MKS-10 | Chronologie

1. Décollage de Soyouz TMA-5

Le 10ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°Ж15000-012) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 14 octobre 2004 à 03h06'27,898" GMT.

La charge utile est constituée du vaisseau spatial Soyouz TMA-5 (11F732A17 n°215), occupé par les cosmonautes Salizhan CHARIPOV, Leroy CHIAO et Youri CHARGUINE.

Fig. 2 : Décollage de Soyouz TMA-5.
Crédit : DR.

Le 16 octobre, Soyouz TMA-5 arrive en vue de la station spatiale. Au début, tout se passe normalement, mais quand le vaisseau arrive à 200m de la station il commence à accélérer de manière incontrôlée. Le système d'amarrage automatique Kours est alors déconnecté et le colonel CHARIPOV prend les commandes.

Il pilote le vaisseau Soyouz jusqu'au module Pirs et l'amarrage a lieu à le 16 octobre 2004 à 04h16 GMT. Il faut aussi signaler que lors des manœuvres d'approche, une légère baisse de pression a été constatée dans l'un des moteurs du Soyouz. Cette anomalie ne devrait pas avoir de conséquence.

A 07h13 GMT les portes séparant le Soyouz de la station sont ouvertes. L'équipage est accueilli par Guennadi PADALKA et Michael FINCKE (MKS-9).

S'en suit une période d'une semaine où les trois équipages (MKS-9, MKS-10 et EP-7) travaillent ensemble. FINCKE et PADALKA mettent CHIAO et CHARIPOV au courant de quelques détails techniques du fonctionnement de la station. PADALKA et CHARIPOV réparent le système Elektron (qui était en panne depuis quelques temps) grâce à de nouvelles pièces amenées par Soyouz TMA-5. CHIAO et  FINCKE s'occupent du système de refroidissement des scaphandres EMU, et CHARGUINE réalise des expériences scientifiques.

Le 22 octobre 2004, CHIAO prend officiellement le commandement de la station. Le 23 octobre 2004, FINCKE, PADALKA et CHARGUINE quittent la station et atterrissent à bord du Soyouz TMA-4.

2. Les premières semaines à bord

Le 17 novembre 2004, à 14h12 GMT, Progress M-50 (amarré au module Zvezda) est utilisé pour rehausser l'altitude de la station (dt=9'8,6").

La nouvelle orbite de la station a les paramètres suivants : 355km x 377,2km x 51,66°. Ceci correspond à une hausse d'altitude de 3km. Or, les plans prévoyaient une rehausse de 4,4km. Le problème vient du fait que le carburant utilisé par les moteurs était puisé dans les réservoirs de Progress M-50, et non dans ceux de Zvezda. Dans ces conditions, la performance des moteurs était moindre.

Un problème se pose alors : la correction de trajectoire était censée placer la station sur une orbite bien précise qui devait permettre au vaisseau Progress M-51 de la rejoindre. Celui-ci devait être lancé le 22 décembre 2004. Deux solutions existent : soit le lancement du Progress sera reporté à une date qui permettra une orbite en coïncidence avec celle qu'a réellement acquise la station après la correction de trajectoire, soit une deuxième correction aura lieu. Un groupement d'ingénieurs est formé pour trancher entre les deux solutions.

3. Déplacement de Soyouz TMA-5

Le 24 novembre, CHARIPOV a testé les moteurs d'attitude du Soyouz TMA-5 en vue de son déplacement prévu pour le 29 novembre. L'essai a montré que la baisse de pression dans l'un des moteurs, qui avait déjà été remarqué lors de l'amarrage du 16 octobre, est toujours présente. Cela étant, les ingénieurs à Moscou s'accordent à dire que cela ne devrait pas avoir d'incidence sur les opérations de réamarrage. L'objectif de la manœuvre sera de déplacer le vaisseau vers le module Zaria afin de libérer le module Pirs, qui devra servir de sas lors des sorties dans l'Espace prévues pour le mois de janvier.

Les 26 et 28 novembre, les deux cosmonautes ferment hermétiquement toutes les portes de la station. Cette mesure de routine est destinée à limiter les dégâts causés par une éventuelle dépressurisation en cas de collision lors de la manœuvre de réamarrage.

