MKS-16 | Chronologie

1. Lancement de Soyouz TMA-11

Le 20ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°Ц15000-020) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 10 octobre 2007 à 13h22'38,927" GMT.

Il emporte le vaisseau spatial Soyouz TMA-11 (11F732A17 n°221), qui est placé sur une orbite basse (199,83km x 250,09km x 51,63°) à 13h31 GMT.

Fig. 2 : Décollage de Soyouz TMA-11.
Crédit : DR.

Afin de gagner l'orbite qui leur permettra de rejoindre la Station Spatiale Internationale, les cosmonautes doivent effectuer une première manœuvre de correction, constituée de deux allumages. Le premier a lieu à 16h57 GMT (dt=47,9") et le second à 17h42 GMT (dt=20,2").

Le deuxième jour de vol, l'équipage effectue la deuxième manœuvre de correction d'orbite à 14h28 GMT (un seul allumage de 6,2"). Le 12 octobre, deux autres allumages ont lieu à 12h51 GMT (dt=39,8") et à 13h36 GMT (dt=52,5").

Fig. 3 : Soyouz TMA-11 en vue de la Station Spatiale Internationale.
Crédit : DR.

L'amarrage au module Zaria a lieu le 12 octobre 2007 à 14h50 GMT. Les cosmonautes retrouvent l'équipage MKS-15 composé d'Oleg KOTOV, Fiodor YOURTCHIKHINE et Clayton ANDERSON. KOTOV et YOURTCHIKHINE retourneront sur Terre dans quelques jours avec MUSZAPHAR-SHUKOR à bord de Soyouz TMA-10, tandis que ANDERSON sera intégré à l'équipage MKS-16 et restera à bord de la station.

KOTOV et MALENTCHENKO transfèrent la couchette Kazbek du cosmonaute malaisien du Soyouz TMA-11 vers le Soyouz TMA-10.

Quelques heures seulement après le départ de leurs prédécesseurs, les cosmonautes rencontrent leur premier problème quand l'une des pompes du système de régulation thermique du module Zvezda tombe en panne.

Le système de régulation thermique russe (STR) est constitué de deux boucles redondantes, appelées KOB-1 et KOB-2. Chacune de ces boucles comprend deux groupes de pompes, appelés 3SPN2 et 4SPN2. Enfin, chaque groupe de pompe abrite deux pompes, qu'on appelle des ENA. Il y a donc un total de huit pompes, dont quatre qui doivent fonctionner en permanence (les quatre autres servent de réserve). De plus, deux pompes de rechange avaient justement été apportées sur la station par Soyouz TMA-11, et deux autres doivent l'être au mois de décembre par Progress M-62.

Le 22 octobre 2007, l'une des deux pompes du groupe 4SPN2 de la boucle KOB-1 tombe en panne. L'ordinateur qui gère le STR devrait mettre automatiquement en route d'autres pompes, mais il n'en est rien. Les ingénieurs du TsUP doivent donc lancer manuellement les groupes 3SPN2 des deux boucles, afin d'avoir quatre pompes en fonctionnement.

2. Arrivée de Discovery STS-120

La navette Discovery décolle le 23 octobre 2007 à 15h38 GMT, du centre spatial Kennedy. L'équipage est composé du commandant Pamela MELROY, du pilote George ZAMKA et des spécialistes de mission Scott PARAZYNSKI, Douglas WHEELOCK, Stephanie WILSON, Daniel TANI et Paolo NESPOLI. Daniel TANI relèvera Clayton ANDERSON à la fin du vol de Discovery.

Fig. 4 : Décollage de la navette spatiale Discovery STS-120.
Crédit : DR.

Le 24 octobre, le système de génération d'oxygène Elektron est arrêté afin de profiter de ce qui reste dans les réservoirs de Progress M-61. Plus tard, MALENTCHENKO démonte l'une des deux pompes du groupe 4SPN2 de la boucle KOB-2 du STR et l'installe à la place de la pompe défaillante du 4SPN2 de la boucle KOB-1. Les essais sont concluants et la station dispose maintenant de deux groupes en fonctionnement.

La navette Discovery rejoint la station le 25 octobre 2007. Alors qu'elle en est à environ 180m, elle effectue la manœuvre de RPM, afin de permettre à MALENTCHENKO et ANDERSON de photographier son bouclier thermique.

L'amarrage de Discovery au PMA-2 a lieu à 12h40 GMT. Ensuite, MALENTCHENKO et TANI s'occupent de retirer le siège d'ANDERSON du Soyouz TMA-11 et de le remplacer par celui de TANI. Ce dernier devient alors de facto un membre de MKS-16.

A 17h40 GMT, le système Elektron est réactivé. MALENTCHENKO termine aussi les réparations du système de régulation thermique : la station dispose maintenant de trois groupes de pompes opérationnels. Les astronautes américains démarrent le système SSPTS qui permet à la navette de recevoir de la puissance provenant de la station. Ce sont ainsi 6,45kW qui passent dans les PTU (Power Transfer Unit) de Discovery.

La première sortie de STS-120 est menée à bien par Scott PARAZYNSKI et Doug WHEELOCK, qui sortent du module Quest le 26 octobre 2007 à 10h02 GMT.

La première tâche est d'aller chercher sur le segment Z1 un dispositif appelé SASA (S-band Antenna Structural Assembly) qui n'est plus utilisé et que Discovery va ramener sur Terre. Dès sa sortie du sas, WHEELOCK monte sur le bras RMS de la navette qui l'emmène sur le Z1. Il déconnecte le SASA et le bras le transporte jusque dans la soute de Discovery, où PARAZYNSKI le rejoint. Les deux astronautes fixent le SASA à l'avant de la soute, puis ils se concentrent sur leur deuxième tâche : préparer le module Harmony pour sa sortie de soute.

Fig. 5 : L'emplacement du SASA.
Crédit : DR.

Ils commencent par installer sur la coque un PDGF. Pour des raisons d'encombrement, il n'avait pas pu être préinstallé avant le décollage. Les astronautes retirent ensuite des capots qui servaient à protéger le module d'une éventuelle contamination, puis ils déconnectent des câbles LTA (Launch to Activation) qui permettaient de transférer de la puissance de Discovery vers Harmony pendant la première phase de la mission. Ils ferment aussi un hublot de l'une des écoutilles d'Harmony qui s'était ouvert pendant le décollage.

Le module est maintenant prêt pour être installé. Les astronautes WILSON, ANDERSON et TANI manipulent le bras Canadarm2 pour qu'il vienne s'accrocher au PDGF, puis à 13h40 GMT ils commencent à soulever le nouveau module et à le déplacer vers le port d'amarrage latéral de Unity. La capture a lieu à 15h38 GMT.

Fig. 6 : Harmony s'apprête à être amarré à Unity.
Crédit : DR.

Pendant le transfert, PARAZYNSKI et WHEELOCK continuent leur sortie. PARAZYNSKI doit déconnecter des tuyaux qui reliaient le P6 au Z1 et qui vont gêner le déplacement du P6. Il débranche les extrémités des câbles reliées au P6 et les rebranche sur des attaches factices du Z1. Pendant ce temps, WHEELOCK prépare un capot qui va protéger le radiateur photovoltaïque du P6 qui avait été rétracté au mois d'août 2007 lors de la mission STS-118.

Quand PARAZYNSKI termine son travail sur le Z1, il vient aider WHEELOCK à installer le capot. Ils mettent aussi en place des capots de protection thermique sur des boîtiers électriques SSU (Sequential Shunt Unit) du P6, qui vont éviter une trop grande augmentation de la température lors du déplacement du segment. Les astronautes rentrent dans le sas à 16h16 GMT, après une sortie très réussie de 6h14.

Ils pénètrent à l'intérieur d'Harmony dès le lendemain, 27 octobre 2007. Peggy WHITSON et Paolo NESPOLI s'occupent dès leur réveil de connecter les câbles électriques qui relient Unity à Harmony, et ils ouvrent l'écoutille à 12h24 GMT. Immédiatement, MALENTCHENKO prend des échantillons de l'air ambiant afin de vérifier qu'il ne pose pas de problème. D'ailleurs, tous les membres d'équipage portent un masque et des lunettes de protection.

Le 28 octobre 2007 commence une importante et périlleuse opération attendue depuis plusieurs années : le déplacement du P6.

Celui-ci avait en effet été fixé temporairement au sommet du Z1 par l'équipage d'Endeavour STS-97 en décembre 2000. La station avait en effet besoin de grands panneaux solaires pour disposer de suffisamment de puissance durant la première phase de sa construction. Ensuite, les vols STS-110, STS-112, STS-113, STS-115, STS-116, STS-117 et STS-118 ont apporté les segments S0, S1, S3/S4, S5, P1, P3/P4 et P5 de la grande poutre de la station (ITS).

Il ne reste plus qu'à amener le S6 et à mettre le P6 à sa place définitive, c'est-à-dire à l'extrémité du P5. En décembre 2006 et juin 2007, les panneaux solaires du P6 avaient été rétractés afin de préparer le déplacement.

Les opérations débutent donc le 28 octobre 2007 à 09h32 GMT, quand les astronautes Scott PARAZYNSKI et Daniel TANI sortent dans l'Espace par le module Quest.

