Mir | Kristall

1. Généralités

Développé par le GKNPTs Khrounitchev, le module d'application T (TsM-T), baptisé Kristall (77KST n°17201), est le deuxième des quatre modules additionnels de la station Mir basé sur l'architecture du FGB des vaisseaux TKS.

Il a été mis sur orbite par un lanceur Proton-K (8K82K) le 31 mai 1990 et s'est amarré sur la pièce avant (-X) du PKhO du Module de Base le 10 juin 1990 à 10h47'22" GMT. A l'origine, il devait être installé sur la pièce tribord (-Z) du PKhO mais, en 1989, il est devenu clair que les deux modules suivants, Spektr et Priroda, seraient lancés avec plusieurs années de retard. De façon à maintenir une configuration symétrique, le MOM a décidé de placer Kristall sur la pièce nadir (-Y), en vis à vis du module Kvant-2.

C'est donc là qu'il est transféré le 11 juin 1990 à l'aide de son mécanisme ASPr. Il y reste jusqu'au 26 mai 1995, date à laquelle il est déplacé sur la pièce avant (-X) pendant quatre jours afin de permettre à l'équipage EO-18 de préparer la pièce tribord (-Z), où il s'amarre le 30 mai 1995 pour laisser la place au module Spektr.

Fig. 1.1 : La station Mir le 26 mars 1991, avec le module Kristall au nadir.
Crédit : TASS.

Ensuite, il est temporairement replacé sur la pièce avant (-X) du 10 juin 1995 au 17 juillet 1995, afin de permettre l'amarrage de la navette spatiale américaine Atlantis STS-71. Il est ensuite amarré de nouveau sur la pièce tribord (-Z), où il restera jusqu'à la fin de l'exploitation de Mir.

Fig. 1.2 : La station Mir le 4 juillet 1995 et le 29 mars 1996.
Kristall est passé de la pièce avant à la pièce tribord.
Crédit : Roscosmos.

1. Antennes du Kours-P 2. Pièce d'amarrage SSVP 3. Poste de commande 4. Pupitre de l'instrument Krater-V 5. Tapis roulant 6. Moteurs DKS 7. Capteurs infrarouges 8. Capteurs solaires

9. Radiateurs du SOTR 10. Boîtier du système SUD 11. Batteries 12. Ballons d'hélium 13. Instrument Sviet 14. Réservoirs d'ergols 15. Antennes système Koub-Kontour 16. anneau du système Rodnik

17. Réservoirs Rodnik 18. Réfrigérateurs 19. Télescope Glazar-2 20. Instrument Ksenia 21. Actionneur des panneaux MSB 22. Instrument TchSK-1 23. Instrument Marina 24. Instrument Priroda-5 25. Pièce d'amarrage APAS

Fig. 1.3 : Schéma du module Kristall.
Crédit : Novosti Kosmonavtiki.

Fig. 1.4 : Ecorché du module Kristall.
Crédit : Novosti Kosmonavtiki.

Le volume pressurisé de Kristall est divisé en deux sections distinctes, séparées par une écoutille : le Compartiment d'Instrumentation et de Fret (PGO) et le Compartiment d'Instrumentation et d'Amarrage (PSO).

Fig. 1.5 : Reproduction du module Kristall.
Cité de l'Espace de Toulouse. Crédit : Nicolas PILLET.

La motorisation du module Kristall est identique à celle des autres modules de cette catégorie. Elle est décrite dans l'article du module Kvant-2.

Fig. 1.6 : Schéma d'origine du module Kristall.
On note la présence de la troisième pièce d'amarrage APAS-89.
Crédit : TsUP via Christian LARDIER.

Fig. 1.7 : Schéma du module Kristall.
1 - Instrument Optizon-01. 2 - Four Zona-03. 3 - Tapis roulant. 4 - Four Zona-02. 5 - Priroda-5.
Crédit : Novosti Kosmonavtiki.