Le 29 novembre 2004, comme prévu, CHIAO et CHARIPOV enfilent leurs combinaisons Sokol-KV-2 et embarquent dans le Soyouz TMA-5. A 09h29 GMT, CHARIPOV envoie la commande de séparation du module Pirs. Celle-ci sera effectuée trois minutes après, soit à 09h32 GMT. Ensuite, CHARIPOV éloigne le Soyouz jusqu'à 30m de la station, puis le déplace latéralement sur 14m, et enfin le déplace angulairement de 135° afin de l'aligner avec la pièce d'amarrage de Zaria.

Fig. 3 : Soyouz TMA-5 s'éloigne du module Pirs.
Crédit : DR.

Il a maintenu cette position pendant huit minutes afin d'affiner l'alignement antre les deux pièces d'amarrage (celle de Soyouz et celle de Zaria), puis a finalement commandé l'approche du vaisseau. L'amarrage est intervenu à 09h53 GMT. Les cosmonautes ont réinvesti la station quelques instants plus tard, après avoir mené à bien un certain nombre de contrôles visant à déceler d'éventuelles inétanchéités.

4. Arrivée de Progress M-51

Plus tard dans la journée du 29 novembre, on apprend auprès des responsables russes que le lancement de Progress M-51 a été retardé d'un jour. Une deuxième correction d'orbite ne sera donc pas nécessaire.

Le 9 décembre 2004, la NASA annonce que les réserves de nourriture à bord de la station commencent à se faire rares, et que les deux membres d'équipage se sont vu demander de réduire leur consommation jusqu'à l'arrivée de Progress M-51. Sur ce vaisseau, 5,4kg de matériel expérimental ont été sacrifiés pour pouvoir emmener autant de nourriture supplémentaire. Les responsables avouent en effet que CHARIPOV et CHIAO mangent plus que les autres équipages. Le 22 décembre 2004, à 19h37 GMT, Progress M-50 se sépare de Zvezda.

Progress M-51 est lancé de Baïkonour le 23 décembre 2004. Il s'est amarré au port arrière de Zvezda le 25 décembre 2004 à 23h58 GMT.

Le 1er janvier 2005, le système Elektron est tombé en panne. Les ingénieurs au sol pensent que le problème est causé par des bulles de gaz qui se seraient formées dans la tuyauterie. Les cosmonautes ont ainsi utilisé des pompes manuelles et électriques pour purger les tuyaux. Ils ont de plus remplacé l'électrolyte du système.

Le 4 janvier, l'atmosphère de la station a été enrichie en oxygène grâce aux réserves présentes dans le vaisseau Progress M-51. Le 6 janvier, Elektron a été remis en marche; mais seulement quelques heures plus tard il a à nouveau cessé de fonctionner normalement. Dans un communiqué du 14 janvier, la NASA indique que le système Elektron fonctionne correctement.

Le 15 janvier, à 15h10 GMT, les moteurs de Progress M-51 ont été allumés pendant une vingtaine de minutes pour rehausser l'orbite de la station de 8,75km.

5. Première sortie

La 15ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment russe (VKD-12) débute le 26 janvier 2005 à 07h41 GMT, quand les cosmonautes Salizhan CHARIPOV (Orlan-M n°27) et Leroy CHIAO (Orlan-M n°25) ouvrent l'écoutille VL-1 du module Pirs.

Le TsUP ne dispose pas d'images vidéo de la sortie. En effet, l'antenne qui doit normalement les retransmettre, du fait de l'orientation de la station, s'est retrouvée au froid et a gelé. Les ingénieurs américains basés à Houston ont tout de même branché leurs récepteurs, car l'antenne transmet quelques images par intermittence (à cause des fluctuations de températures). En revanche, les ingénieurs russes ont pensé que rien ne serait reçu, et en conséquence ils n'ont même pas branché leurs récepteurs.

Fig. 4 : Leroy CHIAO lors de la sortie du 26 janvier 2005.
Crédit : DR.

La première tâche que les cosmonautes ont à effectuer est l'installation de la plate-forme universelle de travail URM-D sur la section conique du module Zvezda.

