MKS-30 | Chronologie

1. Début de la mission

La trentième expédition principale de la Station Spatiale Internationale commence le 21 novembre 2011, quand le vaisseau Soyouz TMA-02M revient sur Terre avec les cosmonautes VOLKOV, FURUKAWA et FOSSUM.

Le commandant Daniel BURBANK et les ingénieurs de bord Anton CHKAPLEROV et Anatoli IVANICHINE restent les trois sur la station en attendant l'arrivée de Soyouz TMA-03M, qui ramènera l'équipage à six personnes.

Dès le 25 novembre, IVANICHINE doit remplacer une pompe ENA de la boucle 1 du système de régulation thermique (SOTR) du module Rassviett. Ensuite, le 30 novembre à 23h11 GMT, les moteurs KD1 et KD2 de Zvezda sont allumés (dt=62,68", dV=1,04m/s, dh=1,82km).

Toujours le 30 novembre, BURBANK réalise une mise à jour du dispositif CUCU (COTS UHF Communications Unit), qui permettra d'établir une liaison radio entre le sol, la station et le vaisseau spatial Dragon. Pour cela, il passe par le système de communications espace-espace (SSSR) du Segment américain de la station. Le CUCU avait été amené en novembre 2009 lors de STS-129, et il avait été testé en janvier-mars 2010.

Le 6 décembre, le centre de contrôle japonais de Tsukuba réalise deux essais du bras JEMRMS. Dans un premier temps, seul le poignet est mis en rotation (DEMO 1). Dans un deuxième temps, c'est tout le bras qui réalise un mouvement de translation (DEMO 2).

Fig. 1 : Schémas des deux essais du JEMRMS du 6 décembre 2011.
Crédit : NASA.

Une nouvelle correction d'orbite est réalisée le 9 décembre à 19h50 GMT à l'aide des moteurs KD1 et KD2 de Zvezda (dt=82", dV=1,33m/s, dh=2,36km).

Le 19 décembre, IVANICHINE remplace un ensemble batterie 800A du module Zvezda par un nouvel exemplaire stocké à bord. Pendant ce temps, CHKAPLEROV commence à installer le poste de pilotage de l'ATV, ainsi que le poste de contrôle BUAP, en vue de tester le système de communications PCE.

IVANICHINE et CHKAPLEROV s'occupent également, le 20 décembre, de remplacer plusieurs lampes dans les modules Zvezda et Zaria, dans le cadre d'une modernisation du système d'éclairage (les lampes SSD305 sont remplacées par des SSD307).

La JAXA procède les 20 et 21 décembre à deux campagnes de démonstration du JEMRMS.

2. Arrivée de Soyouz TMA-03M

Le 37ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°Л15000-039) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 21 décembre 2011 à 13h16'14,190" GMT.

La charge utile est constituée du vaisseau spatial Soyouz TMA-03M (11F732A47 n°703), qui est injecté à 13h25 GMT sur une orbite basse (198,93km x 267,02km x 51,65°). Il a une masse de 7205kg (1284kg pour le BO, 2919kg pour le SA, et 880,1kg d'ergols).

L'équipage est constitué du commandant Oleg KONONIENKO, de l'ingénieur de bord n°1 André KUIPERS et de l'ingénieur de bord n°2 Donald PETTIT. Ils vont se joindre à l'équipage actuel de la station pour former un équipage à six.

Fig. 2 : Décollage de Soyouz TMA-03M, 21 décembre 2011.
Crédit : Reuters.

Le 21 décembre, à bord de la station, CHKAPLEROV réalise l'essai du système de communications PCE qu'il prépare depuis trois jours. Malheureusement, un module qui sert d'interface (norme 1553) entre le PCE et l'ordinateur terminal de Zvezda (TVM) ne fonctionne pas correctement.

Le CPD1 (Communication Processor Deformatter), qui fait partie du PCE, échoue l'autotest qui devrait permettre de vérifier la liaison entre lui et le TVM. Une seconde tentative est réalisée le 22 décembre, sans plus de succès.