Ils se dirigent immédiatement vers l'interface entre le P6 et le Z1 où ils débranchent neuf câbles électriques qui relient les deux éléments, puis ils relâchent les verrous qui les maintenaient en place depuis décembre 2000. Quand cela est fait, à 10h55 GMT, WILSON et WHEELOCK saisissent le P6 avec le bras Canadarm2, commencent à l'éloigner du Z1 et le laissent dans une position provisoire suspendu au bout du bras.

Fig. 7 : Schémas du déplacement du P6.
Au départ (a), il est sur le Z1, ensuite (b) on le place au bout du P5,
et finalement (c) on déploie l'aile solaire.

Crédit : DR.

Pendant ce temps, PARAZYNSKI installe des équipements sur le nouveau module Harmony, et notamment onze mains courantes pour les futures sorties dans l'Espace. Daniel TANI, lui, travaille sur le segment S1 où il inspecte l'un des dispositifs CETA qui semble avoir été frappé par une micrométéorite.

Il se dirige ensuite vers le S3/S4 pour inspecter le SARJ défaillant. Extérieurement tout semble normal, et TANI ôte le panneau n°12 pour voir l'intérieur du dispositif. Là, il découvre un certain nombre de copeaux métalliques aimantés qui se collent à l'anneau de la structure du SARJ. Il en ramène quelques-uns pour expertises au sol, mais malheureusement il ne peut pas prendre de photos à cause d'un ennui avec son appareil. Les ingénieurs devront se contenter des images prises par la caméra de casque.

Ce problème avec le SARJ est très sérieux, et Houston décide de l'arrêter. Il est placé dans une position qui protège les panneaux solaires lors des allumages de moteurs jusqu'à ce qu'une solution soit trouvée.

Quand il en a terminé avec le SARJ, TANI va sur le segment S1 où il reconfigure le boîtier de connexion SFU (Squib Firing Unit) en mode "lancement". Cette manœuvre permettra au centre de Houston de commander le déploiement dès le lendemain de deux des trois radiateurs photovoltaïques du S1.

Ensuite, les deux astronautes commencent l'installation d'un PDGF sur Harmony; elle sera terminée lors d'une prochaine sortie. De même, la fixation d'une rampe destinée à aider les futurs astronautes devra être recommencée ultérieurement, car tout ne se passe pas comme prévu. Le retour dans le sas du module Quest a lieu à 16h05 GMT, après 6h33 passées à l'extérieur.

Le 29 octobre 2007, le centre spatial de Houston commande le déploiement des deux radiateurs photovoltaïques (PVR) du segment S1 qui étaient restés rétractés depuis leur installation en octobre 2002. Le PVR n°1 est déployé à 16h52 GMT et le PVR n°3 à 17h52 GMT.

Ensuite, les astronautes ZAMKA, WILSON, ANDERSON et TANI prennent les commandes des bras RMS et Canadarm2 de la navette et de la station pour transférer de l'un à l'autre le segment P6 qui était resté suspendu toute la nuit. Le Canadarm2 est maintenant libre et peut se déplacer à l'aide du Transporteur Mobile (MT) jusqu'au point à partir duquel il procédera à l'installation du P6 sur le P5. Quand il arrive sur place, le RMS lui redonne le P6. Celui-ci va à nouveau rester suspendu jusqu'au lendemain.

Le 30 octobre 2007, les astronautes Scott PARAZYNSKI et Douglas WHEELOCK commencent la troisième sortie dans l'Espace de la mission STS-120 à 08h45 GMT. Ils se dirigent vers l'extrémité bâbord de l'ITS, c'est-à-dire vers le segment P5. De là, ils peuvent guider TANI, WILSON et ANDERSON qui sont aux commandes du Canadarm2 et qui, à 11h10 GMT, installent avec succès le P6 à son emplacement définitif.

PARAZYNSKI et WHEELOCK serrent des verrous et connectent quatre câbles du P5 au P6 afin de sécuriser le tout. Ils ôtent ensuite les protections thermiques qu'ils avaient placées lors de la première sortie dans l'Espace sur les boîtiers SSU. A 12h53 GMT un radiateur PVR du P6 est déployé.

Après cela, PARAZYNSKI se dirige vers le SARJ bâbord, celui installé sur le P3/P4, afin de vérifier qu'il n'a pas subi les mêmes dommages que le SARJ tribord. Au grand soulagement des ingénieurs de Houston, rien n'est à signaler.

L'astronaute se rend alors sur le S1 pour remettre le SFU en mode normal, le mode "lancement" n'étant plus nécessaire maintenant que les PVR ont été déployés. Pendant ce temps, WHEELOCK se rend dans la soute de Discovery avec le RMS, saisit un boîtier MBSU et revient le fixer sur la plate-forme ESP-2, près du module Quest. Un MBSU est déjà à bord, et celui-là servira de réserve.

A 14h41 GMT, le centre de Houston procède au déploiement de l'aile solaire n°2B du P6 (celle qui avait été rétractée lors de STS-117, en juin 2007). L'aile est entièrement dépliée à 15h25 GMT.

A 15h53 GMT, PARAZYNSKI et WHEELOCK rentrent dans le sas de Quest après une sortie de 7h08. Quelques minutes plus tard, Houston commence le déploiement de l'aile solaire n°4B, celle-là même qui avait eu beaucoup de mal à se rétracter durant la mission STS-116 de décembre 2006. Et cette fois encore un problème survient. Le déploiement est interrompu à seulement 16h24 GMT quand une déchirure du panneau est observée.

Fig. 8 : Déchirure sur le panneau 4B.
Crédit : DR.

Sur Terre, les responsables de la mission décident de prolonger le vol de Discovery d'une journée. En effet, le plan initial prévoyait d'effectuer la quatrième sortie le 1er novembre, et la cinquième dès le lendemain (2 novembre). Mais les objectifs de la quatrième sortie sont abandonnés au profit d'une inspection minutieuse du SARJ défaillant sur le S3/S4. En conséquence, la sortie ne durera pas quatre heures, mais sept. Il est donc nécessaire de rajouter une journée de repos avant de pouvoir effectuer la cinquième sortie, qui se voit repoussée au 3 novembre.

Mais le 31 octobre, les plans changent à nouveau. La NASA décide de reporter d'une journée la quatrième sortie, qui aurait donc lieu le 2 novembre. La cinquième sortie, qui devait être réalisée par WHITSON et MALENTCHENKO, de MKS-16, est quant à elle repoussée à après le départ de Discovery. En effet, la priorité est donnée à la réparation du panneau solaire déchiré, le problème avec le SARJ étant jugé secondaire. Il est donc nécessaire de mettre au point une procédure de réparation, et cela prend du temps. Tellement de temps que le 1er novembre, la sortie est encore repoussée de vingt-quatre heures.

Elle sera périlleuse car l'astronaute Scott PARAZYNSKI devra tellement s'éloigner de la station que le Canadarm2 ne sera pas assez long. Pour parvenir à l'endroit de la déchirure, il faudra que le Canadarm2 soit prolongé par l'OBSS de Discovery, cette grande tige qui sert normalement à inspecter le dessous de l'orbiteur. Si la réparation échoue, les conséquences seront incalculables. Il serait probable que la déchirure du panneau s'agrandisse, déstabilisant l'ensemble. Le panneau devrait alors être largué, privant ainsi la station de 20kW, sans lesquels elle ne pourrait continuer à s'agrandir et à fonctionner comme prévu.

Les ingénieurs de Houston réalisent qu'en réalité il n'y a pas une mais deux déchirures. L'une, la plus grande, se situe entre les segments 35 et 36. L'autre, plus petite, est entre les segments 37 et 38.

Fig. 9 : Cette image montre jusqu'où PARAZYNSKI devra aller pour réparer la déchirure.
Crédit : DR.

Le 2 novembre, le Canadarm2 saisit l'OBSS et le passe au bras RMS de Discovery. Le lendemain, il le reprend en se fixant au point d'attache PDGF central. Pour réparer le panneau, PARAZYNSKI va installer ce que les ingénieurs ont appelé des "boutons de manchette" ("cufflink" en Anglais).

Il s'agit de tiges faites avec des câbles munis d'embouts en aluminium. Ils sont construits par Peggy WHITSON et George ZAMKA avec les moyens du bord et sont au nombre de cinq (de longueurs variables). Ils devraient permettre de stabiliser suffisamment le panneau et d'empêcher que les déchirures ne s'agrandissent.

Le 3 novembre 2007, à 10h03 GMT, PARAZYNSKI et WHEELOCK sortent dans l'Espace par le module Quest. Ils se déplacent le long de la structure ITS pour atteindre l'extrémité de l'OBSS. Ils y installent un PAD/WIF (Portable Foot Restraint Device/Worksite Interface) qui permet à PARAZYNSKI de se fixer sur l'extension à environ 11h20 GMT.

Le bras est alors mis en mouvement, piloté par WILSON et TANI. PARAZYNSKI a alors une vue imprenable sur le complexe orbital, et sur la Terre. Pendant ce temps, WHEELOCK gagne la base du panneau d'où il guidera son camarade.

Fig. 10 : Emplacements des déchirures et des cufflinks.
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PARAZYNSKI atteint la zone endommagée à environ 12h00 GMT et se met immédiatement au travail. A 12h50 GMT, l'astronaute a fixé le premier bouton de manchette, le plus important. Il met ensuite plus de deux heures pour installer les quatre autres.