Il s'agit d'une structure capable d'accueillir trois charges utiles de 150kg chacune. L'équipage a ensuite fixé et connecté dessus l'expérience allemande ROKVISS. L'antenne servant à la réception des consignes (TM/TC) a été installée à la place du panneau n°3 de l'expérience japonaise MPAC&SEED (ce panneau n°3 a été réinstallé à la place du panneau n°2, qui avait été démonté lors de la sortie du 26 février 2004).

Après cela, CHIAO et CHARIPOV se sont dirigés vers une autre partie de Zvezda pour y procéder à une inspection visuelle de ventilateurs utilisés par les systèmes Elektron-VM, Vozdoukh et BMP. CHARIPOV a indiqué avoir observé une substance visqueuse à la sortie des ventilateurs. Il a pris un certain nombre de photographies qui permettront aux ingénieurs de déterminer si cette substance a participé aux problèmes qu'a rencontrés Elektron au cours des derniers mois.

Pendant ce temps, les ingénieurs au sol ont pris le temps de tester le comportement de l'expérience ROKVISS, et ils se sont aperçus que l'antenne semblait ne pas fonctionner. Les cosmonautes sont donc retournés sur les lieux de l'installation de ROKVISS et ont rapidement réglé le problème en déconnectant et reconnectant les câbles.

Ils se sont ensuite redirigés vers le module Pirs, sur lequel ils ont installé l'expérience russe Biorisk-MSN. Après cela ils ont regagné l'intérieur du module, fermé l'écoutille, et débuté la repressurisation à 13h13 GMT. La sortie aura duré 5h48, et toutes les tâches auront été remplies avec succès.

Cependant, le problème récurrent du "couple fantôme" est à nouveau apparu lors de cette sortie, et il a semble-t-il provoqué une situation qui aurait pu devenir dramatique. En effet, comme on l'a dit, les ingénieurs au sol ne disposaient pas d'images vidéos, et ils ne pouvaient donc pas savoir précisément où se trouvaient les cosmonautes.

Quand le "couple fantôme" (vraisemblablement causé par l'évaporation de l'eau du système de refroidissement des scaphandres Orlan-M, bien que cette version des faits soit démentie par les Russes) a commencé à se faire sentir, du fait de la distance grandissante séparant les deux hommes du centre de gravité de la station, les gyroscopes américains CMG sont devenus incapables de le compenser, sous peine d'arriver à leur point de saturation.

Ils ont alors passé le relais aux petits réacteurs russes, qui se sont allumés alors que les cosmonautes se trouvaient dangereusement près. Si le risque de brûlure était quand même très faible, celui de la contamination par des jets de carburant était tout à fait non négligeable. Heureusement, ce scénario n'a pas eu lieu et l'incident n'a pas eu de conséquence.

6. Opérations de routine

Le 8 février, suite à une commande erronée envoyée par les ingénieurs de Houston, les gyroscopes CMG se sont retrouvés saturés et c'est le système russe qui a pris le relais pour assurer l'orientation de la station. Cette situation a duré le temps d'une orbite, et les propulseurs du système russe ont consommé environ 14kg d'ergols. Ensuite, les ingénieurs ont identifié l'origine du problème et l'ont rectifié. Tout est alors rentré dans l'ordre.

Le 9 février, les cosmonautes débranchent le système Elektron et utilisent à la place l'air restant dans le vaisseau Progress M-51, qui doit quitter la station le 27 février. Deux repressurisations sont prévues : la première (10mmHg) le 15 février, et la seconde (15mmHg) le 25 février. Puis, début mars, Elektron sera remis en service.

Le 16 février, à 01h22 GMT, les moteurs de Progress M-51 sont allumés pendant 457 secondes afin de rehausser l'orbite de la station de 3,3km. Dans les jours qui ont suivi, ce qui restait de carburant dans les réservoirs du Progress a été transféré dans ceux de la station.

7. Arrivée de Progress M-52

Le 27 février, à 16h06 GMT, Progress M-51 se sépare du module Zvezda et entame son vol autonome. Le lendemain, Progress M-52 est lancé du cosmodrome de Baïkonour. Il s'amarre à l'arrière de Zvezda le 2 mars 2005 à 20h10 GMT.

Fig. 5 : Le vaisseau Progress M-52 en approche.
Crédit : DR.

Au cours de la semaine du 4 au 11 mars, le système Elektron a de nouveau fonctionné par intermittence. Ceci n'a pas affecté la régénération de l'atmosphère à bord de la station spatiale.