Au Centre Spatial Guyanais, le remplissage des réservoirs de l'ATV-3 ne sera pas autorisé tant que le PCE ne sera pas déclaré opérationnel. Le lancement est actuellement programmé pour le 9 mars 2012.

Le vaisseau Soyouz TMA-03M s'amarre avec succès au module Rassviett le 23 décembre 2011 à 15h19'14" GMT. Le rendez-vous a été réalisé grâce au système automatique Kours.

Fig. 3 : L'équipage MKS-30 est maintenant au complet.
Crédit : Roscosmos.

Le 28 décembre, PETTIT et BURBANK se lancent dans une grande activité de maintenance du système informatique américain. Ce système repose sur un certain nombre d'ordinateurs appelés MDM, et ils doivent être mis à jour pour permettre les rendez-vous avec les vaisseaux spatiaux Dragon, qui seront opérationnels d'ici quelques mois.

Les astronautes américains vont devoir remplacer certaines cartes électroniques existantes par de nouvelles cartes, appelées EPIC (Enhanced Processor & Integrated Communications). Six des nouvelles cartes avaient été apportées sur la station par Progress M-11M, et quatre autres étaient dans la cargaison de Soyouz TMA-03M.

C'est un total de cinq ordinateurs MDM qui doivent être mis à niveau. Parmi ceux-ci, on en compte trois qui font partie du système de contrôle-commande (C&C), et deux qui sont intégrés au système de navigation (GNC). Les astronautes interviennent successivement sur les cinq MDM, et l'activité dure jusqu'au 5 janvier.

- C&C-1 (28 décembre 2011)
- C&C-2 (29 décembre 2011)
- C&C-3 (5 janvier 2012)
- GNC-1 (5 janvier 2012)
- GNC-2 (3 janvier 2012)

D'autres modifications seront apportées ultérieurement aux logiciels, mais la partie matérielle est donc terminée.

3. Arrivée de Progress M-14M

Le vaisseau de ravitaillement Progress M-13M, qui est amarré au module Pirs depuis le mois de novembre 2011, va bientôt quitter la station. Avant de rentrer dans l'atmosphère, il larguera le microsatellite Tchibis-M.

Le 19 janvier, en vue de cette opération, IVANICHINE et CHKAPLEROV installent le container de largage (TPK) à la place du mécanisme d'amarrage ASA. La veille, ils avaient mis la vanne d'égalisation des pressions (KSD) du Compartiment de Fret (GrO) sous dépendance électrique, ce qui leur permet de dépressuriser le GrO dès le 20 janvier.

Progress M-13M se sépare de Pirs le 23 janvier, et juste après son départ KONONIENKO referme la vanne d'égalisation des pressions (KVD) qui relie Pirs à son vestibule. Le microsatellite Tchibis-M est par la suite largué avec succès.

Fig. 4 : Progress M-13M se sépare de Pirs.
Tchibis-M est bien visible à la place du mécanisme d'amarrage.
Crédit : NASA.

Un nouveau vaisseau de ravitaillement, Progress M-14M, est lancé de Baïkonour dès le 25 janvier 2012, et il s'amarre au module Pirs le 28 janvier 2012. Les moteurs de Zvezda doivent être allumés le 29 janvier afin d'éviter un débris orbital (dt=64", dV=1,11m/s, dh=1,90km).

Les 6 et 7 février, des transferts d'ergols sont réalisés de Progress M-14M vers Zvezda. De l'UDMH est transféré dans le réservoir BG1 à l'aide du compresseur K3, et du N2O4 est transféré dans le réservoir BO2 avec le compresseur K2.

Pour ces opérations, le système de télémétrie BITS2-12 doit être mis hors service. Certains systèmes cruciaux, comme Elektron ou Vozdoukh, doivent donc être eux-aussi arrêtés pour ne pas avoir à fonctionner sans suivi en temps réel.

4. La sortie dans l'Espace

Les cosmonautes CHKAPLEROV et KONONIENKO doivent réaliser une sortie dans l'Espace le 16 février prochain, et dès le 8 février ils commencent à préparer leurs scaphandres Orlan-MK. Ils ajustent les extrémités à leur taille respective, vérifient l'étanchéité, installent les batteries pour le système de télémétrie BRTA et installent les équipements américains, comme les lampes frontales et les caméras.

