Mir (station spatiale)

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44° 15′ S 150° 24′ O / -44.25, -150.4 ()

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Mir

Description de cette image, également commentée ci-après

Mir en orbite autour de la Terre vue depuis la navette spatiale Atlantis en janvier 1997.

Caractéristiques
Organisation Drapeau de l’URSS Union soviétique
Drapeau de la Russie Russie
Domaine Station spatiale orbitale
Masse 124 340 kg (complète)
Lancement 19 février 1986 UTC
Lanceur Proton K
Durée 3 644 jours
Désorbitage 23 mars 2001 UTC
Orbite Orbite terrestre basse (LEO)
Périapside 354 km
Apoapside 374 km
Période 91,9 min
Inclinaison 51.6°
Orbites 86 331
Index NSSDC 1986-017A
Diagramme de la station Mir avec un cargo Progress-M et un vaisseau Soyouz-TM amarrés.

Mir (du russe : Мир signifiant « paix » et « monde ») était une station spatiale russe placée en orbite terrestre basse par l'Union soviétique. Mise en orbite le et détruite volontairement le , elle fut assemblée en orbite entre 1986 et 1996. Mir était la première station spatiale modulaire, possédait une masse supérieure à celle de n'importe quel satellite précédent et détenait le record du plus grand satellite artificiel en orbite autour de la Terre jusqu'à sa désorbitation le (record aujourd'hui détenu par la Station spatiale internationale). Mir a servi de laboratoire de recherche en micropesanteur dans lequel les équipes ont mené des expériences en biologie, biologie humaine, physique, astronomie, météorologie et sur les systèmes spatiaux afin de développer les technologies nécessaires à l'occupation permanente de l'espace.

Mir fut la première station spatiale permettant l'exploitation spatiale habitée à long terme et était occupée par une série d'équipages effectuant des séjours de longue durée. Le programme Mir détenait le record de la plus longue présence humaine ininterrompue dans l'espace, de 3644 jours, jusqu'au (quand il a été dépassé par l'ISS)1, et il détient actuellement le record du plus long vol spatial d'un être humain sans interruption, de 437 jours et 18 heures, effectué par Valeri Polyakov. Mir a été occupée pendant un total de douze ans et demi durant ses quinze années d'existence. Elle pouvait accueillir un équipage résident de trois cosmonautes et plus lors de séjours de courte-durée.

Après le succès du programme Saliout, Mir représentait l’étape suivante du programme de station spatiale de l'Union soviétique. Le premier module de la station, connu sous le nom de module de base ou module central, a été lancé en 1986, et a été suivi par six autres modules, tous lancés par des fusées Proton (à l'exception du module d'amarrage, lancé par la navette spatiale Atlantis). Une fois terminée, la station se composait de sept modules pressurisés et de plusieurs autres éléments non pressurisés. L'énergie de la station était fournie par plusieurs panneaux photovoltaïques montés directement sur les modules. La station était maintenue à une orbite comprise entre 296 km et 421 km d'altitude et orbitait à une vitesse moyenne de 27 700 km/h, complétant 15,7 orbites par jour.

La station a été lancée par l'Union soviétique dans le cadre de ses efforts pour maintenir un avant-poste de recherche à long terme dans l'espace, et après l'effondrement de l'URSS, elle fut opérée par la nouvelle Agence spatiale fédérale russe (RKA). En conséquence, la grande majorité de l'équipage de la station était soviétique ou russe, mais, grâce à des collaborations internationales comme les programmes Intercosmos et Shuttle-Mir, la station a été rendue accessible aux astronautes nord-américains, européens, japonais et venant d'autres pays comme l'Inde ou la Slovaquie. Le coût du programme Mir a été estimé en 2001 par l'ancien directeur général de la RKA, Koptev Yuri, à 4,2 milliards de dollars sur toute la durée de vie de la station (y compris les opérations de développement, d'assemblage et d'orbitage)2. La station était desservie par des vaisseaux spatiaux Soyouz et Progress ainsi que par les navettes spatiales américaines, après la dissolution de l'Union soviétique3.

Contextemodifier | modifier le code

Originesmodifier | modifier le code

La station spatiale Saliout 7.
Le vaisseau Soyouz amarré à droite donne une idée de la taille de la station.

Le programme Mir débute le lors de la signature d'un décret appelant à concevoir une version améliorée des stations spatiales Saliout DOS-17K. Quatre stations spatiales Saliout avaient déjà été lancées depuis 1971, et trois autres étaient en cours de lancement durant le développement de Mir. Il était prévu que le module de base de la station (DOS-7) soit équipé d'un total de quatre ports d'amarrage : un à chaque extrémité de la station, comme avec les stations Saliout, et deux autres ports de part et d'autre d'une sphère d'amarrage placée à l'avant de la station pour permettre à d'autres modules de s'y amarrer afin d'étendre les capacités de la station. En août 1978, cette configuration évolua, la configuration finale serait donc : un port d'amarrage arrière et cinq ports fixés à un compartiment sphérique placé à l'extrémité avant de la station4.