Quand cela est terminé, le centre de Houston commande le déploiement du panneau. Tout se fait très prudemment : demi-segment par demi-segment. Mais finalement, à 15h23 GMT, le panneau est totalement déplié, et les boutons de manchette ont tenu le coup ! L'opération est donc un succès total.

Quelques minutes plus tard, PARAZYNSKI commence à être rapatrié. Il atteint l'ITS vers 16h00 GMT et se détache de l'OBSS. Avant de rentrer, les astronautes récupèrent deux APFR. Ce genre de dispositif est soupçonné de causer les multiples déchirures constatées sur les gants des astronautes américains après les récentes sorties dans l'Espace.

Les deux astronautes rentrent dans le sas et le repressurisent à 17h22 GMT. Quelques minutes plus tard, le bras RMS de Discovery saisit l'OBSS. Cette sortie dans l'Espace aura duré 7h19.

Fig. 11 : Discovery amarrée à la station, vue depuis la caméra de casque de PARAZYNSKI.
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Le lendemain, 4 novembre 2007, l'équipage de Discovery dit au revoir à celui de la station et les écoutilles sont fermées à 18h42 GMT. Le 5 novembre est le jour du départ de la navette américaine. A 08h28 GMT la station est placée en mode d'orientation XVV ZLV et le contrôle d'attitude est arrêté afin de ne pas perturber la navette.

Discovery se sépare du PMA-2 à 09h32 GMT. Comme la cinquième sortie dans l'Espace n'a pas pu être réalisée, les câblages du PMA-2 n'ont pas pu être modifiés comme prévu et c'est donc l'ancienne procédure de séparation qui est utilisée. A bord de la station, Peggy WHITSON, Youri MALENTCHENKO et Daniel TANI se retrouvent seuls.

Fig. 12 : La station internationale, avant (en haut) et après la visite de Discovery.
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3. La première sortie dans l'Espace

L'objectif principal de cette sortie est de préparer le déplacement du module Harmony. Dans un premier temps, le 12 novembre, le PMA-2, qui est actuellement au bout de Destiny, sera fixé à l'extrémité d'Harmony. Ensuite, l'ensemble Harmony + PMA-2 sera ramené à l'extrémité de Destiny.

Fig. 13 : Ces trois vues expliquent la séquence de déplacement d'Harmony.
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Le 9 novembre 2007, à 09h54 GMT, Peggy WHITSON et Youri MALENTCHENKO commencent donc leur première sortie dans l'Espace. Tout de suite après avoir quitté le module Quest, ils se dirigent vers l'extrémité du module Destiny, où ils démontent un certain nombre de câbles faisant partie du SSPTS.

On rappelle en effet que le PMA-2 est le point d'ancrage des navettes américaines, et que le SSPTS est le système qui permet de transférer de la puissance de la station vers la navette. Comme le PMA-2 va être déplacé, il convient de débrancher ces câbles. De même d'autres connexions reliant Destiny au PMA-2 sont démontées. Ensuite, tous ces câbles sont arrimés sur Destiny, en vue de leur réinstallation après le déplacement d'Harmony.

Fig. 14 : WHITSON et MALENTCHENKO débranchent le SSPTS à l'extrémité de Destiny
(le PMA-2 est visible sur la droite de l'image).

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La tâche suivante est de démonter un projecteur sur le module Destiny, afin de faire de la place pour les futurs câbles qui relieront ce module à Harmony. Pendant que WHITSON ramène le projecteur dans le sas de Quest, MALENTCHENKO déconnecte d'autres câbles pour faire de la place à Harmony. Il rencontre quelques difficultés, et dès que WHITSON a déposé le projecteur dans le sas, elle reçoit l'ordre d'aller aider son camarade. Mais ce ne sera pas nécessaire, car l'ingénieur de bord arrive à ses fins.

Les deux cosmonautes vont ensuite sur le module Harmony pour terminer l'installation d'un PDGF qui avait été entamée le 28 octobre dernier lors de la deuxième sortie des astronautes de Discovery. Ils vont ensuite sur le S0 remplacer un module RPCM, puis ils vont à l'extrémité d'Harmony pour retirer la protection thermique du système d'amarrage ACBM (Active CBM).

MALENTCHENKO va la stocker dans le sas, tandis que WHITSON remonte sur le Z1 pour connecter des câbles et démonter un dispositif appelé BSP (Baseband Signal Processor). Pour finir, MALENTCHENKO tente de fixer une rampe sur Harmony, celle-là même que les astronautes de Discovery avaient tenté d'installer lors de la sortie du 28 octobre, mais sans plus de succès.

Ensuite, les deux cosmonautes rentrent dans le sas du module Quest à 16h49 GMT. La sortie est un succès et a duré 6h55.

4. Déplacement d'Harmony

Le 11 novembre 2007, Peggy WHITSON procède à la dépressurisation du PMA-2. Le lendemain, à 10h12 GMT, Daniel TANI le saisit avec le bras Canadarm2 et l'emmène sur la pièce d'amarrage (CBM) avant du module Harmony. La capture a lieu à 11h29 GMT.

Le 13 novembre, tout l'équipage effectue les préparations en vue du transfert d'Harmony. Le Transporteur Mobile (MT) est déplacé vers le poste de travail n°7 avec 45 minutes de retard suite à un message d'erreur dont les ingénieurs de Houston ne comprenaient pas l'origine. WHITSON et TANI configurent le CBM et ferment l'écoutille qui sépare Unity d'Harmony.

Le 14 novembre 2007, à 09h21 GMT, Daniel TANI pilote le Canadarm2 et saisit le module Harmony. Il le déplace en direction de l'avant du module Destiny, et la capture a lieu à 10h45 GMT.

Fig. 15 : Déplacement du module Harmony.
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WHITSON et TANI branchent des câbles entre Destiny et Harmony, ils effectuent des essais d'étanchéité et mettent en place un certain nombre d'équipements. A 16h35 GMT ils ouvrent l'écoutille et pénètrent dans le module.

Le lendemain, les deux astronautes américains continuent d'activer les différents systèmes d'Harmony. Pendant ce temps, les ingénieurs de Houston commandent le déploiement des radiateurs photovoltaïques n°1 et n°3 du segment P1. En effet, jusque là, seul le PVR n°2 était déployé.

5. La deuxième sortie dans l'Espace

Peggy WHITSON et Daniel TANI effectuent la deuxième sortie dans l'Espace le 20 novembre 2007. Ils sortent du module Quest à 10h10 GMT.

L'objectif de la sortie est de connecter la boucle A du système de refroidissement à l'ammoniac du segment S0 vers le module Harmony. Les astronautes récupèrent sur le S0 une canalisation de 5,6m de long et la déplacent jusque sur Harmony, où ils la fixent au moyen de plusieurs boulons. Ensuite, ils réalisent plusieurs connections entre Destiny et Harmony.

Comme ils sont en avance sur l'horaire, ils ont le temps de brancher les câbles du SSPTS sur le PMA-2. La sortie prend fin à 17h26 GMT, elle aura duré 7h16.

6. La troisième sortie dans l'Espace

Dès le lendemain, c'est-à-dire le 21 novembre, WHITSON et TANI nettoient leurs scaphandres et commencent à les préparer pour la troisième sortie, qui doit avoir lieu d'ici trois jours seulement. Le 22 novembre, ils rechargent les batteries des EMU et préparent les outils dont ils auront besoin.

Fig. 16 : Peggy WHITSON lors de la sortie du 24 novembre 2007.
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Le 24 novembre 2007, à 09h50 GMT, WHITSON et TANI sortent de Quest pour la troisième sortie de la mission MKS-16 (EVA-12). Ils connectent le boucle B du système de refroidissement du module Harmony et installent des canalisations et des câbles électriques. Ils vont également inspecter le SARJ défaillant sur le segment S3/S4 puis rentrent dans le sas à 16h54 GMT, après 7h04 dans le vide.

Le module Harmony est maintenant prêt à être activé, et le PMA-2 est à nouveau opérationnel pour recevoir une navette spatiale.

Dès le lendemain de la troisième sortie dans l'Espace, le 25 novembre 2007, Peggy WHITSON pénètre dans le module Harmony et commence à activer certains systèmes cruciaux comme la ventilation.

Le 28 novembre, les astronautes procèdent à la pressurisation partielle du PMA-2 à 5psi. Tous les tests d'étanchéité sont concluants et il est à nouveau dépressurisé le 30 novembre, afin d'être prêt à accueillir la navette spatiale Atlantis STS-122 le 8 décembre prochain.

Dans la soirée du 30 novembre, les ingénieurs de Houston demandent à WHITSON de réitérer un essai d'étanchéité de la liaison Destiny/Harmony qui avait été réalisé le 27 novembre et dont les résultats semblent inquiétants. Ils indiqueraient en effet que la station perd entre 1,1kg et 1,5kg d'air par jour. Cela dit, des tests aux ultrasons n'ont rien montré d'anormal et il pourrait s'agir d'une fausse alarme.

Fig. 17 : Youri MALENTCHENKO dans le module Zvezda, 30 novembre 2007.
Crédit : DR.

Effectivement, les résultats du second test montrent que le vestibule entre Destiny et Unity n'a perdu que 0,7mmHg en sept heures, ce qui est largement au dessus des normes de sécurité.