Le 9 février, CHKAPLEROV et IVANICHINE préparent le vaisseau Progress M-14M à une séparation commandée par le TsUP, au cas où la sortie se terminerait mal et où la station devrait être évacuée.

Un incident important survient le 12 février, pendant que les six cosmonautes dorment. Le boîtier DCSU de la Voie n°3B (qui correspond au panneau solaire 3B) reçoit le signal POR (Power On Reset), qui est émis pour une raison inconnue (les radiations pourraient en être la cause).

En conséquence, le DCSU se met hors-service, ce qui coupe l'alimentation électrique normale de la Voie 3B (en clair : le panneau solaire 3B est déconnecté). Dans une situation de ce type, les batteries entrent automatiquement en action (les trois boîtiers BCDU qui les commandent se mettent en service).

Evidemment, maintenant que la Voie 3B est sur batterie, elle ne peut plus assurer l'alimentation normale de tous les équipements, et une partie doit donc être délestée.  Plusieurs ordinateurs MDM sont donc mis hors service, ainsi que l'antenne de télécommunications en bande Ku et le gyroscope CMG-3.

Les ingénieurs de Houston remettent en service le DCSU 3B quelques heures seulement après le déclenchement, mettant fin à cette situation tendue.

CHKAPLEROV et KONONIENKO réalisent une répétition générale de leur sortie le 14 février. Ils enfilent leurs scaphandres Orlan-MK et isolent le Compartiment de Transfert (PKhO) de Zvezda.

La 36ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment russe (VKD-30) débute le 16 février 2012 à 14h31 GMT, quand les cosmonautes Anton CHKAPLEROV (Orlan-MK n°6) et Oleg KONONIENKO (Orlan-MK n°4) sortent par l'écoutille VL-1 du module Pirs.

Leur objectif principal est de déplacer le mât de charge GStM-1 du module Pirs vers le module Poïsk. Ils commencent par déployer le GStM-2, qu'ils utilisent pour saisir le GStM-1. Ils détachent ce dernier de Pirs, et ils le déplacent vers Poïsk, puis le fixent sur le point d'ancrage BTS.

Fig. 5 : Schémas du déplacement du GStM-1.
Crédit : RKK Energuia.

Les deux cosmonautes vont ensuite fixer sur le module Poïsk les deux plateaux de l'expérience Vynoslivost, qui consiste à exposer différents matériaux à l'environnement spatial afin d'observer leurs réactions sur le long terme. Ils récupèrent également un morceau de protection thermique sur Zvezda, afin de le ramener au sol pour analyses (expérience Test).

Fig. 6 : Emplacement des panneaux de l'expérience Vynoslivost.
Crédit : RKK Energuia.

Ensuite, à 19h04 GMT, ils jettent dans le vide la protection thermique qui recouvrait le point d'ancrage BTS du module Poïsk où le GStM-1 a été fixé. Ils s'occupent aussi de rétracter le GStM-2.

L'écoutille VL-1 est refermée à 20h47 GMT. La sortie a duré 6h16. IVANICHINE réintègre le vaisseau Progress M-14M au Segment russe dès le 17 février.

Le 20 février, dans le module Zvezda, IVANICHINE remplace une pompe du panneau 4SPN2 de la boucle KOB2 du système de régulation de température SOTR.

Les 27 et 28 février, CHKAPLEROV et KONONIENKO travaillent sur les deux combinaisons Tchibis (PVK-1 et PVK-2) pour les convertir au nouveau standard Tchibis-M, à l'aide d'un kit apporté par Progress M-13M. Le 29 février KONONIENKO travaille avec un analyseur de spectre pour examiner l'antenne de télécommunications Lira, qui permettra bientôt de communiquer avec les satellites relais Loutch-5, dont le premier exemplaire a été lancé trois mois plus tôt, le 11 décembre 2011.