Il était initialement prévu que ces ports n’accueilleraient que des modules de 7,5 tonnes dérivés du vaisseau Soyouz. Ces modules devaient utiliser le module de propulsion Soyouz, et les modules de descente et de mise en orbite auraient été remplacés par un module plus long faisant office de laboratoire3. Cependant, en février 1979, à la suite d'une résolution gouvernementale le programme fut fusionné avec le programme de station spatiale militaire habitée Almaz de l'ingénieur Vladimir Tchelomeï. De cette fusion résultat un renforcement des ports d'amarrage leur donnant la capacité d'accueillir des modules de 20 tonnes basés sur le vaisseau spatial TKS. NPO Energia était responsable de la globalité de la station spatiale, et des travaux étaient sous-traités par KB Saliout, en raison de travaux en cours sur d'autres projets d'importance comme la fusée Energia ou le vaisseau spatial Progress. KB Saliout commença à travailler sur la station dès 1979, et des dessins préparatoires furent publiés en 1982 et 1983. De nouveaux systèmes furent intégrés à la station : l'ordinateur numérique de commande de vol de Saliout 5B, les gyroscopes, le système de rendez-vous automatique Kours, le système de communication par satellite Loutch, les générateurs d'oxygène Elektron, et les épurateurs de dioxyde de carbone Vozdukh4.

Au début de l'année 1984, le travail sur Mir est au point mort alors que toutes les ressources ont été concentrées dans le programme Bourane afin de préparer le vaisseau spatial Bourane pour les essais en vol. Le financement reprit peu après, lorsque l'ingénieur Valentin Glouchko reçut l'ordre du secrétaire du Comité central de l'espace et de la défense de mettre la station en orbite autour de la Terre début 1986, à temps pour le 27e Congrès du Parti communiste4.

Il devenait clair que le planning des opérations prévues ne pouvait être suivi et respecter la date de lancement en 1986 semblait impossible. Il a donc été décidé lors de la Journée des cosmonautes du d'expédier le modèle de vol du bloc de base pour le cosmodrome de Baïkonour et d'effectuer les tests et l'intégration des systèmes sur place. Le module est arrivé sur le site de lancement le 6 mai, et en octobre, le bloc de base fut déployé en dehors de sa salle blanche afin d'effectuer des tests de communication. Une tentative de lancement le eut lieu mais un problème de transmission avec le module survint et le lancement fut annulé quelques minutes avant la mise à feu. Le lancement fut repoussé et le à 21:28:23 UTC, le module central de la station fut lancé avec succès, respectant l'échéance politique4.

Structure de la stationmodifier | modifier le code

Assemblagemodifier | modifier le code

L'assemblage orbital de Mir a débuté en février 1986 avec le lancement du module central par une fusée Proton-K. Quatre des six modules qui ont été ajoutés par la suite (Kvant-2 en 1989, Kristall en 1990, Spektr et Priroda en 1996) ont suivi la même séquence pour s'ajouter au complexe Mir. Tout d'abord, le module est lancé indépendamment des autres par sa propre fusée Proton-K et rejoint la station automatiquement. Il est ensuite amené vers le port d'amarrage axial du nœud d'amarrage du module central, puis étendra son bras Lyappa pour s'accoupler avec un dispositif de fixation placé sur l'extérieur du nœud. Le bras déplace ensuite le module vers l'un des quatre ports d’amarrage radiaux et le fait tourner à 90° 5. Le nœud était équipé de seulement deux points d'ancrage Konus, qui étaient cependant nécessaires aux amarrages. Cela signifie que, avant l'arrivée de chaque nouveau module, le nœud devait être dépressurisé pour permettre aux cosmonautes de réaliser une sortie extravéhiculaire afin de déplacer manuellement le cône vers le port suivant3.

Les deux autres modules d'extension, Kvant-1 en 1987 et le module d'amarrage en 1995, ont eux suivi des procédures différentes. Kvant-1, n'ayant, à la différence des quatre modules mentionnés ci-dessus, aucun système propulsif, il a été lancé attaché à un remorqueur dérivé du vaisseau spatial TKS. Le remorqueur dirigea le module vers la partie arrière du module central et non pas vers le nœud d’amarrage. Une fois l'amarrage réalisé, le remorqueur se détacha du module désormais fixé et se désorbita. Le module d'amarrage, quant à lui, a été lancé à bord de la navette spatiale américaine Atlantis lors de la mission STS-74. Le module fut fixé directement depuis la soute de la navette au port d'amarrage APAS du module Kristall3,6. Divers autres composants externes, dont trois armatures métalliques, plusieurs expériences et d'autres éléments non pressurisés ont également été montés à l'extérieur de la station par les cosmonautes, effectuant un total de quatre-vingts sorties dans l'espace au cours de l'histoire de la station3.