Plus tard, les ergols du vaisseau Progress M-61 sont purgés. Le carburant et le comburant sont chacun leur tour transférés dans les réservoirs de la station (il faut environ neuf minutes pour chaque).

Le 6 décembre, le lancement de la navette spatiale Atlantis est reporté suite à un problème avec le réservoir externe. La NASA entretient de bons espoirs de procéder au tir d'ici quelques jours, mais il est finalement décidé de le reporter au mois de janvier 2008, afin de ne prendre aucun risque.

7. Panne d'un BGA

Un problème potentiellement grave survient le 8 décembre 2007. Ce jour là, l'un des deux BGA de la station, celui du segment S3/S4 (BGA 1A), cesse de fonctionner. Les BGA (Beta Gimbal Assembly), sont les dispositifs qui permettent aux ailes solaires de tourner selon leur axe longitudinal, de manière à pouvoir suivre le Soleil.

Le 8 décembre donc, l'alimentation électrique du BGA 1A est interrompue quand trois disjoncteurs sautent en même temps. Le premier est celui de l'unité de charge et de décharge des batteries, appelée BCDU (Battery Charge/Discharge Unit), et les deux autres sont ceux qui connectent les RPCM, les systèmes qui fournissent directement l'électricité au BGA. Chaque RPCM comprend deux commutateurs RPC : le RPC1 (principal) et le RPC2 (secours).

Les ingénieurs de Houston rebranchent les trois disjoncteurs, mais quelques heures plus tard ils claquent à nouveau. Une deuxième tentative ne connaît pas plus de succès, mais lors d'un troisième essai le RPC2 parvient à être reconnecté durablement. Les Américains profitent de cette opportunité pour incliner l'aile solaire à 78°, de manière à s'assurer que la navette Atlantis pourra s'amarrer dans l'éventualité où le BGA serait à nouveau privé d'énergie.

La NASA envisage de plus en plus sérieusement d'ajouter une sortie dans l'Espace au programme de MKS-16. En effet, la navette Atlantis STS-122 n'arrivera pas avant le mois de janvier (au mieux) et l'inspection que ses astronautes devaient faire du SARJ déficient est urgente. Avec ce nouveau problème de BGA, WHITSON et TANI ont une nouvelle bonne raison d'enfiler leurs scaphandres.

En attendant une décision, les activités se poursuivent. Le 12 décembre, Daniel TANI charge du matériel américain inutilisé à bord du vaisseau Progress M-61 qui doit bientôt quitter la station. Et finalement, la NASA se décide : les deux astronautes américains effectueront bel et bien une sortie dans l'Espace le 18 décembre prochain.

En conséquence, ils commencent à se préparer dès le 14 décembre, quand le centre de Houston leur envoie la procédure qu'ils devront suivre. Ce même jour, le TsUP effectue un test de routine du système Kours qui équipe le module Pirs, en prévision de l'arrivée du vaisseau Progress M-62 à la fin du mois. Si la chaîne n°1 répond normalement, il n'en est pas de même pour la chaîne 2. La défaillance pourrait venir d'un simple problème de communication.

Le 16 décembre, WHITSON et TANI commencent à charger les batteries des scaphandres EMU et des appareils photo, et ils préparent les outils dont ils auront besoin pour leur sortie. Pendant ce temps, le TsUP réitère le test du système Kours, qui cette fois-ci se déroule sans incident.

Le 17 décembre, le TsUP effectue un nouveau test, cette fois du système TORU, qui s'avère lui aussi en parfait état de marche. De son côté, MALENTCHENKO s'occupe de transférer l'urine récupérée dans le module Zvezda vers le réservoir BV1 de Progress M-61. La canalisation avait montré qu'elle fuyait légèrement, mais cela n'a finalement pas posé de problème.

8. La quatrième sortie dans l'Espace

La quatrième sortie de la mission MKS-16 débute le 18 décembre 2007 à 09h50 GMT quand les astronautes Peggy WHITSON et Daniel TANI dépressurisent le sas du module Quest.

Leur première tâche est d'aller inspecter le BGA 1A du segment S3/S4. Ils n'observent aucun dégât visible, ce qui confirme que la panne vient d'un élément interne au dispositif ou à son circuit d'alimentation.

Fig. 19 : Peggy WHITSON lors de la sortie du 18 décembre 2007.
Crédit : DR.

Toujours dans le cadre de l'inspection du BGA 1A, les astronautes s'engouffrent à l'intérieur de la poutre S5 pour y déconnecter certains câbles, ce qui permettra aux ingénieurs d'effectuer des essais devant aider à déterminer la cause de la panne. Les câbles sont par la suite rebranchés.

Ensuite, ils vont inspecter l'autre système défaillant du segment américain de la station, le SARJ, situé lui aussi sur le S3/S4. Ils ôtent des protections thermiques pour observer les systèmes suspectés d'avoir causé l'avarie, puis ils découvrent de nouveaux copeaux métalliques autour de deux roulements à billes TBA (Trundle Bearing Assembly) : le TBA-4 et le TBA-5. Ils décident finalement de démonter ce dernier et de le ramener à bord pour inspection. Le SARJ peut fonctionner avec seulement onze TBA.

Ils rentrent dans le sas à 16h46 GMT : la sortie aura duré 6h56.

9. Arrivée de Progress M-62

Le 19 décembre 2007, Youri MALENTCHENKO utilise l'oxygène du vaisseau Progress M-61 pour recharger l'atmosphère de la station. Progress M-61 est amarré au module Pirs; il était arrivé le 5 août 2007 alors que la station était encore occupée par MKS-15. Il va bientôt quitter la station, et les cosmonautes le chargent avec des ordures et du matériel usagé.

Le 20 décembre, Daniel TANI apprend le décès de sa mère, Rose TANI.

Progress M-61 se sépare de Pirs le 22 décembre 2007 à 03h59 GMT. Deux jours plus tard, le vaisseau Progress M-62 décolle du cosmodrome de Baïkonour. Le 25 décembre, tout l'équipage fête Noël, et le lendemain, 26 décembre 2007, Progress M-62 s'amarre au module Pirs.

Fig. 20 : MALENTCHENKO, WHITSON et TANI à bord de Zvezda, le 25 décembre 2007.
Crédit : DR.

Les écoutilles sont ouvertes quelques instants plus tard et MALENTCHENKO prélève des échantillons d'air. Le 28 décembre, le système Elektron est désactivé afin de préserver sa durée de fonctionnement à long terme. A partir de maintenant, et jusqu'au 9 janvier 2008, l'atmosphère de la station sera rechargée en oxygène avec les réserves de Progress M-62.

Le 31 décembre 2007 et le 1er janvier 2008 sont deux jours de repos pour l'équipage qui peut ainsi fêter le passage à la nouvelle année. Il a été décidé à la NASA qu'une prochaine sortie dans l'Espace devra remplacer le moteur du BGA 1A défaillant (ce type de moteur est appelé BMRRM, Bearing Motor Roll Ring). Le 2 janvier 2008, WHITSON et TANI se rendent dans le PMA-3, qu'ils ont préalablement pressurisé pour l'occasion, pour récupérer un BMRRM de rechange.

Le 7 janvier 2008, à l'occasion du Noël orthodoxe, Youri MALENTCHENKO reçoit un appel du Patriarche Alexis II, qui se trouve au TsUP. Le 9 janvier, le cosmonaute russe procède à la réactivation d'Elektron.

Le 10 janvier 2008, le lancement du prochain vaisseau ravitailleur, Progress M-63 est avancé du 7 au 5 février afin d'éviter un conflit avec la navette Atlantis STS-122, dont le décollage a été reporté au 7 février.

Les moteurs du module Zvezda sont allumés le 11 janvier 2008 (dt=118", dh=5,4km) pour mettre l'orbite en phase en vue des lancements de Progress M-63 et d'Atlantis STS-122.

Le 22 janvier, MALENTCHENKO et TANI passent trois heures à démonter le système Kours-A de Progress M-62, en vue de son prochain rapatriement. Le 26 janvier, le TsUP effectue cinq allumages d'environ une seconde chacun des moteurs de Zvezda afin de recueillir des données sur les vibrations de la structure de la station. Ensuite, les cosmonautes commencent à se préparer pour leur cinquième sortie dans l'Espace, prévue pour le 30 janvier.

10. La cinquième sortie dans l'Espace

La 5ème sortie dans l'Espace de la mission MKS-16 débute le 30 janvier 2008 à 09h56 GMT quand les astronautes américains Peggy WHITSON et Daniel TANI ouvrent le sas du module Quest.

La principale tâche au programme de la sortie est de remplacer le moteur BMRRM du BGA 1A par un exemplaire de rechange qui était stocké dans le PMA-3. Les deux astronautes longent la poutre ITS (direction bâbord) et quand ils arrivent au niveau du BGA, ils commencent à le démonter. Ils travaillent principalement lors des périodes de nuit orbitale afin de profiter de la faible tension générée par les ailes solaires.

Fig. 21 : Schéma de la zone de travail de WHITSON et TANI.
Crédit : DR.

Le remplacement du BMRRM prend environ trois heures, en comptant les pauses lors de périodes de jour, et après cela ils récupèrent l'ancien moteur qu'ils ramèneront sur la station en vue de son futur rapatriement à bord d'une navette.