Une correction d'orbite est réalisée le 29 février 2012 à 10h12 GMT au moyen des moteurs KD1 et KD2 de Zvezda (dt=76", dV=1,24m/s, dh=2,1km).

5. Panne du WPA

Le 1er mars, le système américain de recyclage des eaux usées WPA tombe en panne, suite à une fuite du réacteur catalytique. Un incident similaire s'était déjà produit en mars 2010. Pendant que le WPA est indisponible, les cosmonautes doivent utiliser de l'eau à forte teneur en iode des CWC-I pour pouvoir continuer à utiliser le PWD et l'OGA.

Le lancement de l'ATV-3 depuis le Centre Spatial Guyanais était prévu à l'origine pour le 9 mars 2012, mais le 2 mars on apprend qu'il doit être repoussé de plusieurs semaines. Suite à l'examen des photos prises après le chargement du fret (réalisé en novembre 2011 sous responsabilité Astrium), il apparaît en effet que l'une des sacoches (un demi CTB) est mal accrochée. L'ESA pensait que le problème n'aurait pas de conséquence, mais la NASA n'était pas du même avis et a demandé qu'il soit résolu.

A ce moment, le lanceur Ariane 5 ES est déjà dans le BAF, et la coiffe a été refermée sur l'ATV-3. Pour fixer la sacoche correctement, il faut donc retirer la coiffe, ouvrir à nouveau l'écoutille du vaisseau et installer le portique d'accès LCAM, le tout en sachant que l'ATV et l'EPS sont chargés en ergols. Le lancement est finalement fixé au 23 mars.

Mais avant même que l'ATV-3 ne décolle de Kourou, l'équipage de la station commence à préparer l'arrivée du vaisseau japonais HTV-3. Le 2 mars, KUIPERS installe le panneau de contrôle HCP (HTV Control Panel) dans le JPM.

Le 7 mars, le premier essai de l'expérience de ravitaillement de satellites RRM est réalisé à l'aide du bras Canadarm2 et de l'embout Dextre. Le RRM avait été acheminé lors de la mission STS-135, puis placé sur l'ELC4 en septembre 2011.

Le RRM contient plusieurs éléments représentatifs de ceux que l'on trouve généralement sur les satellites, comme des vannes d'ergols. Il contient aussi quatre outils conçus spécifiquement pour interagir avec ces éléments. Le Canadarm2 et le Dextre peuvent saisir ces outils, et les tester sur les éléments représentatifs afin de démontrer qu'il est possible de ravitailler un satellite à l'aide d'un robot.

Le 7 mars, donc, Dextre saisit trois des quatre outils, et des essais électriques sont menés à bien. Il ne s'agit que d'une première étape. Le lendemain - 8 mars - Dextre utilise les outils MFT et WCT pour tourner des vis et sectionner des câbles.

Toujours le 8 mars, BURBANK remplace le réacteur catalytique (CR) du WPA, situé dans le module Tranquility, derrière la baie WRS-1, par un nouvel exemplaire qui était stocké à bord. Le lendemain, 9 mars, le CDRA du module Tranquility s'arrête intempestivement suite à un incident sur sa vanne ASV-3. Le Vozdoukh russe et le CDRA de Destiny sont toujours opérationnels.

Le 12 mars, KONONIENKO remplace la vanne d'équilibrage des pressions (KVD 109) entre les modules Zaria et Zvezda. Un essai d'étanchéité est réalisé le 14 mars, et il nécessite la fermeture de l'écoutille. Chaque membre d'équipage doit donc rester du côté qui lui permettrait de gagner son vaisseau Soyouz en cas d'évacuation. Le 15 mars, le sécheur-réfrigérant KhSA du Compartiment de Descente du vaisseau Soyouz TMA-22 tombe en panne.

Le 20 mars, KONONIENKO remplace l'un des trois transmetteurs du système de communications Regul-OS du module Zvezda. Il y a trois transmetteurs redondants, celui incriminé s'appelle SA-325-I. Chaque transmetteur est constitué d'un émetteur-récepteur (PPA) et d'un processeur numérique (UTsO).