2. Le Compartiment d'Instrumentation et de Fret (PGO)

Le PGO (Приборно-Грузовой Отсек) est la partie la plus à l'arrière du module Kristall. De manière générale, c'est lui qui abrite la quasi-totalité des systèmes de bord du module. Il dispose d'une pièce d'amarrage de type SSVP qui relie le module au Compartiment de Transfert (PKhO) du Module de Base (BB). Il possède également les différents éléments du système Kours qui a permis au module de réaliser son rendez-vous avec la station.

Il offre également une capacité de stockage de fret derrière les panneaux du plancher et du plafond, ainsi qu'un second tapis roulant UKTF-2 pour l'exercice physique des cosmonautes.

Fig. 2.1 : Vues du PGO depuis le PSO, en remontant vers le PKhO.
En A, on voit bien l'écoutille qui sépare le PGO du PSO. En B, on distingue le tapis roulant et l'instrument Optizon-01 (en haut à gauche). En C on voit l'instrument ALICE et le poste de commande
du module. En D on voit l'écoutille qui relie le module au PKhO.
Images prises lors du vol STS-91. Crédit : NASA.

Même si ce n'est pas son but premier, le PGO héberge un certain nombre d'équipements scientifiques : les fours Krater-V et Optizon-01 de NPO NTs, les fours Zona-02 (qui a été démonté par l'équipage EO-13 le 4 mai 1993) et Zona-03 du KBOM et la serre Sviet de l'Académie des Sciences de Bulgarie. Par ailleurs, l'instrument français ALICE a été installé dans le PGO en 1992.

Fig. 2.2 : Vues du PGO depuis le PKhO, en remontant vers le PSO.
En A, on voit l'instrument Alice, à droite, et le pupitre de commande de l'UKTF-2 à gauche.
En B, on distingue l'instrument Optizon-01 (à droite).
La serre Sviet est visible en C. En D on voit l'écoutille qui donne sur le PSO.
Images prises lors du vol STS-84. Crédit : NASA.

Fig. 2.3 : Vues du PGO depuis le PKhO.
On voit nettement le tapis roulant UKTF-2 et l'instrument Optizon-01.
Images prises lors du vol STS-91. Crédit : NASA.

Fig. 2.4 : L'instrument Sviet dans le PGO.
Images prises lors du vol STS-79. Crédit : NASA.

A l'entrée du PGO se trouve le poste de commande du module. Il est fourni par le SOKB LII et il est construit selon le modèle Merkouri. Il comprend un pupitre de signalisation PSM-1, un pupitre d'émission de commandes PVKM, un pupitre de contrôle des paramètres PKPM et trois pupitres de contrôle des signaux PKSM ^[3].

Fig. 2.5 : Le pupitre de commande du module Kristall.
L'emplacement du troisième pupitre PKSM est inconnu.
Images prises lors du vol STS-86. Crédit : NASA.

Fig. 2.6 : Vues du PGO depuis le PKhO, en remontant vers le PSO.
En A, on voit l'instrument Optizon-01. En D, on distingue le pupitre de l'UKTF-2.
En E on voit le TchSK-1. En I, on voit la serre Sviet, et en L l'écoutille du PSO.
Images prises lors du vol STS-74. Crédit : NASA.

3. Le Compartiment d'Instrumentation et d'Amarrage (PSO)

Le PSO (Приборно-Стыковочный Отсек) est constitué d'un segment cylindrique, de plus petit diamètre que le PGO (fig. 1.5), et d'un compartiment sphérique.

3.1. Les instruments scientifiques

Le segment cylindrique abrite l'instrument scientifique TchSK-1 de l'Académie des Sciences de Tchécoslovaquie. Sur sa paroi extérieure, il héberge le télescope ultraviolet Glazar-2, le spectromètre Marina et l'instrument Ksenia.

Fig. 3.1.1 : Les instruments astronomiques sur la paroi externe du PSO.
Image prise lors du vol STS-89. Crédit : NASA.

Le télescope-spectromètre Bouket et les spectromètres Maria-2 et Granat sont également embarqués à bord de Kristall.