WHITSON et TANI vont ensuite inspecter une nouvelle fois le SARJ défaillant. La sortie prend fin à 17h06 GMT; elle aura duré 7h10.

Fig. 22 : Le docteur Peggy WHITSON lors de la sortie du 30 janvier 2008.
Crédit : DR.

11. Progress M-63

Progress M-62 se sépare du module Pirs le 4 février 2008 à 10h32 GMT. Le lendemain, son successeur Progress M-63 décolle de Baïkonour.

Le 6 février 2008, le TsUP effectue un test du système d'amarrage manuel TORU, et celui-ci affiche une tension de 0V. Lors du passage suivant au-dessus des stations de réception russes, l'essai est tenté à nouveau, mais cette fois avec le récepteur VHF de secours, et cette fois tout semble être normal. TORU n'est qu'un système de secours, et les règles de vol établies par les partenaires de la station autorisent un vaisseau à s'amarrer même en cas de défaillance de TORU.

Fig. 23 : Arrivée de Progress M-63.
Crédit : DR.

Progress M-63 rejoint donc le module Pirs le 7 février 2008 à 14h30 GMT. Quelques heures plus tard, à 19h45 GMT, la navette spatiale américaine Atlantis décolle de Cap Canaveral.

12. Arrivée de la navette spatiale Atlantis STS-122

La navette spatiale américaine Atlantis décolle donc pour le vol STS-122 le 7 février 2008. Elle est commandée par Steve FRICK, et le pilote est Alan POINDEXTER. Les spécialistes de mission sont Leland MELVIN, Rex WALHEIM, l'Allemand Hans SCHLEGEL, Stanley LOVE et le Français Léopold EYHARTS.

Ce dernier remplacera Daniel TANI au poste de second ingénieur de bord de la station. La principale charge utile du vol STS-122 est le laboratoire européen Columbus.

Fig. 24 : Le cosmonaute français Léopold EYHARTS va remplacer Daniel TANI.
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Atlantis s'amarre à l'adaptateur PMA-2 le 9 février 2008 à 17h17 GMT. Peu après la jonction, le complexe est réorienté en mode XVV-ZLV afin de minimiser le risque d'impact de micrométéorite sur la protection thermique de la navette.

Peu après, le centre de Houston annonce un important changement de programme car Hans SCHLEGEL, qui devait effectuer deux des trois sorties dans l'Espace de la mission, est souffrant et doit être remplacé par Stanley LOVE, qui a suivi le même entraînement. La première sortie est en conséquence repoussée de vingt-quatre heures.

Les cosmonautes profitent du report pour installer la couchette de Léopold EYHARTS dans le vaisseau Soyouz TMA-11. Elle prend la place de celle de Daniel TANI, qui est stockée en vue de son rapatriement sur un futur vol de la navette.

Le 10 février, WALHEIM et LOVE commencent à préparer leur matériel pour la première sortie. Elle débute le 11 février 2008 à 14h13 GMT quand les deux astronautes sortent du sas du module Quest. Ils se dirigent vers la soute d'Atlantis, où ils récupèrent le PDGF. Ils l'installent ensuite sur un emplacement prédéfini de la coque du module Columbus.

Fig. 25 : Le PDGF lors de son installation,
vu par la caméra de casque de l'un des astronautes.

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Le module européen est alors prêt pour être extrait de la soute. Le bras Canadarm2 le saisit et, piloté par MELVIN et EYHARTS, l'éloigne tout doucement d'Atlantis, pour le rapprocher de son point d'ancrage sur Harmony. L'arrimage a lieu à 21h44 GMT.

Pendant le transfert, WALHEIM et LOVE se rendent sur le segment P1 afin de travailler sur un NTA (Nitrogen Tank Assembly). Ces dispositifs, au nombre de quatre, régulent avec de l'azote la pression en ammoniac dans le ATA (Ammonia Tank Assembly), qui fait lui-même partie du système de refroidissement externe du segment américain de la station (EATCS).

Or, ce NTA a été installé en novembre 2002 en même temps que le segment P1 qui l'abrite (STS-113) et il est maintenant complètement vide. Les astronautes d'Atlantis vont donc le démonter et le remplacer par un nouvel exemplaire. Cette tâche est au programme de la deuxième sortie dans l'Espace, et pour l'instant ils doivent préparer le démontage.

Fig. 26 : Columbus vient d'être arrimé à Harmony.
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Rex WALHEIM n'a pas le temps de déconnecter les câbles électriques et les deux canalisations d'ammoniac comme son programme le prévoyait, mais il parvient à desserrer deux des quatre boulons qui maintiennent le NTA en place sur le P1. Après cela, les deux astronautes rentrent dans le sas de Quest. Ils détectent au passage un petit cratère de 2mm près du sas. La sortie se termine à 22h11 GMT; elle aura duré 7h58.

Les cosmonautes de la station peuvent maintenant pénétrer dans le nouveau module européen. Le 12 février 2008, WHITSON et TANI s'occupent de réaliser les quelques branchements nécessaires, et à 14h08 GMT le Français Léopold EYHARTS est le premier à entrer dans Columbus.

Après quelques activités symboliques, WHITSON , TANI et EYHARTS démontent des panneaux de protection, branchent quelques câbles et prennent des échantillons de l'air ambiant. Un incident survient quand un problème de compatibilité est détecté entre le système de refroidissement de Columbus et celui de la station (l'ETCS). Heureusement, le problème est vite réglé.

WALHEIM et SCHLEGEL débutent la deuxième sortie de la mission STS-122 le 13 février 2008 à 14h27 GMT. Alors qu'ils survolent la France, puis l'Allemagne, les deux astronautes se dirigent vers la soute d'Atlantis en remontant le long de Destiny et d'Harmony. Là, WALHEIM s'empare du nouveau NTA et monte sur le bras Canadarm2, qui l'emmène sur le segment P1. SCHLEGEL, lui, s'y rend "à pieds".

Fig. 27 : Rex WALHEIM sur le Canadarm2 avec le NTA.
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Sur le P1, WALHEIM passe le NTA à SCHLEGEL qui le fixe provisoirement sur un CETA. Ensuite, les deux astronautes démontent l'ancien NTA, l'arriment lui aussi à un CETA et installent le nouveau à son emplacement définitif.

Ils doivent pour cela visser quelques boulons et brancher des câbles électriques et des tuyaux. Une fois l'installation terminée, WALHEIM récupère l'ancien NTA sur le CETA et l'emmène dans la soute d'Atlantis, transporté par le Canadarm2. Il l'arrime solidement sur la plate-forme ICC-L pendant que SCHLEGEL se rend sur le module Columbus via le sas Quest pour y installer des protections thermiques sur des fixations.

Puis, sur le chemin du retour, le cosmonaute allemand s'arrête sur le laboratoire Destiny pour inspecter les protections contre les micrométéorites, qui semblent en bon état. Seul l'un des panneaux présente des dommages mineurs. WALHEIM vient rejoindre son collègue, puis les deux hommes retournent dans le sas de Quest. La sortie aura duré 6h45.

Pendant ce temps, à l'intérieur de la station, l'équipage rencontre quelques problèmes avec l'activation de Columbus, à cause d'un problème informatique. Les astronautes consacrent beaucoup de temps à installer les équipements scientifiques européens à leurs emplacements définitifs dans le module. Finalement, l'activation est complètement achevée le 14 février 2008.

Rex WALHEIM et Stanley LOVE débutent la troisième sortie de STS-122 le 15 février 2008 à 13h07 GMT. Leur première tâche est d'installer sur le module Columbus les instruments européens SOLAR (Solar Monitoring Observatory) et EuTEF (European Technology Exposure Facility). LOVE part dans la soute d'Atlantis, il se saisit de SOLAR et le bras Canadarm2 l'amène vers Columbus, où WALHEIM l'attend. Là, les deux astronautes vissent les quelques boulons qui fixent le nouvel instrument, puis ils se séparent.

Fig. 28 : Ce schéma montre la configuration extérieure du module Columbus.
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En effet, pendant que WALHEIM installe une protection thermique et des rampes sur Columbus, LOVE, toujours sur le Canadarm2, part vers la plate-forme de stockage ESP-2, près du sas de Quest. C'est ici que, le 13 août 2007, les astronautes MASTRACCHIO et WILLIAMS avaient stocké un gyroscope CMG défaillant en attendant qu'une navette le ramène sur Terre. Le moment est aujourd'hui arrivé.

LOVE et WALHEIM arrivent à peu près en même temps sur  l'ESP-2 car le transfert avec le bras manipulateur a pris tellement de temps que WALHEIM a pu finir ses activités sur Columbus. Les deux hommes ôtent la protection thermique qui recouvrait le CMG, puis procèdent à son démontage. Stanley LOVE s'en empare et l'emmène dans la soute d'Atlantis. WALHEIM le suit "à pieds" pour l'aider à fixer le CMG sur l'ICC-L, à l'emplacement précis où était stocké le SOLAR.

Fig. 29 : Rex WALHEIM, arrimé au Canadarm2, fixe le CMG sur l'ICC-L.
Crédit : DR.

