

La Station Spatiale Internationale (ISS) est placée en orbite terrestre basse, à 415 km d'altitude, elle fait le tour de la Terre en 90 mn à la vitesse de 27 700 km/h soit 7,7 km/s. Cette station est occupée en permanence depuis les années 2000, par un équipage international qui se consacre à la recherche scientifique dans l'environnement spatial où il voit environ 16 levers et couchers de soleil tous les jours.
ISS est un projet piloté par la NASA, et développé avec l'agence spatiale fédérale russe (FKA), et des agences spatiales européenne, japonaise et canadienne. Sa construction a démarré en 1998 et s'achève en 2011. Plus de dix ans après sa mise en chantier, la Station Spatiale Internationale n'est toujours pas achevée. Les navettes américaines et les fusées russes Soyouz qui assurent les allers retours, entre la Station et la Terre, ne seront plus en service vers 2010. La fin de vie de la Station est envisagée pour 2015. Comment remplacer les navettes américaines, capables de transporter jusqu'à huit astronautes contre seulement trois pour les fusées Soyouz ?

Les États-Unis ont prévu de réaliser un nouveau véhicule habité, baptisé Orion, moins cher et plus fiable que leur navette actuelle. Ce véhicule ne sera probablement pas prêt avant 2015.

Image : A qui appartient l'espace ?
D'après le traité sur l'espace des Nations unis de 1967, « l'espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes, ne peut faire l'objet d'appropriation nationale ». Cette déclaration, ratifiée par cent États, n'empêche nullement certaines sociétés, comme Lunar Embassy ou Lunar Republic, de vendre des terrains sur la Lune à partir d'environ 40 euros l'hectare.
Une situation délicate, reconnait l'Institut international du droit de l'espace en mars 2009, pour qui un nouveau texte de loi est nécessaire afin de mieux contrôler ces revendications privées.

La plus grande structure spatiale jamais réalisée

ISS, la Station spatiale internationale (International Space Station), permet d'effectuer des expériences dans de nombreux domaines scientifiques. Le cout du programme avait été estimé à environ 70 milliards d'euros (15 centimes d'euro par jour et par Européen pendant toute la durée du programme), probablement 100 à 115 milliard en 2011. Les contributeurs (États-Unis, Russie, Canada, Japon, Europe). Les dimensions de cette station expérimentale, sont équivalentes à celles d'un terrain de football. C'est aussi une plateforme d'observation de la Terre et de l'Univers. Depuis le premier lancement en 1998, 2 ou 3 spationautes occupent en permanence la station pour voir la Terre vue du ciel.
Les éléments de la station sont envoyés un à un dans l'espace puis assemblés de façon automatique ou par les spationautes. Cette structure est exposée aux débris spatiaux créés par l'homme. Les débris d'engins explosés, restes de moteurs, écailles de peinture, liquide réfrigérant et autres objets perdus pendant les travaux, circulent à environ 20 km/s.

A cela s'ajoutent les millions de micrométéorites qui circulent naturellement autour de la Terre sur toutes les orbites. La station spatiale est sur une orbite où les risques ne sont pas anodins. Les experts américains évaluent le probabilité de pénétration de la partie pressurisée par un débris, à 29 %, sur une période de 15 ans. La probabilité d'abandon de la station est de 8 % et celui de la perte de la station, avec éventuellement perte de l'équipage, de 5 %.
Ces chiffres partent de l'hypothèse que les protections anti-débris des vaisseaux Progress et Soyouz sont améliorés : si ce n'est pas le cas la probabilité de perforation passe à 46%. Ces chiffres sont jugés pessimistes par les russes qui se reposent sur l'expérience accumulée avec la station Mir.

Image : La station spatiale internationale, est la plus grande structure jamais réalisée par l'homme dans l'espace. Elle orbite à environ 415 km d'altitude et fait l'objet de 2 alertes aux débris par jour.

L'angoisse de l'homme seul

Un astronaute se déplace en vol libre, à environ 100 mètres de la soute de la navette spatiale Challenger.
Sa vitesse est de 27 700 km/h soit 7,7 km/s.
Bruce McCandless est le premier homme à aller aussi loin d'une attache spatiale. Guidée par une unité de manœuvre habitée (MMU), l'astronaute McCandless, photographié ici, a flotté librement dans l'espace, sans attache. McCandless et Robert Stewart, astronautes de la NASA sont les premiers à connaitre une telle sensation lors de la mission 41-B, avec la navette spatiale en 1984. Le MMU fonctionne grâce à des propulsions de jets d'azote, utilisées depuis pour aider à déployer et à récupérer des satellites. MMU a une masse de plus de 140 kilogrammes sur Terre, en apesanteur, la MMU a été remplacée par l'unité de propulsion dorsale, SAFER.

Image : Le premier vol libre dans l'espace d'un homme, grâce à une unité de manœuvre (MMU - Manned Maneuvering Unit), date de 1984.
On imagine facilement l'angoisse que peut ressentir un homme volant à 27 700 km/h dans cet état d'apesanteur.
Cette vue spatiale de la Terre nous montre à la fois, la beauté et la fragilité de la vie sur Terre.