L'assemblage de la station a marqué le début de la troisième génération de stations spatiales, Mir étant la première station à comprendre plus d'un vaisseau spatial primaire (ouvrant ainsi une nouvelle ère dans l'architecture spatiale). Les stations dites de première génération telles que Saliout 1 et Skylab ne comprenaient qu'un seul module sans capacité de ravitaillement, tandis que les stations dites de deuxième génération Saliout 6 et Saliout 7 comprenaient une station dotée de deux ports permettant un ravitaillement par vaisseau cargo (comme par exemple Progress). La capacité de Mir être étendue avec des modules complémentaires signifiait que chacun de ces modules pourrait être conçu dans un but précis (par exemple, le module Kvant-1 était dédié aux expériences scientifiques), ce qui élimine le besoin d'installer tout l'équipement de la station dans un seul module3.

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Modules pressurisésmodifier | modifier le code

Éléments non-pressurisésmodifier | modifier le code

L'antenne radar Travers, la poutre Sofora, le bloc propulsif VDU, la grue Strela, le long du module Kvant-2 et Priroda. Le système SDK est situé à l’extrême-droite, au bout du module Kvant-2.

En plus des modules pressurisés, Mir inclut un grand nombre de composants externes. Le composant non-pressurisé le plus grand est la poutre Sofora, une grande structure en forme d'échafaudage constitué de 20 segments formant une poutre de 14 mètres de long depuis sa fixation sur le module Kvant-1. Un bloc propulseur autonome, dénommé VDU, a été monté au bout de Sofora afin de contrôler plus efficacement la rotation du module central. L'augmentation de la distance du VDU par rapport au module central conduit à une diminution de 85 % de la consommation de carburant nécessaire pour orienter la station3. Une seconde poutre plus petite, nommée Rapana, a été montée à l'arrière de Sofora sur Kvant-1. Cette poutre, un prototype à échelle réduite d'une structure destinée à être utilisée sur Mir-2 pour tenir les grandes antennes paraboliques éloignées de la structure de la station principale, mesure 5 mètres de long et sert de point de montage pour des expériences exposées à l'extérieur de la station3.

Pour aider le déplacement des objets autour de l'extérieur de la station durant les EVA, Mir est dotée de deux grues de manutention Strela montées sur les côtés bâbord et tribord du module de base et utilisées pour déplacer les cosmonautes lors des sorties extra véhiculaires et les pièces autour de l'extérieur de la station. Ce sont des mâts télescopiques mesurant environ 1,8 m en position repliée mais qui mesuraient 14 m une fois dépliés à l'aide d'une manivelle ce qui signifie que l'ensemble des modules de la station pouvait être facilement accessible lors des sorties extra véhiculaires7. Chaque module est également équipé d'un certain nombre de composants externes spécifiques aux expériences qui ont été menées dans ce module, le plus évident étant l'imposante antenne Travers monté sur Priroda. Ce radar à synthèse d'ouverture en forme de grande parabole rectangulaire monté à l'extérieur du module, avec l'équipement associé à l'intérieur, est utilisé pour des expériences d'observation de la Terre, comme la plupart des autres appareils installés sur le module Priroda, y compris les divers radiomètres et plates-formes de balayage8. Le module Kvant-2 était équipé d'un support de fixation pour le système de propulsion Ikar ou SDK, une sorte de sac à dos doté de propulseurs permettant aux cosmonautes de se déplacer de manière autonome autour de la station. Il s'agit de l'équivalent russe du MMU américain. Il ne fut utilisé que durant la mission EO-53.

Comparaison des caractéristiques des stations spatiales
Caractéristique Saliout 4 Skylab Saliout 6 Mir Station spatiale internationale
Période opérationnelle 12/1974-7/1975 5/1973-2/1974 10/1977 - 5/1981 3/1986-4/2000 10/2000 -
Masse totale 18,5 t. 90 t. 18,5 t. 124 t. 400 t.
Modules pressurisés 1 3 1 7 11/12
Volume pressurisé 100 m³ 320 m³ 100 m³ 350 m³ 400 m³ utilisables
Équipage permanent 2 3 3 3 6
Ports d'amarrage 1 2 2 5 ~10
Énergie électrique 4 kW 10 kW (7 kW effectifs) 4 kW 42 kW 110 kW
Contrôle d'attitude principal moteurs chimiques gyroscopes moteurs chimiques gyroscopes gyroscopes
Ravitaillement non non Progress Progress Navette spatiale américaine ,
Progress,...