Le 16 mars 2005, un gyroscope américain CMG est tombé en panne. Quatre CMG étaient initialement présents sur la station, et l'un de ceux-ci était déjà tombé en panne en 2002. Il n'en reste donc plus que deux en fonctionnement, ce qui constitue le strict minimum pour assurer l'orientation de la station. L'arrêt du CMG-2 est dû à une panne dans un boîtier de commutation RPCM.

Le RPCM avait connu un problème similaire en avril 2004, et l'équipage MKS-9 avait effectué une sortie dans l'Espace pour le remplacer. Mais le RPCM de rechange comportait un défaut sur l'un de ses transistors.

Un autre RPCM de rechange se trouve à bord de la station, et il serait possible de l'installer lors d'une sortie ajoutée au programme. Mais dès le 17 mars, lors d'une conférence de presse, Bill GERSTENMAIER annonce qu'aucune action correctrice n'est prévue, et que la station continuera de voler avec seulement deux CMG. De toute façon, il est prévu depuis longtemps que les astronautes de STS-114 réparent le CMG qui était hors service depuis 2002.

8. La seconde sortie dans l'Espace

La sortie prévue pour le 28 mars reste inchangée après la panne du CMG. L'incident survenu le 16 mars aura toutefois une conséquence.

Les responsables de la station s'attendent à ce que, comme d'habitude, le "couple fantôme" fasse son apparition lors de la sortie. On se souvient qu'au cours de leur première sortie, CHIAO et CHARIPOV avaient rencontré quelques problèmes. Un couple d'origine inconnue avait saturé les gyroscopes CMG américains, et en conséquence le système d'orientation de la station avait automatiquement mis en marche les réacteurs du segment russe. Ces moteurs se sont allumés alors que l'équipage se trouvait à leur immédiate proximité, mais l'accident a été évité.

Pour cette sortie, il n'y aura que deux CMG en fonctionnement (au lieu de trois pour la précédente). Les ingénieurs pensent donc que le système américain va entrer en saturation au bout de trente minutes seulement. Mais cette fois, les moteurs russes ne seront pas allumés n'importe quand, et il est d'ores et déjà prévu de laisser la station dériver librement dans l'Espace pendant environ trois heures.

CHIAO et CHARIPOV passent toute la semaine du 21 mars à préparer les scaphandres Orlan-M et le module Pirs. L'atmosphère de la station a été enrichie en oxygène par les réservoirs de Progress M-52, car le système Elektron ne fonctionne toujours pas et les réparations ont été reportées à plus tard. Le 25 mars 2005, l'orbite de la station est rehaussée grâce à un allumage des moteurs de Progress M-52 (dt=414", dh=3km).

Le programme de la sortie inclut les tâches suivantes :

- installation des antennes WAL4, WAL5 et WAL6 sur le module Zvezda,
- installation de l'antenne ASN-M sur le module Zvezda,
- inspection de l'antenne du système Lira sur le module Zvezda,
- largage du nanosatellite technologique TNS-0 n°1.

Toutes ces antennes sont destinées aux systèmes liés à l'ATV, qui doit effectuer son premier vol en mai 2006. TNS-0 n°1 est un nanosatellite de 4,5kg qui va rester en orbite une centaine de jours.

La 16ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment russe (VKD-13) débute le 28 mars 2005 à 06h25 GMT, quand les cosmonautes Salizhan CHARIPOV (Orlan-M n°27) et Leroy CHIAO (Orlan-M n°25) ouvrent l'écoutille VL-1 du module Pirs.

Les deux hommes commencent tout de suite à installer des fixations et des outils sur la coque, de façon à disposer de tout ce dont ils auront besoin. CHARIPOV procède aussi à l'activation du TNS-0 de manière à ce qu'il soit prêt à être lancé.

Fig. 6 : CHARIPOV lors de la sortie du 28 mars 2005.
Crédit : DR.

Les cosmonautes se sont ensuite dirigés vers l'avant de Zvezda et ont commencé à installer les trois antennes WAL. Puis, à 08h30 GMT, CHARIPOV a lancé à la main le nanosatellite TNS-0. Les deux hommes ont alors gagné l'arrière de Zvezda (dont les moteurs venaient d'être désactivés, afin de prévenir toute situation dangereuse comme lors de la dernière sortie) et ont procédé à l'installation de l'antenne ASN-M, ainsi qu'à l'inspection de l'antenne du système Lira.