ISS et les navettes

Les navettes ont contribué fortement à la construction de la station spatiale internationale, au cours de la décennie 2000-2010. On voit sur cette image exceptionnelle, la navette spatiale Endeavour, amarrée à la station spatiale internationale. Le 23 mai 2011, elle ramenait sur Terre, le cosmonaute russe Dmitri Kondratiev, Cady Coleman, astronaute de la NASA et Paolo Nespoli de l'Agence spatiale européenne. Les 3 dernières navettes spatiales arrivent en fin de vie, usées par les multiples rentrées dans l'atmosphère et les centaines de millions de kilomètres parcourus. Les navettes Discovery, Endeavour et Atlantis ont terminé leurs fabuleuses carrières.
Discovery a réalisé sa 39ème et dernière mission en février 2011 et effectué son dernier retour sur Terre, le 9 mars 2011 en se posant au Centre spatial Kennedy, en Floride, à 11h57. Elle est exposée au National Air and Space Museum. La navette spatiale Endeavour s'est définitivement posée en mai 2011, sur la piste de Cap Canaveral en Floride.

Pendant sa mission de 16 jours, elle a rendu une dernière visite, à la Station spatiale internationale. Depuis sa mise en service en 1992, la navette spatiale Endeavour aura effectué 25 vols, passant au total, 299 jours dans l'espace.
La navette spatiale Discovery, la troisième navette spatiale américaine effectua son premier vol, le 30 aout 1984. A la retraite depuis le 9 mars 2011, elle réalisa la mise en orbite du télescope Hubble et le lancement de la sonde Ulysses. Elle s'est arrimée une fois à la vielle station Mir et cinq fois à l'ISS. Elle a aussi déployé 26 satellites. Quant à la navette spatiale Atlantis, elle effectuera son dernier décollage, le 8 juillet 2011.

Image : image de la navette spatiale Endeavour, amarrée à la station spatiale internationale, et de l'ATV, à l'extrême droite, le vaisseau cargo automatique européen. Image prise par Soyouz TMA-20 en partance pour la Terre, ramenant des spationautes.

Vidéo de nuit autour de la Terre vue du ciel

Toutes les 90 minutes, les astronautes à bord de la Station spatiale internationale vivent cette expérience extraordinaire. Ils voyagent sur l'orbite terrestre basse, entre 330 et 420 km d'altitude et parcourent les magnifiques régions terrestres qui déroulent sous la station à la vitesse est de 27 700 km/h soit 7,7 km/s. En 2011, des membres de l'équipage ont pris une série de vidéos de leur voyage autour de la Terre, regardant vers le « bas » dans la nuit.
Ces vidéos ont été fusionnées pour produire la vidéo accélérée ci-contre, de 5 minutes.
Cette merveilleuse vue de la Terre et du ciel représente 18 séquences, soit 18 "demi" tours de Terre dans la nuit, à l'abri des rayons solaires.
On y voit des aurores rouges, des aurores vertes, les lumières de nombreuses grandes villes, et des étoiles en arrière-plan. De temps en temps, surgit une partie de la station spatiale elle-même, et la réorientation des panneaux solaires. L'atmosphère de la Terre est distinctement colorée par les reflets des rayons solaires, toutes les vidéos de cette série, évitent la lumière directe du Soleil.

Image : Ces séquences vidéos ont été prises par l'expédition n° 28 et 29 de la Station Spatiale Internationale, de aout à octobre 2011. Crédit image: NASA Johnson Space Center.

La station spatiale est facilement repérable

La station spatiale internationale photographiée en perspective, devant la Lune, le 4 janvier 2012 depuis Houston.
ISS qui tourne sur une orbite basse, entre 330 et 420 km d'altitude autour de la Terre, passe de temps en temps devant la Lune qui elle, est située entre 363 300 km et 405 500 km de la Terre.
La station spatiale internationale est repérable, dans le ciel nocturne, assez facilement, car elle reflète intensément les rayons du Soleil, grâce à sa superficie de 2 500 m2 de panneaux solaires, qui fournissent les 110 kW d'électricité dont elle a besoin pour fonctionner.
Avec ses 400 tonnes de technologie, ISS est le plus grand des objets artificiels placés en orbite terrestre. Le satellite mesure 110 mètres de largeur, 74 mètres de longueur et 30 mètres de hauteur.
Son déplacement rapide dans le ciel, à la vitesse de 27 700 km/h soit 7,7 km/s, correspond à peu près à un déplacement de un degré par seconde. ISS fait 15 fois par jour le tour de la Terre, ce qui correspond à peu près, à 1 tour toutes les 90 minutes. Ce type d'image pourra être encore capturée jusqu'en 2020, car il est possible qu'à cette date, la station soit désorbitée.

La désorbitation contrôlée, de la station relève de la responsabilité de la NASA. Il est envisagé qu'un vaisseau cargo la ramène dans les couches basses de l'atmosphère afin qu'elle se désintègre et tombe en petit morceaux, sur Terre. 

Image : La station spatiale internationale photographiée en perspective, devant la Lune, image réalisée le 4 janvier 2012 par la NASA, depuis Houston © NASA