Alimentation électriquemodifier | modifier le code

La station était alimentée par une centrale photovoltaïque et utilisait une alimentation de 28 volts CC. Lorsque la station était éclairée par la lumière du soleil, les panneaux solaires montés sur les modules pressurisés fournissaient la puissance nécessaire aux différents systèmes et chargeaient des accumulateurs au nickel-cadmium installés tout le long de la station3. Les panneaux pouvaient pivoter sur 180° sur un seul degré de liberté grâce à des moteurs installés sur leurs supports et pouvaient ainsi s'orienter suivant la position du soleil. La station elle-même pouvait également être orientée pour garantir un éclairement optimal des panneaux. Lorsque les capteurs de la station détectaient que Mir était dans l'ombre de la Terre, les tableaux étaient orientés à l'angle optimal prévu pour réacquérir la lumière du soleil une fois la station sortie de l'ombre. Les batteries, qui disposaient chacune d'une capacité de 60 Ah, étaient ensuite utilisées pour alimenter la station jusqu'à ce qu'elle sorte de la zone d'ombre3.

Les panneaux solaires furent installés sur une période de onze ans, plus lentement que prévu à l'origine. La station fut donc sans cesse confrontée à une pénurie d'énergie. Les deux premiers panneaux de 38 m² chacun, ont été lancés sur le module de base et fournissaient à eux deux un total de kW. Un troisième panneau dorsal de 22 m² a été lancé avec le module Kvant-1 et monté sur le module de base en 1987, fournissant un supplément de puissance de 2 kW3. Kvant-2, lancé en 1989, a été lancé avec deux panneaux solaires de 10 m de long qui fournissaient 3 5 kW chacun, tandis que Kristall a été lancé avec deux panneaux pliables de 15 m de long fournissant 4 kW qui étaient destinées à être déplacés et installés sur le module Kvant-1 au cours d'une sortie extra-véhiculaire effectuée par l'équipage de la mission EO-8 en 19913,8.

Vue des 4 panneaux solaires de Spektr.

En réalité ce déplacement ne débuta pas avant 1995, quand les panneaux furent rétractés et le panneau gauche installé sur Kvant-1. À ce moment, tous les panneaux étaient dégradés et ne fournissaient qu'une partie de leur capacité initiale. Pour rectifier ce problème, le module Spektr (lancé en 1995), qui devait être doté de deux panneaux, fut modifié afin d'en transporter quatre, portant la surface de panneaux solaires du module à 126 m² et fournissant une puissance totale de 16 kW3. Deux panneaux supplémentaires furent transportés, accrochés au Mir Docking Module, par la navette spatiale Atlantis lors de la mission STS-74. En plus de permettre l'amarrage, le module transportait deux panneaux solaires. L'un des deux était nommé « Mir Cooperative Solar Array » (MCSA) et développait une puissance de 6 kW3. Ce panneau faisait partie de la Phase 1 du programme Shuttle-Mir destiné à tester des modèles pour la future Station spatiale internationale. Les cellules photovoltaïques étaient conçues par la NASA et le châssis du panneau était conçu par la Russie. Il a été déployé sur le module Kvant-1 en mai 1996, remplaçant l'ancien panneau dorsal du module central, qui ne fournissait plus que 1 kW. L'autre panneau solaire était entièrement russe et remplaça le panneau attaché sur Kvant-1 (celui lancé avec Kristall) en novembre 1997, complétant le système électrique de la station3.

Contrôle d'orbitemodifier | modifier le code

Graphique montrant les variations d'altitude de Mir entre le 19 février 1986 et le 21 mars 2001.

Mir était maintenue en orbite circulaire basse, de périapside moyen de 354 km et d'apoapside moyen de 374 km, se déplaçant à une vitesse moyenne de 27 700 km/h et complétant 15.7 orbites par jour9,10,11. Comme la station perdait constamment de l'altitude en raison d'une légère traînée atmosphérique, il était nécessaire de rétablir son orbite à une altitude suffisante plusieurs fois par an. Cette tâche était généralement effectuée par les vaisseaux de ravitaillement Progress et, durant le programme Shuttle-Mir, par les navettes spatiales américaines. Avant l'arrivée du module Kvant-1, des moteurs placés sur le module central pouvaient aussi réaliser cette tâche3.