Cela étant fait, Stanley LOVE se dirige maintenant vers l'instrument EuTEF, le saisit et l'emmène vers Columbus où l'attend Rex WALHEIM. Les deux hommes l'arriment ensuite à l'EPF (Fig. 28) puis ils fixent de nouvelles rampes sur le module européen. Ils rentrent dans le sas du module Quest et la sortie se termine à 20h32 GMT; elle a duré 7h25. Les deux astronautes n'ont pas eu le temps d'aller inspecter le SARJ défaillant et de préparer des outils pour la mission suivante (STS-123).

Le 16 février 2008, les moteurs RCS d'Atlantis sont mis à feu pendant exactement 36 minutes. L'altitude de la station s'en trouve augmentée de 2,3km (en moyenne). Il s'agit de la première rehausse d'orbite réalisée par une navette depuis 2002, destinée à préparer la station à l'arrivée de Soyouz TMA-12 et d'Endeavour STS-123.

L'équipage d'Atlantis dit au revoir à WHITSON, MALENTCHENKO et EYHARTS le 17 février 2008. Une petite cérémonie a lieu à 17h20 GMT et les écoutilles sont refermées à 18h03 GMT. La navette se sépare de la station le 18 février 2008 à 09h27 GMT. Après le départ, Peggy WHITSON dépressurise le PMA-2.

13. Lancement du vaisseau ATV-1

Léopold EYHARTS passe beaucoup de temps à activer les différents racks du module européen. Le 21 février, MALENTCHENKO démonte le système Kours-A du vaisseau Soyouz TMA-11, qui sera ramené sur Terre et réutilisé. Le 26 février 2008, EYHARTS donne plusieurs interviews à la télévision française et répond notamment aux questions de Harry ROSELMACK sur la chaîne TF1.

Fig. 30 : Léopold EYHARTS à bord de Columbus, en direct sur TF1.
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En vue des premiers essais du système de génération d'oxygène américain OGS, MALENTCHENKO désactive son équivalent russe, l'Elektron, le 26 février 2008. L'ingénieur de bord a ensuite installé un panneau de contrôle du vaisseau ATV à son emplacement définitif dans le module Zvezda. Le premier ATV, Jules Verne, doit décoller le 8 mars prochain à 04h23 GMT, du Centre Spatial Guyanais.

Tout l'équipage réalise un exercice d'évacuation le 27 février, afin de s'entraîner aux nouvelles procédures en vigueur depuis l'ajout de Columbus. Plus tard, Peggy WHITSON essaye d'activer l'OGS, mais sans succès. Le problème viendrait d'une des pompes.

Les moteurs KD1 et KD2 de Zvezda sont allumés le 28 février 2008 à 05h16 GMT (dt=123,57", dh=5,3km) afin de placer la station sur une bonne orbite en vue de l'arrivée de Soyouz TMA-12 et d'Endeavour STS-123.

Le 29 février, l'OGS parvient à démarrer sur commande de Houston. Le système produit la quantité d'oxygène nécessaire à un équipage de trois cosmonautes. Le 3 mars, le TsUP commande le transfert d'une grosse quantité d'ergols depuis les réservoirs de Progress M-63 vers ceux de Zvezda. Le lendemain, Peggy WHITSON arrête l'OGS. Comme Elektron est lui aussi éteint, ce sont les réserves de Progress M-63 qui sont utilisées pour oxygéner l'atmosphère de la station.

Un nouveau transfert d'ergols entre Progress M-63 et Zvezda est tenté par le TsUP le 5 mars mais doit être interrompu suite à un signal d'alarme concernant un des moteurs de Zvezda. Il est repris dès le lendemain et se passe sans incident.

L'un des plus grands événements de l'Histoire de la Station Spatiale Internationale, et de l'Europe spatiale, intervient le 9 mars 2008. Ce jour-là, à 04h03 GMT, un lanceur Ariane 5 décolle du Centre Spatial de Kourou et met en orbite le vaisseau spatial européen Jules Verne, le premier ATV.

Fig. 31 : Un événement historique : le décollage de Jules Verne.
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Peu après le lancement, le vaisseau connaît un problème avec le PDE-2 (Propulsion Drive Electronics), un boîtier électronique qui contrôle 7 des 28 moteurs ACS et l'un des quatre moteurs OCS. Cet incident est rapidement réglé, mais il oblige le centre spatial de Toulouse à reporter les deux premières corrections d'orbite.

14. Arrivée de la navette spatiale Endeavour STS-123

Deux jours seulement après Jules Verne, c'est au tour de la navette américaine Endeavour de prendre le chemin de l'Espace. Le vol STS-123 décolle le 11 mars 2008 à 06h28 GMT.

Il est commandé par Dominic GORIE, avec Gregory JOHNSON comme pilote. Les cinq spécialistes de mission sont Robert BEHNKEN, Mike FOREMAN, Takao DOI du Japon, Rick LINNEHAN et Garrett REISMAN. Ce dernier restera à bord de la station et prendra la place de Léopold EYHARTS, qui rentrera sur Terre avec Endeavour.

Fig. 32 : Décollage de la navette Endeavour STS-123.
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Les deux objectifs principaux de la mission sont l'installation du premier élément du module japonais Kibo et du système manipulateur Dextre.

L'équipage de la station passe le plus clair de la journée du 12 mars à préparer l'arrivée de la navette Endeavour. Peggy WHITSON s'occupe notamment de pressuriser le PMA-2 par lequel les visiteurs vont arriver.

Endeavour STS-123 s'amarre à la station le 13 mars 2008 à 03h49 GMT, avec environ vingt minutes de retard. En effet, lors de l'approche, le système de poursuite automatique s'est déverrouillé, et la station a dû être "retrouvée" manuellement. Les écoutilles sont ouvertes à 05h36 GMT et les deux équipages peuvent se retrouver.

Fig. 33 : Endeavour STS-123 s'approche de la station.
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Moins d'une heure et demie plus tard, JOHNSON et BEHNKEN se mettent aux commandes du bras manipulateur de la navette, le RMS, pour transférer la palette SLP de la soute d'Endeavour jusque vers la MBS. C'est la SLP (Spacelab Pallet Payload) qui abrite le SPDM (Special Purpose Dexterous Manipulator), mieux connu sous le nom de Dextre.

Ce robot est trop gros pour être transporté tel quel dans la soute d'Endeavour. Il a donc été installé en pièces détachées sur la palette SLP, et son montage par les astronautes se fera sur la plate-forme MBS.

Fig. 34 : Image virtuelle du Dextre.
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La SLP est arrimée à la MBS via un point d'ancrage PDGF au POA, un dispositif qui sert entre autres d'interface électrique. Mais quand le centre de Houston essaye de mettre les radiateurs de Dextre en marche, rien ne se passe. Les ingénieurs se mettent au travail pour trouver une solution, mais la situation n'est pas catastrophique dans la mesure où le robot est toujours muni de ses protections thermiques.

Fig. 35 : Schéma du Dextre dans sa position provisoire.
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Plus tard, Garrett REISMAN installe sa couchette Kazbek dans le vaisseau Soyouz TMA-11, à la place de celle de Léopold EYHARTS. A partir de ce moment, REISMAN devient officiellement le second ingénieur de bord de l'équipage MKS-16. Youri MALENTCHENKO s'occupe de démarrer le système de génération d'oxygène Elektron.

LINNEHAN et REISMAN entament la première sortie le 14 mars 2008 à 01h18 GMT. Leur première tâche est d'ôter la couverture de protection de la pièce d'amarrage du module Harmony où va être fixé le module japonais ELM-PS. Ils se dirigent ensuite vers la soute d'Endeavour où ils retirent des protections sur l'ELM-PS.

Fig. 36 : L'astronaute Rick LINNEHAN dans la soute d'Endeavour, près de l'ELM-PS.
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Ils reviennent ensuite vers le sas de Quest pour y déposer tout ce qu'ils ont retiré du module japonais, puis ils se rendent vers la palette SLP pour commencer à travailler sur Dextre.

Ils récupèrent tout d'abord les deux OTCM sur la SLP et en installent un à l'extrémité de chaque bras de Dextre. Les OTCM sont les mâchoires qui permettent de saisir des objets avec une grande précision.

A environ 06h30 GMT, le bras RMS de la navette extrait l'ELM-PS de la soute et commence à le déplacer vers le dessus d'Harmony, où il est arrimé à 07h00 GMT. Les astronautes rentrent dans le sas et la sortie se termine à 08h19 GMT. Elle aura duré 7h01.

Fig. 37 : L'ELM-PS sort de la soute d'Endeavour.
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Le problème avec l'alimentation électrique de Dextre n'est toujours pas réglé. Il semblerait qu'un défaut de conception en soit à l'origine : un bus de communication série a été mal configuré et ne respecte pas la norme MIL-STD-1553B. En conséquence, deux amplificateurs bidirectionnels sont connectés en série et le signal est "réfléchi" entre le POA et le PDGF de la SLP.

Le lendemain de la première sortie, le 15 mars, les astronautes démontent le CBM dans le vestibule entre Harmony et l'ELM-PS et installent des disjoncteurs. A environ 01h20 GMT, ils pénètrent pour la première fois dans l'ELM-PS. Plus tard, les ingénieurs de Houston décident d'accrocher le bras Canadarm2 au PDGF de Dextre, afin de l'alimenter en électricité. Le robot est mis sous tension avec succès à 02h10 GMT.