6. Arrivée de l'ATV-3

Le lanceur Ariane 5 ES L553 (VA205) décolle de la Zone de Lancement n°3 du Centre Spatial Guyanais de Kourou le 23 mars 2012 à 04h34'05" GMT. Sa charge utile est constituée du vaisseau de ravitaillement européen ATV-3 « Edoardo Amaldi ».

L'étage supérieur EPS se sépare à 04h43'05" GMT et son moteur Aestus s'allume à 04h43'12" GMT pendant 491". Le deuxième allumage intervient à 05h33'28" GMT et dure seulement 28". L'ATV-3 se sépare de l'EPS à 05h37'55" GMT.

Fig. 7 : Décollage d'Ariane 5 ES pour le Vol 205, 23 mars 2012.
Crédit : ESA/CNES/Arianespace.

Juste après la mise sur orbite, le centre de contrôle de Toulouse (ATV-CC) reçoit l'information comme quoi le mât ADB de l'antenne PL2 s'est correctement déployé, mais il manque le compte-rendu de fin de course. Il existe donc un doute quant au bon déploiement de l'ADB, et les cosmonautes sont mis à contribution pour prendre des photos du vaisseau quand il passera  environ 100km en-dessous de la station. Mais cette opération ne sera finalement pas nécessaire, car le signal du fin de course de l'ADB arrive finalement à Toulouse.

Le 24 mars, pour la troisième fois dans l'histoire de la station, les cosmonautes doivent se réfugier dans leurs Soyouz respectifs car un débris généré par la collision entre les satellites Cosmos 2251 et Iridium 33 passe près de la station.

L'ATV-3 s'amarre au module Zvezda le 28 mars 2012 à 22h31'17" GMT. CHKAPLEROV démonte ensuite les instruments installés dans Zvezda pour superviser l'amarrage (le PCE, le boîtier BUAP et le panneau de contrôle), et va les stocker dans le module Zaria.

Fig. 8 : L'ATV-3 « Edoardo Amaldi » arrive en vue de la station, 28 mars 2012.
Crédit : Roscosmos.

Le 29 mars, KONONIENKO et KUIPERS testent l'étanchéité de la jonction et installent le système de filtration de l'air Potok-150MK dans le PrK de Zvezda. Ils ouvrent l'écoutille à 18h09 GMT, et ils mettent alors en service le Potok-150MK pour purifier l'air de l'ATV. Il fonctionne toute la nuit, et les cosmonautes l'arrêtent le lendemain (30 mars).

Le 30 mars 2012, à 01h39 GMT, dans l'ATV-3, la voie 1 du Système de Contrôle des Matériels Russes (RECS) se déclenche automatiquement. Le RECS, constitué de quatre voies redondantes, contrôle le système d'amarrage, le système d'approvisionnement en ergols et sert d'interface électrique entre Zvezda et l'ATV. Il permet notamment de connecter le Potok-150MK.

Le déclenchement automatique de la voie 1 du RECS a été provoqué par un défaut sur le RICU11, l'un des quatre boîtiers qui font l'interface entre le RECS et les autres systèmes de l'ATV. En conséquence, le transfert de puissance électrique entre Zvezda et l'ATV est interrompu, et le vaisseau européen n'a plus que ses quatre panneaux solaires et ses batteries (non rechargeables), ce qui est insuffisant pour ses besoins.

Cette situation est très problématique, car si les batteries se déchargent complètement, l'ATV ne sera plus capable d'actionner les verrous de son système d'amarrage SSVP, et la seule façon de le faire quitter Zvezda sera d'enclencher les verrous pyrotechniques, ce qui rendrait la pièce d'amarrage arrière définitivement inutilisable.

Si la puissance n'est pas rétablie rapidement, il va donc falloir abandonner d'urgence l'ATV, pendant que ses batteries ont encore quelques Ampères-heures de réserve. La période de repos des cosmonautes est annulée, car ils doivent impérativement décharger certains éléments de la cargaison jugés hautement prioritaires, au cas où.