L'attitude de la station était déterminée par un ensemble de divers capteurs solaires, stellaires et d'horizon montés à l’extérieur des modules. Afin de maintenir une orientation fixe la station était équipée d'un système de douze roues de réaction de commande inertiels tournant à 10 000 tr/min. Les modules Kvant-1 et Kvant-2 étaient chacun équipés de six de ces roues8,12. Lorsque l'attitude de la station devait être modifiée, les roues étaient désactivés. Une fois la bonne altitude atteinte grâce à des propulseurs (y compris ceux situés sur les modules et le propulseur VDU utilisé pour le contrôle de roulis monté sur la poutre Sofora.), les roues de réaction étaient réactivés12. Ces changements d'orientations ont régulièrement eu lieu en fonction des besoins expérimentaux, par exemple, pour réaliser des observations de la Terre ou astronomiques, la cible devait être constamment visible par les instruments3. À l'inverse, pour réaliser des expériences nécessitant un mouvement minimal de la station, la station pouvait être orientée de façon à être le plus stable possible3. Avant l'arrivée des modules équipés de ces roues, l'attitude de la station était contrôlée à l'aide des propulseurs situés sur le module de base, et, en cas d'urgence, les propulseurs du vaisseau Soyouz amarré pouvaient aussi être utilisés3,13.

Communicationsmodifier | modifier le code

Mir était constamment en liaison radio avec le Centre de Contrôle de Mission RKA (TsUP) sur Terre. Les liaisons radios étaient utilisées afin de transmettre des données scientifiques (télémesure). Elles étaient aussi employées au cours des procédures de rendez-vous, d'amarrage et de communication audio et vidéo entre les membres de l'équipage, les contrôleurs de vol et les membres de la famille. En conséquence, la station a été équipée d'un certain nombre de systèmes de communication utilisés à des fins différentes. La communication directe avec le sol était assurée par l'intermédiaire de l'antenne Lira montée sur le module central. L'antenne Lira pouvait utiliser le système de relais de données par satellite Loutch et le réseau de suivi des navires soviétiques déployés dans divers endroits à travers le monde3. Les fréquences UHF furent utilisées pour communiquer avec les véhicules spatiaux en approche, comme Soyouz, Progress, et la navette spatiale, dans le but de recevoir des commandes lancées par le TsUP et par les membres d'équipage de Mir via le système d'amarrage manuel TORU3.

Micropesanteurmodifier | modifier le code

À l'altitude orbitale de Mir, la force de gravité Terrestre était de 88 % de celle au niveau de la mer. La chute libre constante de la station donnait aux cosmonautes une sensation d'apesanteur, mais l'environnement à bord de la station n'était pas en réalité un environnement de gravité zéro parfaite mais de micropesanteur. Cet état d'apesanteur ressenti n'était donc pas parfait et pouvait être perturbé par cinq effets distincts14:

  • La traînée résultant de l'atmosphère résiduelle,
  • L’accélération vibratoire causée par les systèmes mécaniques et l'équipage à bord,
  • Les corrections orbitales effectuées par les roues de réaction (pivotants à 10 000 tr/min et produisant des vibrations de 166,67 Hz12) et les propulseurs,
  • Les forces de marée. Chaque partie de Mir n'étant pas à la même distance de la Terre, elles devaient chacune suivre une orbite différente. Mais comme ces parties faisaient physiquement partie de la même station, cela était impossible et subissaient donc des petites accélérations dues aux forces de marée,
  • Les différences de plan orbital entre les différents points à bord de la station.

Support de viemodifier | modifier le code

Le système de support de vie de Mir fournissait et contrôlait tous les éléments nécessaires à la vie à bord de la station: pression atmosphérique, niveau d'oxygène, détection d'incendie, gestion des déchets et approvisionnement en eau. La plus haute priorité de ce système était la gestion de l'atmosphère de la station mais il se chargeait aussi de traiter les déchets et de recycler l'eau des éviers, des toilettes et de la condensation de l'air afin de la rendre potable. Le système Elektron générait l'oxygène à bord de la station en utilisant l'électrolyse. L'équipage disposait d'un second système de production d'oxygène, nommé Vika. Le dioxyde de carbone, quant à lui, était retiré de l'air grâce au système Vozdukh 3. Les autres sous-produits du métabolisme humain, comme le méthane venant des intestins ou l'ammoniac de la transpiration étaient pris en charge par des filtres au charbon actif. Ces systèmes sont tous aujourd'hui utilisés à bord de la Station Spatiale Internationale. L'atmosphère à bord de Mir était similaire à celle de la Terre15. La pression de l'air normale à bord était de 1 013 hPa, soit la même qu'au niveau de la mer. Une atmosphère similaire à celle de la Terre offrait un meilleur confort à l'équipage et était bien plus sûre que son alternative, l'atmosphère à oxygène pur, car sur ce dernier type d'atmosphère, le risque d'incendie était accru. C'est un accident de ce type qui coûta la vie à l'équipage de la mission Apollo 116.

Coopération internationalemodifier | modifier le code

Intercosmosmodifier | modifier le code

Article détaillé : Intercosmos.
Le cosmonaute allemand Reinhold Ewald (au premier plan) avec le cosmonaute russe Vassili Tsibliev dans le module central de la station.