Ensuite, après une nuit de sommeil, les astronautes LINNEHAN et FOREMAN commencent la deuxième sortie dans l'Espace de la mission STS-123 le 15 mars 2008 à 23h48 GMT. Ils se dirigent immédiatement vers la palette SLP, où ils commencent par détacher les deux bras de Dextre de leur lieu de stockage.

Ils les fixent ensuite au corps principal du robot et enlèvent plusieurs de leurs couvertures de protection thermique. Ils rentrent dans le sas de Quest à 06h56 GMT le 16 mars. La sortie a duré 7h08. Pendant ce temps, le Canadarm2 avait été déconnecté de Dextre pour pouvoir aider les astronautes. Il est reconnecté dès que ceux-ci sont dans le sas.

Le 16 mars, l'une des deux pompes du groupe 4SPN1 de la boucle KOB2 du système russe de régulation thermique tombe en panne. Aucun autre exemplaire n'est présent à bord, et le remplacement devra attendre. En attendant, c'est le groupe de secours 4SPN2 qui prend le relais.

La troisième sortie dans l'Espace de STS-123 débute le 17 mars 2008 à 22h51 GMT quand les astronautes LINNEHAN et BEHNKEN sortent du module Quest et se dirigent vers la palette où est toujours stocké Dextre. Le bras Canadarm2 est déconnecté du robot et LINNEHAN s'y arrime.

Les deux hommes récupèrent les systèmes THA et OTP sur la palette et le bras manipulateur transporte LINNEHAN jusqu'à leur point d'installation sur Dextre. Pendant qu'il procède à la mise en place de l'OTP, BEHNKEN retire des couvertures de protection thermique. LINNEHAN prend environ quarante minutes de retard car les boulons de l'OTP ont du mal à être vissés. Les deux astronautes installent ensuite le THA.

Fig. 38 : Robert BEHNKEN lors de la troisième sortie.
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Ensuite, le bras emmène LINNEHAN dans la soute d'Endeavour. Sur le chemin, il annonce à Houston qu'il voit trois satellites ! Une fois dans la soute, il récupère le LWAPA (Light Weight Adapter Plate Assembly), un dispositif qu'il va fixer sur l'EPF du module européen Columbus et qui va servir à recevoir de petites expériences.

Pendant ce temps, BEHNKEN est toujours sur Dextre et s'occupe d'y installer la caméra CLPA2. Il s'agit du dernier élément du robot canadien, qui est maintenant complet. BEHNKEN range les divers outils qui restent sur la palette SLP qui va bientôt être ramenée dans la soute d'Endeavour.

Ensuite, LINNEHAN arrive sur le module Columbus et commence à installer le LWAPA. BEHNKEN range un joint de secours pour le Canadarm2 sur la plate-forme ESP-2. Il se dirige ensuite vers la soute de la navette où il récupère l'expérience MISSE-6B (il n'a pas le temps de se saisir de MISSE-6A).

Fig. 39 : La navette Endeavour amarrée au module Harmony pendant la troisième sortie.
Columbus et l'ELM-PS sont bien visibles.

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Il se rend sur Columbus pour installer MISSE-6B sur le LWAPA, mais il rencontre quelques problèmes. De son côté, LINNEHAN, toujours sur le Canadarm2, va chercher un disjoncteur DCSU de secours dans la soute et va le ranger sur l'ESP-2. Il recommence l'opération avec un second DCSU. Sur Columbus, BEHNKEN ne parvient pas à fixer MISSE-6B et doit la ramener dans la soute.

Ensuite, les deux astronautes reviennent dans le sas du module Quest. La sortie se termine à 05h44 GMT (le 18 mars) et a duré 6h53.

Plus tard dans la journée du 18 mars, le robot Dextre est déployé pour la première fois. Après quelques essais, il est fixé sur le PDGF du module Destiny. Lors d'un test, il réagit mal à une commande : il tourne dans la direction opposée à celle qui lui était demandée. Mais les ingénieurs comprennent rapidement qu'il y avait une erreur de signe dans le programme de configuration DMCS (Dexterous Manipulator Control Software) et qu'il suffira de télécharger un patch de correction ultérieurement.

Fig. 40 : Le robot Dextre, peu de temps après son premier déploiement.
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Une fois Dextre sur Destiny, le Canadarm2 est disponible pour effectuer d'autres tâches. Il est immédiatement utilisé pour récupérer la palette SLP sur le P1 et la reposer dans la soute d'Endeavour (le transfert est effectué le 19 mars autour de 03h00 GMT).

Ensuite, BEHNKEN et FOREMAN se lancent dans la quatrième sortie dans l'Espace de la mission STS-123. Ils branchent les batteries des scaphandres EMU le 20 mars 2008 à 22h04 GMT et se dirigent immédiatement vers la poutre S0 pour procéder au remplacement d'un régulateur RPCM (le S02B-D). Ce dispositif est monté en aval du gyroscope CMG-2 (qui a donc dû être arrêté le temps de l'opération) et sert de secours au cas où le RPCM principal aurait un problème.

Une fois le remplacement effectué, les deux astronautes ne parviennent pas à reconfigurer correctement le panneau de contrôle (situé sur le Z1). Le nouveau RPCM ne peut donc pas être activé. Le CMG-2 peut fonctionner, mais ne dispose pas d'alimentation de secours. BEHNKEN retourne déposer l'ancien RPCM dans le sas.

Fig. 41 : Robert BEHNKEN lors de la quatrième sortie.
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Après cela, les deux hommes se livrent à la démonstration d'une nouvelle méthode de réparation du bouclier thermique des navettes américaines. Après être allés stocker des échantillons dans la soute d'Endeavour, ils remontent sur le module Harmony pour libérer les huit loquets de l'ACBM qui va bientôt recevoir le module japonais Kibo (JEM). Ils se rendent ensuite sur Dextre et ôtent la protection thermique de l'OTCM-2 (le temps avait manqué lors de la première sortie), puis ils relâchent les loquets du CBM d'Harmony qui recevra le MPLM Leonardo lors de STS-126.

Ensuite, les astronautes rentrent dans le sas à 04h28 GMT (le 21 mars), après une sortie de 6h24. Plus tard, EYHARTS et WHITSON déplacent l'armoire scientifique européenne MSG de Destiny vers Columbus.

La cinquième et dernière sortie de STS-123 commence le 22 mars 2008 à 20h34 GMT quand les astronautes BEHNKEN et FOREMAN s'extraient du module Quest. Leur première tâche est d'aller travailler sur l'OBSS (Orbiter Boom Sensor System). Ce dispositif a été introduit dans le programme des navettes américaines après la catastrophe de Columbia de février 2003. Il s'agit d'une extension au bras de la navette qui lui permet de regarder sous son bouclier afin d'en vérifier l'intégrité.

Mais la prochaine navette (STS-124) emportera l'énorme module japonais Kibo et n'aura plus assez de place dans sa soute pour l'OBSS. Les astronautes d'Endeavour vont donc le laisser accroché à la station, et Discovery le récupérera quand elle s'amarrera, au mois de mai prochain.

Mais l'OBSS n'a pas été conçu pour un séjour prolongé dans l'Espace. Après que le Canadarm2 l'a amené sur la poutre S1, BEHNKEN et FOREMAN s'occupent d'installer des cordons ombilicaux, appelés KAU (Keep-alive Umbilicals), qui permettront d'apporter la puissance nécessaire au système de chauffage.

Fig. 42 : L'OBSS vient d'être accroché sur la poutre S1 par le Canadarm2.
Crédit : DR.

A environ 22h30 GMT, le Canadarm2 se détache de l'OBSS. Les astronautes installent alors une couverture de protection thermique et fixent les deux extrémités à la poutre S1. Ensuite, les deux hommes se séparent. FOREMAN part inspecter le SARJ défaillant sur le segment S3/S4 tandis que BEHNKEN se rend sur le module Columbus pour installer les expériences MISSE-6A et MISSE-6B qui avaient rencontré des problèmes lors de la troisième sortie.

Du côté de FOREMAN, les nouvelles sont plutôt bonnes. Il ôte plusieurs panneaux pour voir s'il n'y a pas des objets parasites derrières, mais il ne trouve rien ! BEHNKEN, quant à lui, parvient malgré quelques incidents à installer les deux MISSE-6.

Comme il leur reste du temps, les astronautes installent des protections thermiques sur des tourillons de l'ELM-PS. Ils rentrent dans le sas à 02h36 GMT, après une sortie de 6h02.

Les écoutilles entre la station et Endeavour sont verrouillées à 21h51 GMT le 24 mars 2008, et la navette se sépare du PMA-2 le 25 mars 2008 à 00h25 GMT. Peggy WHITSON procède par la suite à la dépressurisation du PMA-2.

Endeavour se pose au Centre Spatial Kennedy le 27 mars 2008 à 00h39 GMT. EYHARTS rencontre quelques problèmes avec son système vestibulaire et il doit être pris en charge par les médecins. Son vol aura duré finalement quarante-huit jours.

Fig. 43 : La Station Spatiale Internationale, vue depuis Endeavour.
Crédit : DR.

15. Arrivée de l'ATV-1

Le 27 mars, WHITSON, MALENTCHENKO et leur nouveau camarade REISMAN enfilent leurs scaphandres Sokol-KV-2 et montent dans le vaisseau Soyouz TMA-11 afin de vérifier l'ajustement des couchettes Kazbek-UM.