Finalement, le 31 mars 2012, à 17h03 GMT, le centre de contrôle de Toulouse parvient à mettre en service la voie 2 du RECS, et la configuration électrique du vaisseau revient à la normale. Il semblerait que ce soit le Potok-150MK qui ait causé le défaut sur le RICU.

Un essai d'allumage des moteurs de l'ATV-3 est réalisé le 31 mars 2012 à 21h54 GMT. Deux des quatre moteurs OCS sont allumés (dt=351", dV=1,0m/s, dh=1,73km).

7. Arrivée de Progress M-15M

Le 4 avril, deux importantes opérations de maintenance sont réalisées : dans le module Destiny, BURBANK remplace le récepteur GPS1 du système américain de contrôle d'attitude et, dans le module Zvezda, CHKAPLEROV et IVANICHINE remplacent le boîtier d'alimentation BPSKV du système d'air conditionné SKV-1.

Deux des moteurs OCS de l'ATV-3 sont mis en service le 5 avril 2012 à 19h06 GMT (dt=904", dV=2,2m/s, dh=3,86km).

Fig. 9 : IVANICHINE, CHKAPLEROV et BURBANK sont prêts à revenir sur Terre, 21 avril 2012.
Crédit : NASA.

Le 18 avril, CHKAPLEROV et KONONIENKO préparent le vaisseau Progress M-14M pour son départ imminent. Ils s'occupent notamment de réinstaller son système d'amarrage SSVP. Le vaisseau quitte le module Pirs le 19 avril 2012, libérant la place pour son successeur.

Progress M-15M décolle de Baïkonour le lendemain, et il s'amarre automatiquement à Pirs le 22 avril 2012. Ce vaisseau est muni d'une nouvelle antenne pour le système de rendez-vous modernisé Kours-NA, ainsi que d'une protection antimétéorites plus performante.

8. Retour de Soyouz TMA-22

Le 23 avril, CHKAPLEROV, IVANICHINE et PETTIT réalisent un essai des moteurs DPO du vaisseau Soyouz TMA-22, ainsi qu'une répétition générale de leur retour sur Terre. Plus tard, KONONIENKO oriente le système Kours-P de Zvezda côté Poïsk, en prévision du départ de Soyouz TMA-22.

Fig. 10 : Récupération d'Anatoli IVANICHINE, 27 avril 2012.
Crédit : Reuters.

Le 24 avril, CHKAPLEROV remplace le sécheur-réfrigérant KhSA du Compartiment de Descente (SA) de Soyouz TMA-22, qui avait montré des signes de faiblesse le 15 mars dernier.

Daniel BURBANK transmet officiellement le commandement de la station à Oleg KONONIENKO le 25 avril 2012. Ce jour là, à 12h13 GMT, deux moteurs OCS de l'ATV-3 sont allumés pendant 972,5" afin de rehausser l'altitude de la station et de mettre son orbite en phase pour le lancement de Soyouz TMA-04M (dV=2,35m/s).

Le vaisseau Soyouz TMA-22 se sépare du module Poïsk le 27 avril 2012 à 08h18'19" GMT. Il ramène sur Terre les cosmonautes Anton CHKAPLEROV, Anatoli IVANICHINE et Daniel BURBANK. Le moteur SKD est allumé à 10h49'26" GMT pendant 258" (dV=115,2m/s), et les trois compartiments se séparent à 11h17'53" GMT.

L'atterrissage a lieu à 11h44'57" GMT à 88km au nord-est de la ville d'Arkalyk, au Kazakhstan. Le vol de CHKAPLEROV, IVANICHINE et BURBANK aura finalement duré 165 jours, 7 heures et 31 minutes. Les trois cosmonautes sont examinés dans un hôpital de campagne et sont emmenés par hélicoptère jusqu'à l'aéroport de Koustanaï, où une cérémonie de bienvenue les attend.

Ensuite, CHKAPLEROV et IVANICHINE décollent vers Tchkalovski à bord du Tu-134 du TsPK, tandis que BURBANK part pour Houston à bord d'un Gulfstream-III de la NASA.

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