A 10h15 GMT, alors qu'ils s'apprêtent à rentrer, le "couple fantôme" se fait sentir et le dispositif américain (basé sur les CMG) entre en saturation. Comme il avait été prévu, les réacteurs russes ne sont pas activés afin de ne pas mettre les cosmonautes en danger. CHIAO et CHARIPOV rentrent dans le module Pirs et ferment l'écoutille à 10h55 GMT. Deux minutes plus tard (à 10h57 GMT) ils commencent à repressuriser Pirs, et les moteurs russes de contrôle d'attitude sont mis en service afin de reprendre le contrôle de la station. La dérive de cette dernière n'aura finalement duré qu'environ 20 minutes.

La seconde sortie dans l'Espace de la mission MKS-10 a duré 4h49.

Après leur deuxième et dernière sortie dans l'Espace, CHIAO et CHARIPOV ont passé une semaine à ranger le matériel qu'ils avaient utilisé, à nettoyer leurs combinaisons Orlan-M et à reconfigurer le module Pirs. Ils ont ensuite préparé des équipements pour leur retour sur Terre à bord de la navette Discovery qui doit décoller entre le 15 mai et le 3 juin. Ils ont aussi vérifié le bon fonctionnement des appareils photo numériques qui seront utilisés par l'équipage MKS-11 pour photographier le bouclier thermique de Discovery.

Pendant ce temps, CHARIPOV a continué à travailler sur le système Elektron qui fonctionne toujours par intermittence. Autour du 5 avril, les réserves de Progress M-52 sont utilisées pour enrichir l'atmosphère de la station en oxygène.

9. Retour sur Terre

Le 14 avril, le vaisseau Soyouz TMA-6 est lancé du cosmodrome de Baïkonour. A son bord se trouvent Sergueï KRIKALIOV, John PHILLIPS et le cosmonaute italien Roberto VITTORI. Les deux premiers constituent l'équipage MKS-11 qui va prendre la relève de CHIAO et CHARIPOV, tandis que le troisième n'effectue qu'un vol d'une dizaine de jours et va redescendre sur Terre avec l'équipage MKS-10. Le vaisseau s'amarre au module Pirs le 16 avril 2005.

Le 24 avril, CHIAO, CHARIPOV et VITTORI embarquent à bord du vaisseau Soyouz TMA-5. VITTORI rencontre un problème avec son scaphandre, qui ne veut pas se pressuriser en oxygène. Le cosmonaute italien doit alors enlever sa combinaison et la remettre, ce qui règle l'incident.

Soyouz TMA-5 se sépare du module Zaria à 18h44 GMT. La manœuvre de désamarrage ne se fait pas en régime automatique, mais manuel. En effet, depuis le déplacement du vaisseau (le 29 novembre), l'une des batteries de secours de Soyouz a montré des signes de faiblesse. Le mode manuel permet de réduire le temps avant la séparation où le vaisseau fonctionne sur ses propres batteries. Toutes ces précautions sont prises de manière à économiser la batterie de secours défaillante, au cas où elle devrait être utilisée pour la rentrée.

A 21h16 GMT, le moteur SKD de Soyouz TMA-5 est allumé pendant 259" et le vaisseau amorce sa rentrée dans l'atmosphère. L'atterrissage a lieu le 24 avril 2005 à 22h08 GMT près de la ville d'Arkalyk, au Kazakhstan.

Fig. 7 : VITTORI, CHARIPOV et CHIAO après leur retour sur Terre.
Crédit : DR.

La récupération de l'équipage est rendue difficile par les conditions météorologiques. Les premiers hélicoptères arrivent sur les lieux quelques minutes seulement après l'atterrissage, et les officiels décident de rapatrier immédiatement les cosmonautes vers Arkalyk (ils portent toujours leurs combinaisons Sokol-KV-2). Ils y arrivent en hélicoptère Mi-8 vers 19h15 GMT, et à ce moment-là ils peuvent ôter leurs scaphandres et faire une visite médicale. Ils participent ensuite à une cérémonie à Arkalyk, puis sont conduits en avion jusqu'au TsPK.

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