Pendant ce temps, le vaisseau Jules Verne reprend de l'activité. Cela faisait plusieurs jours qu'il était dans une position d'attente 2000km devant la station, et le 27 mars il allume ses moteurs à trois reprises (05h59 GMT, 06h44 GMT et 07h28 GMT) pour s'en rapprocher jusqu'à une distance de 10km.

Le 29 mars 2008 est le premier jour de démonstration de l'ATV ("Demo Day 1"). Le vaisseau européen se place à une distance de 1000km derrière la station puis manœuvre pour arriver au point S-1/2 (Fig. 44). Pour cela, il se guide au moyen de son système de navigation par GPS relatif (RGPS), ce qui représente une première mondiale.

Fig. 44 : Schéma des différents points sur le trajet de l'ATV.
Crédit : DR.

Il atteint le point S1 à 15h05 GMT puis il commence à se diriger vers le point S2, où il parvient à 15h51 GMT. Les projecteurs sont alors allumés et l'équipage peut voir le vaisseau depuis la station. Le système Kours est activé afin de comparer ses données à celles du RGPS, puis les cosmonautes ont envoyé des commandes HALTE et RETRAITE pour vérifier que la réception se faisait convenablement.

A 17h30 GMT, le Centre de Contrôle de Toulouse envoie la commande ECHAPPEMENT qui a pour effet de renvoyer automatiquement le Jules Verne au point S-1/2. C'est la fin du premier jour de démonstration, et le vaisseau est éloigné à environ 120km de la station.

Fig. 45 : Le Jules Verne vu depuis la station lors du Demo Day 1.
Crédit : DR.

L'ATV se prépare dès le lendemain à réaliser le programme du second jour de démonstration ("Demo Day 2"). Il commence à 00h22 GMT le 31 mars une série de six manœuvres qui vont le ramener au point S-1/2.

Ensuite, à 12h26 GMT il allume ses moteurs et gagne le point S1 à 13h12 GMT, puis le point S2 à 13h58 GMT, et enfin le point S3 15h10 GMT. Il n'est alors plus qu'à 249m du module Zvezda. A 15h53 GMT, les cosmonautes envoient une commande HALTE, puis une commande RETRAITE deux minutes plus tard.

Les moteurs sont rallumés à 15h59 GMT et Jules Verne atteint le point S4 à 16h13 GMT, puis le point S41 à 16h37 GMT. La navigation se fait alors à l'aide des instruments lasers VDM et TGM, qui illuminent les cibles installées sur le module Zvezda. L'utilisation de cette technologie constitue une autre grande première au niveau mondial.

Le vaisseau n'est plus qu'à 11m de Zvezda et reste dans cette position pendant trois minutes avant de revenir au S4 (à 16h45 GMT). L'équipage de la station envoie alors la commande ECHAPPEMENT qui ramène l'ATV au point S-1/2.

Fig. 46 : Le Jules Verne lors du Demo Day 2.
On voit nettement le problème avec la protection thermique.
Crédit : DR.

Quand l'ATV était suffisamment proche, les cosmonautes ont pris des photos haute résolution qui ont permis de comprendre pourquoi le système de refroidissement consommait environ 400 W de plus que prévu. Un morceau de revêtement thermique est en effet déchiré sur la coque du vaisseau, entraînant ainsi un échauffement supérieur à la normale.

Le lendemain du Demo Day 2, Youri MALENTCHENKO procède à l'activation du système de génération d'oxygène Elektron.

Le 2 avril, les réservoirs d'UDMH de Progress M-63 sont purgés dans le vide spatial. Avant cela, le contrôle d'orientation de la station avait été confié à la partie russe, afin de ne pas saturer les gyroscopes américains en tentant de maintenir le complexe stable. Le hublot scientifique du module Destiny avait été fermé afin d'éviter sa contamination.

Le grand jour arrive le 3 avril 2008. A 10h31 GMT le Jules Verne arrive au point S-1/2, puis il recommence les manœuvres qu'il avait déjà réalisées lors du Demo Day 2. Il gagne le S1 à 11h18 GMT et devient visible sur les écrans du centre de Toulouse. A 12h04 GMT il parvient au point S2 et y reste une trentaine de minutes, le temps d'activer le système Kours et d'allumer les projecteurs. Le point S3 est atteint à 13h16 GMT. Les caméras de la station donnent maintenant de bonnes images du vaisseau, qui n'en est plus qu'à 249m.

Fig. 47 : Le centre de contrôle de Toulouse, peu avant l'amarrage du Jules Verne.
Crédit : DR.

La navigation se fait dorénavant au moyen du vidéomètre (VDM). L'ATV quitte le S3 et s'approche du module Zvezda à la vitesse relative de 0,07m/s. Il arrive alors au point S4 à 14h14 GMT, puis au point S41 à seulement 11m de la station.

Les centres de Moscou, Houston et Toulouse donnent alors leur feu vert pour l'amarrage. Celui-ci intervient à 14h45 GMT le 3 avril 2008. Les crochets qui assurent la jonction sont actionnés à 14h52 GMT.

Fig. 48 : Le Jules Verne amarré à Zvezda.
Crédit : DR.

Les cosmonautes pénètrent dans la section pressurisée de Jules Verne dès le 4 avril. Ils effectuent un test pour vérifier l'étanchéité de la liaison et portent des gants et des masques, au cas où l'atmosphère serait contaminée. D'ailleurs, ils en prennent un échantillon pour l'analyser, et ils installent un épurateur d'air qui va fonctionner pendant plus de huit heures après la fermeture de l'écoutille qui lie le vaisseau à Zvezda.

Plus tard dans la journée du 4 avril, les ingénieurs de Houston téléchargent le patch pour le logiciel du robot japonais Dextre. Le petit défaut de conception qui avait été décelé lors de la mission STS-123 est maintenant corrigé.

Le 5 avril, WHITSON et MALENTCHENKO entrent à nouveau dans l'ATV, mais cette fois sans aucune mesure de protection, étant donné que l'atmosphère a été filtrée toute la nuit. A environ 13h30 GMT le contrôle de l'orientation de la station est transféré à la partie russe, et dix minutes plus tard les moteurs du Jules Verne sont allumés pour en vérifier le bon fonctionnement. Les gyroscopes américains (CMG) reprennent le contrôle à 14h20 GMT.

Ensuite, MALENTCHENKO et REISMAN préparent Progress M-63 pour son départ imminent. Après avoir activé ses systèmes, ils déconnectent tout ce qui le relie à la station et ferment l'écoutille. Le vaisseau se sépare du module Pirs le 7 avril 2008 à 08h49 GMT.

16. Retour sur Terre

Le vaisseau Soyouz TMA-12 est lancé de Baïkonour le 8 avril 2008. Il emmène dans l'Espace les cosmonautes Sergueï VOLKOV et Oleg KONONIENKO qui vont former l'équipage MKS-17, ainsi que la première cosmonaute de Corée du Sud : YI So-yeon. Cette dernière travaillera dans le segment russe et reviendra sur Terre avec WHITSON et MALENTCHENKO. L'équipage de relève s'amarre au module Pirs le 10 avril 2008 à 12h57 GMT.

Fig. 49 : REISMAN, MALENTCHENKO, VOLKOV, WHITSON et KONONIENKO.
Crédit : DR.

Après une brève cérémonie de bienvenue, les nouveaux arrivants reçoivent quelques consignes de sécurité. A environ 20h40 GMT, MALENTCHENKO et VOLKOV s'occupent de transférer la couchette Kazbek-UM de YI de Soyouz TMA-12 vers Soyouz TMA-11.

Peggy WHITSON réalise un test des systèmes de Soyouz TMA-11 le 14 avril, avec notamment un bref allumage des moteurs DPO.

Depuis l'amarrage du Jules Verne, le système de génération d'oxygène Elektron avait été désactivé pour économiser la puissance électrique du segment russe. C'était alors le système américain OGS qui avait pris le relais. Le 14 avril, VOLKOV et KONONIENKO débranchent l'ATV du réseau de Zvezda, ce qui permet de réactiver Elektron. De plus, il rajoutent de l'oxygène dans l'atmosphère de la station au moyen des réserves de Jules Verne. C'est la première utilisation du système GDS (Gas Delivery System).

Après quatre autre journées d'activités communes à bord de la station, les trois cosmonautes embarquent à nouveau leur vaisseau le 18 avril à 22h30 GMT. Ensuite, WHITSON et MALENTCHENKO procèdent à l'activation du Soyouz à 02h00 GMT et les écoutilles sont fermées. Le contrôle d'attitude de la station est arrêté à 05h01 GMT et Soyouz TMA-11 se sépare du module Zaria à 05h06 GMT le 19 avril 2008.

Fig. 50 : Soyouz TMA-11 s'éloigne de la station.
Crédit : DR.

Le moteur de freinage est allumé à 07h40 GMT (dt=258"), et le vaisseau entame sa descente. A cause d'un incident survenu lors de la séparation des trois compartiments du vaisseau, le système de navigation bascule en mode balistique, comme cela avait déjà été le cas lors du vol précédent (Soyouz TMA-10).

Le vaisseau atterrit à environ 08h30 GMT, à environ 450km à l'ouest du point prévu.

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