Intercosmos était un programme spatial lancé par l'Union Soviétique en 1969 visant à permettre l'accès à l'espace aux pays du pacte de Varsovie et de leurs alliés (et de certains pays non-alignés comme la France et l'Inde). Ce programme comprenait des missions habitées et non-habitées et 3 de ces missions étaient des expéditions vers la station Mir. Cependant, aucun des 3 cosmonautes étrangers envoyés par ces missions ne séjourna plus de 10 jours dans la station.

Implication européennemodifier | modifier le code

Tout au long de la durée du programme Mir, de nombreux cosmonautes européens ont visité la station à l'occasion de divers programmes de coopération spatiale. C'est lors de ces missions que le Royaume-Uni, l'Autriche et la Slovaquie envoyèrent leurs premiers cosmonautes dans l'espace20.

Programme Shuttle-Mirmodifier | modifier le code

Article détaillé : Programme Shuttle-Mir.
Les 7 astronautes américains ayant effectué des missions de longue durée à bord de la station Mir.
De gauche à droite, Norman Thagard, Andrew Thomas, John Blaha, Shannon Lucid, Jerry Linenger, Michael Foale et David Wolf

Dans les années 1980, la NASA prévoyait de lancer une station spatiale modulaire appelée Freedom afin de concurrencer Mir tandis que les Soviétiques avaient eux l'intention de construire Mir-2 dans les années 1990 pour la remplacer3. En raison de contraintes budgétaires et techniques, la station Freedom ne resta qu'à l'état de maquette et, avec la chute de l'Union Soviétique et la fin de la course à l'espace, le projet fut annulé presque entièrement par la Chambre des représentants des États-Unis. En Russie, le chaos économique suivant la chute de l'Union Soviétique provoqua l'annulation du projet Mir-2, seul le module central DOS-8 fut construit3. Des contraintes budgétaires similaires furent aussi rencontrées par d'autres pays concernant divers projets de station orbitales ce qui amena le gouvernement américain à négocier un projet commun avec les pays européens, la Russie, le Japon et le Canada3. En juin 1992, le président américain George H. W. Bush et son homologue russe Boris Eltsine se sont entendus pour coopérer sur le plan de l'exploration de l'espace. En résulta le Agreement between the United States of America and the Russian Federation Concerning Cooperation in the Exploration and Use of Outer Space for Peaceful Purposes (Accord entre les États-Unis d'Amérique et la Fédération de Russie concernant la coopération en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique à des fins pacifiques). Cet accord comprenait le déploiement d'un astronaute américain à bord de la station Mir et de deux cosmonautes russes à bord d'une navette spatiale américaine3.

En septembre 1993, le Vice-président des États-Unis d'Amérique Al Gore et le Premier Ministre russe Viktor Tchernomyrdine présentent les plans d'une nouvelle station spatiale qui deviendra plus tard la Station Spatiale Internationale21. Ils ont également annoncé, dans la préparation de ce nouveau projet, que les Etats-Unis seraient fortement impliqués dans le programme Mir dans le cadre d'un projet international connu sous le nom de programme Shuttle-Mir22. Le programme, parfois appelé « Phase I » avait pour but de permettre aux États-Unis d'acquérir l'expérience russe dans les vols spatiaux de longue durée et de favoriser un esprit de coopération entre les deux pays et leurs agences spatiales respectives. Ce projet a contribué à préparer le terrain pour d'autres projets de coopération spatiale, en particulier, la « Phase II » du projet commun, la construction de la Station spatiale internationale. La première mission a débuté en 1994, et le projet s'est poursuivi jusqu'à son achèvement prévu, en 1998. Le bilan de ce programme fut de onze missions de la navette spatiale, un vol Soyouz en commun, et près de 1000 jours cumulés dans l'espace pour les astronautes américains au cours de sept expéditions de longue durée.

Autres visiteursmodifier | modifier le code

Vie à bordmodifier | modifier le code

Visite guidée de la station par l'astronaute américaine Shannon Lucid, durant la mission STS-79.

De l'intérieur, la station Mir ressemblait à un labyrinthe où s'entrecroisaient tuyaux et câbles et où les instruments scientifiques côtoyaient des articles de la vie quotidienne comme des photos, des dessins d'enfants, des livres ou une guitare. La station était communément habitée par trois membres d'équipage mais était capable d'en accueillir jusqu'à six pour une durée maximale d'un mois. La station était originellement conçue pour rester en orbite environ cinq ans, mais elle est finalement restée en orbite quinze ans24. L'astronaute de la NASA John Blaha a dit à ce propos qu'à part les modules Priroda et Spektr, des modules ajoutés tard dans la vie de la station, toute la station avait l'air usée, ce qui n'est guère étonnant pour une station habitée depuis une dizaine d'année et n'ayant jamais été nettoyée25.

Planning des équipagesmodifier | modifier le code

Photo du module central montrant bien la nature encombrée de la station, durant la mission STS-71.