3.2. Les systèmes de bord

Lors du lancement du module Kristall, le PSO abritait deux panneaux solaires réutilisables MSB (Многоразовая Солнечная Батарея), le MSB-II et le MSB-IV (fig. 1.1). Chacun d'eux est constitué de trente-six sections et a une longueur totale de 15m une fois déplié. Les deux panneaux fournissent une puissance totale de 8,4kW avec une surface totale de 72m². Ils sont orientés vers le Soleil au moyen d'un moteur électrique abrité dans un container appelé KsP (Контейнер с Приводом).

Mais les deux panneaux MSB gêneront l'amarrage de la navette Bourane ou de la navette spatiale américaine sur l'APAS-89 et, par ailleurs, ils feront de l'ombre à d'autres panneaux. Ils ont donc été conçus pour pouvoir être déplacés. Le KsP-II a été transféré sur le module Kvant le 18 juin 1993, le KsP-IV le 19 avril 1993 et le panneau MSB-IV le 17 mai 1995. Le panneau MSB-II, quant à lui, est resté en place mais a été partiellement replié (13 des 36 sections) le 22 mai 1995.

Fig. 3.2.1 : Le panneau MSB-II partiellement replié et le support vide du MSB-IV.
Crédit : NASA.

La partie sphérique du PSO est munie de deux pièces d'amarrage de type APAS-89. La pièce longitudinale était destinée à recevoir la navette spatiale Bourane. Lors de la sortie du 15 septembre 1992, les cosmonautes de EO-12 lui ont installé une antenne AKR-VKA du système Kours afin de permettre aux vaisseaux Soyouz de réaliser leurs rendez-vous automatiques.

Un seul vaisseau est venu s'y amarrer : le Soyouz TM-16 de l'équipage EO-13, le 26 janvier 1993. Ensuite, en juin 1995, cette pièce a accueilli la navette spatiale américaine Atlantis STS-71. En novembre 1995, elle a reçu le Compartiment d'Amarrage (SO), qui est resté là jusqu'à la fin de l'exploitation de Mir.

Fig. 3.2.2 : Les deux pièces d'amarrage APAS-89 du PSO.
Crédit : NASA.

La pièce latérale, quant à elle, devait servir à recevoir le module scientifique de Bourane. Dans les faits, elle n'a jamais été utilisée. Une troisième APAS-89 devait être installée dans les plans d'origine du module Kristall, mais elle est vite apparue inutile et a été remplacée par deux appareils photo haute résolution KFA-1000 (SA-20M-1 et SA-20M-2), qui forment le complexe d'imagerie Priroda-5 ^[4]. Afin de faire de la place, les deux appareils ont été démontés en 1995 ^[2].

Fig. 3.2.3 : Les deux objectifs du complexe Priroda-5.
Image prise lors du vol STS-81. Crédit : NASA.

Fig. 3.2.4 : La section sphérique du PSO.
A gauche, le complexe Priroda-5. A droite, la pièce APAS latérale.
Image prise lors du vol STS-71. Crédit : NASA.

Fig. 3.2.5 : Vues de la section sphérique du PSO.
En A, C et D sont prises depuis la pièce APAS longitudinale et regardent vers le PGO.
B est prise depuis la section cylindrique du PSO et montre l'APAS longitudinale.
Crédit : NASA.

Fig. 3.2.6 : Vues de la section cylindrique du PSO depuis le PGO, en direction de l'APAS.
En A, on voit les instruments Aïnour et Marina.
En C, on voit un boîtier de commande d'un appareil photo KFA-1000.
Images prises lors du vol STS-74. Crédit : NASA.

La partie cylindrique du PSO abrite également sur sa paroi externe deux réservoirs d'eau potable du système Rodnik.

Bibliographie

[1] BATOURINE, Y., Мировая Пилотируемая Космонавтика, p. 471
[2] ISTOMINE, V., Полет орбитального комплекса "Мир", NK n°23-1995 pp. 7-8
[3] TIAPTCHENKO, Y., Системы отображения информации пилотируемых космических аппаратов, Moscou, 2021, p. 452
[4] Novosti Kosmonavtiki n°11-1993, p. 6

Dernière mise à jour : 11 avril 2022