Le fuseau horaire utilisé à bord de Mir était l'heure de Moscou (UTC+03:00). Comme la station connaissait 16 levers et couchers de soleil par jour, les fenêtres étaient couvertes pendant la nuit pour donner une impression d'obscurité. Un jour typique d'un membre d’équipage débute par le réveil à 08:00, suivie de deux heures d’hygiène personnelle et de déjeuner. Le travail était effectué entre 10:00 et 13:00, suivie par une heure d'exercice puis d'une heure de repas. Ce repas était suivi de trois autres heures de travail et d'une heure d'exercice puis les cosmonautes se préparaient pour le dernier repas de la « journée » à 19:00. Les cosmonautes étaient ensuite libres de faire ce qu'ils voulaient dans la soirée, et travaillaient à leur propre rythme pendant la journée3.

Durant leur temps libre, les membres d'équipages rattrapaient les travaux non achevés, observaient la Terre en dessous d'eux, répondaient aux lettres, dessins et autres objets envoyés depuis la Terre (et leur donnaient un cachet officiel prouvant qu'ils avaient bien été à bord de Mir), ou utilisaient la radio amateur de la station3. Deux indicatifs radio amateurs, U1MIR et U2MIR furent assignés à la station à la fin des années 1980 afin de permettre aux opérateurs radio amateurs de communiquer avec les cosmonautes26. La station était aussi équipée d'un large choix de livres et de films à disposition de l'équipage13.

L'astronaute de la NASA Jerry Linenger a raconté comment la vie à bord de Mir a été structurée et a vécu selon les indications détaillés fournies par le contrôle au sol. Chaque seconde à bord était prise en compte et chaque activité était planifiée. Après avoir travaillé quelque temps à bord de Mir, Linenger vint à penser que l'ordre dans lequel ses activités ont été attribuées ne représentaient pas l'ordre le plus logique ou le plus efficace possible pour ces activités. Il décida donc d'effectuer ses tâches dans un ordre choisi par lui-même ce qui lui a permis de travailler plus efficacement, être moins fatigué, et être moins stressé. Linenger, en tant que docteur en médecine, a observé et a étudié l'effet du stress sur ses camarades qui n'effectuaient pas de modifications de leur emploi du temps. Il fit cependant remarquer que tous ses camarades effectuaient toutes leurs tâches de manière extrêmement professionnelle27.

Exercicemodifier | modifier le code

Shannon Lucid effectuant un exercice sur un tapis roulant.
Article détaillé : Adaptation humaine à l'espace.

Les risques les plus significatifs d'un séjour de longue-durée en apesanteur est la fonte musculaire et la détérioration du squelette (ostéopénie). La redistribution des fluides est aussi affectée: ralentissement de la circulation sanguine, chute de la production des globules rouges, trouble de l'équilibre et faiblesse du système immunitaire. Les symptômes mineurs incluent la perte de masse corporelle, congestions nasales, troubles du sommeil, flatulences excessives et gonflement du visage. Ces effets disparaissent rapidement après le retour sur Terre28.

Pour lutter contre ces désagréments physiologiques, la station Mir était équipée de deux tapis roulants d'exercice (un dans le module central et l'autre dans le module Kvant-2) et d'un vélo intérieur installé dans le module central. Les cosmonautes étaient attachés au tapis par des sangles pour se maintenir dessus. Tous les jours, chaque cosmonaute roulait l'équivalent de 10 km et en courait 53. Les chercheurs pensent que l'exercice physique tel que celui pratiqué à bord de Mir est efficace pour lutter contre la perte de densité osseuse et musculaire qui survient lors des longs séjours dans un lieu sans gravité29.

Hygiènemodifier | modifier le code

La station possédait deux toilettes, une située dans le module central et l'autre dans le module Kvant-213. Ces toilettes étaient équipées d'un système de succion généré par un ventilateur semblable à celui mis en œuvre dans la navette spatiale américaine. Les cosmonautes se fixaient sur la cuvette des toilettes, qui était munie d'un système garantissant l'étanchéité durant l'opération. Un levier actionnait un puissant ventilateur et ouvrait une trappe permettant l'évacuation des déchets. Les déchets solides étaient collectés dans des sacs individuels qui étaient ensuite stockés dans un container en aluminium. Les containers pleins étaient ensuite transférés dans le cargo Progress pour l'élimination. Les urines étaient collectées à l'aide d'un tuyau, au bout duquel se trouve connecté un embout personnalisé adapté à l'anatomie de l'utilisateur, ce qui permet aux hommes comme aux femmes d'utiliser le même système. Elles étaient ensuite transférées au WRS (Water Recovery System), qui les transformait en eau potable et dans le système Elektron qui les utilisait pour produire de l'oxygène3.

Mir comportait une douche, dénommée Bania, placée dans Kvant-2. Il s'agissait d'une version grandement améliorée des modèles installés à bord des stations Saliout, mais elle restait difficile à utiliser en raison du temps nécessaire pour la déployer, l'utiliser et la ranger. Elle était composée d'un rideau en plastique et d'un ventilateur, afin de récupérer l'eau grâce à un flux d'air. Bania fut ensuite convertie en hammam puis finalement démontée. L'espace libre étant réutilisé. Quand la douche était indisponible, les membres d'équipage se lavaient en utilisant des lingettes humides stockées dans un container ou utilisaient un lavabo équipé d'un capot en plastique. L'équipage était aussi fourni en shampoing sans rinçage et en dentifrice comestible afin d'économiser l'eau3.

Sommeil spatialmodifier | modifier le code

Le cosmonaute Iouri Oussatchev à l'intérieur de sa Kayutka.

L'équipage disposait de deux quartiers d'habitations permanents, appelés « Kayutkas ». Ces quartiers avaient la taille d'une cabine téléphonique et étaient situées à l'arrière du module central, ils étaient pourvus d'un sac de couchage, d'une table dépliante, d'un hublot ainsi que d'emplacements pour stocker les effets personnels des cosmonautes. Les équipages de visite ne possédaient pas de lieu de sommeil particulier, ils accrochaient donc leur sac de couchage au mur, là où il y avait de la place. Les astronautes américains s'installaient à l'intérieur du module Spektr, jusqu'à la dépressurisation de ce dernier, lors de la collision avec un vaisseau de ravitaillement Progress3. La ventilation des logements des cosmonautes était primordiale afin d'éviter qu'une bulle de leur propre dioxyde de carbone se forme autour de leur tête lors de leur sommeil30.

Nourriture et boissonmodifier | modifier le code

La majorité de la nourriture destinée aux cosmonautes était surgelée, réfrigérée ou en conserve. Les menus étaient préparés par le cosmonaute avec l'aide d'un diététicien avant le départ pour la station. Le régime était conçu pour fournir environ 100 g de protéines, 130 g de lipides et 330 g de glucides par jour, en plus des suppléments de minéraux et de vitamines. Les repas étaient étalés tout au long de la journée afin d'aider l'assimilation 3. Les aliments en conserve, comme par exemple la langue de bœuf en gelée étaient placés à l'intérieur des nombreuses niches de la table du module central, où ils pouvaient être réchauffés en moins de 10 minutes. Habituellement, l'équipage buvait du café, du thé et des jus de fruits, mais, à la différence de l'ISS, l'équipage pouvait aussi profiter d'un petit stock de cognac et de vodka pour les occasions spéciales13.

Opérations de la stationmodifier | modifier le code

Expéditionsmodifier | modifier le code

Valeri Poliakov lors de son séjour à bord.

Au cours des 15 années passées en orbite, Mir fut visitée par un total de 28 équipages de longue-durée. Chacun d'eux recevait un numéro d'expédition formaté comme suit: EO-X. Ces expéditions variaient en longueur (de 72 jours pour l'équipage de EO-28, aux 437 jours de Valeri Poliakov), mais duraient généralement environ 6 mois. L'équipage de ces expéditions était composé de deux à 3 cosmonautes, qui étaient parfois lancés comme membre d'une expédition, et retournaient sur Terre avec une autre (Poliakov fut lancé avec EO-14 et atterrit avec EO-17)3. Ces expéditions étaient parfois complétées par des équipages de visite supplémentaires qui séjournaient à bord de la station durant la période d'une semaine qui séparait le départ d'une expédition et l'arrivée de la suivante. Les systèmes de support de vie de la station étaient capable d'assurer la présence de 6 passagers maximum pendant une courte période31. La station fut occupée pendant 4 périodes distinctes: Du au (EO-1), du au (EO-2 - EO-4), du au (EO-5 - EO-27) puis du au (EO-28)31. Avant sa désorbitation, Mir fut visitée par un total de 104 personnes différentes de 20 pays différents, faisant d'elle l'engin spatial le plus visité de l'histoire (un record aujourd'hui détenu par la Station Spatiale Internationale)3.

Les débutsmodifier | modifier le code

Troisième départmodifier | modifier le code

Période post-soviétiquemodifier | modifier le code

Shuttle-Mirmodifier | modifier le code

Derniers jours et désorbitagemodifier | modifier le code

Visite d'appareilsmodifier | modifier le code

Centre de contrôle de missionmodifier | modifier le code

Sécurité de la stationmodifier | modifier le code

Vieillissement des systèmes et de l'atmosphèremodifier | modifier le code

Accidentsmodifier | modifier le code

Radiations et débris orbitauxmodifier | modifier le code

Référencesmodifier | modifier le code

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Voir aussimodifier | modifier le code

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Articles connexesmodifier | modifier le code

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