Le module Quest

1. Généralités

Le module américain Quest, ou Joint Airlock Module (JAM), est le sas du Segment américain de la Station Spatiale Internationale, qui permet aux astronautes de réaliser des sorties dans l'Espace. Construit par Boeing, il a été lancé lors du vol STS-104 (mission d'assemblage 7A) de la navette spatiale Atlantis, qui a décollé le 12 juillet 2001, puis a été amarré à la pièce CBM tribord du module Unity le 15 juillet 2001.

Quest a une masse de 6064kg et offre un volume habitable total de 34,0m3. Construit en alliage d'aluminium 2219, il est divisé en un Compartiment du Matériel EL (Equipment Lock) et un Compartiment de l'Equipage CL (Crew Lock).

Fig. 1.1 : Vue de l'intérieur de Quest, avec l'EL au premier plan, et le CL en arrière plan.
Image prise lors de STS-112.
Crédit : NASA.

2. Le Compartiment du Matériel

2.1. Généralités

C'est un cylindre de 4445mm de diamètre et de 1727mm de longueur, prolongé de deux cônes tronqués. Sa longueur totale est de 2926mmm, et il offre un volume habitable de 29,75m3.

Il sert à stocker les scaphandres EMU et à permettre la pose et la dépose des scaphandres EMU ou Orlan par les astronautes qui réalisent des sorties dans l'Espace. Il n'est pas prévu pour être utilisé à des pressions inférieures à 527mmHg, mais il peut fonctionner dans le vide en cas de besoin.

Sur sa face extérieure, le Compartiment du Matériel est utilisé pour fixer les réservoirs d'oxygène et d'azote HPGT.

Le Compartiment du Matériel est séparé du module Unity et du Compartiment de l'Equipage par des écoutilles appelées respectivement Node Hatch et IV Hatch.

2.2. Equipements internes

Le Compartiment du Matériel est équipé de deux cadres en aluminium appelés EDDA (EMU Don/Doff Assembly) qui permettent de fixer chacun un scaphandre EMU. Ils sont fixés de part et d'autre de l'écoutille qui donne sur Unity. Les EDDA coulissent verticalement, ce qui aide l'astronaute à enfiler son scaphandre. Ils peuvent aussi pivoter afin de donner accès à l'arrière du scaphandre.

Fig. 2.2.1 : Timothy KOPRA travaille sur un EMU attaché à un EDDA, le 1er avril 2016.
Crédit : NASA.

Les batteries des scaphandres sont chargées grâce au Boîtier d'Alimentation Electrique PSA (Power Supply Assembly), qui convertit le 120Vdc fourni par le RPCM AL2A3B en une tension compatible avec les scaphandres, à savoir 18,5Vdc pour les EMU et 28Vdc pour les Orlan.

Le PSA peut alimenter deux EMU, deux Orlan ou un scaphandre de chaque type. Sur le pupitre du PSA, deux commutateurs (SUIT SELECT) permettent de choisir quels types de scaphandres on veut alimenter (EMU ou ORL). Le PSA sert aussi à alimenter l'IRU et l'affichage de l'UIA.

Fig. 2.2.2 : Le PSA.
Crédit : NASA.

Fig. 2.2.3 : Schéma de principe du PSA.
Crédit : NASA.

Les scaphandres EMU consomment de l'eau pour leur circuit de refroidissement, et c'est l'Unité de Remplissage en Vol IRU (In-flight Refill Unit) qui sert à remplir leur réservoir. Il s'agit d'un système constitué d'une pompe et d'un régulateur de pression. Ce dernier permet de remplir les EMU avec une pression de 775,7mmHg (15psi).

La pompe est arrêtée automatiquement quand la contre-pression atteint 801,6mmHg (15,5psi), ce qui signifie que le réservoir de l'EMU est suffisamment rempli. Un débitmètre surveille l'opération et affiche la quantité d'eau transférée sur le pupitre. L'eau est pompée dans un petit sac PWR (Payload Water Reservoir) de 9,97kg (22 livres).

Fig. 2.2.4 : Le sac d'eau et le pupitre de l'IRU.
Crédit : NASA.

Les scaphandres EMU ainsi que d'autres matériels, comme les visseuses PGT, sont équipés de batteries. Le Compartiment du Matériel du module Quest est équipé de l'Ensemble de Charge Batteries BCA (Battery Charger Assembly) qui permet de les recharger avant une sortie.

Le BCA est constitué de quatre modules indépendants et identiques appelés BCM (Battery Charger Module). Chaque BCM est alimenté en 120Vdc par le RPCM AL1A4A-B et permet de recharger six batteries simultanément. Chacun des six canaux et prévu pour recharger un type spécifique de batterie.

Fig. 2.2.5 : Un module BCM.
Crédit : NASA.

Les batteries en charge sont installées dans un système de casiers appelé BSA (Battery Stowage Assembly).

Fig. 2.2.6 : Vue du BSA.
Crédit : NASA.

2.3. Equipements externes

La structure du Compartiment du Matériel sert à soutenir les cinq réservoirs de gaz à haute pression HPGT (High Pressure Gas Tank). Trois d'entre eux contiennent de l'oxygène, les deux autres de l'azote. Quatre HPGT ont été installés lors de la mission STS-104, le cinquième (O2) l'a été durant la mission STS-129.

Fig. 2.3.1 : Vue des cinq HPGT autour de Quest.
Crédit : NASA.

Un HPGT est un bloc de 545,4kg mesurant 1905x1168x1270mm et contenant un ballon sphérique dont le volume est de 0,445m3. Il dispose d'un point d'attache FRGF pour être saisi par le bras Canadarm2.

La pression maximale admissible dans un HPGT est de 20684kPa (3000psia) mais ils ne sont pressurisés qu'à 16547kPa (2400psia).

Fig. 2.3.2 : Un HPGT avec et sans sa protection.
Crédit : NASA.

Les HPGT pouvaient être rechargés en N2 ou en O2 par les navettes spatiales via un système appelé ORCA (Oxygen Recharge Compressor Assembly). Ce dernier compresse les gaz en provenance des réservoirs de la navette et les refoule dans les HPGT. Un ORCA a une durée de vie limitée à 280000 cycles. Trois exemplaires ont été lancés en tout vers la station.

Fig. 2.3.3 : Les trois systèmes ORCA.
Crédit : NASA.

Après le retrait des navettes spatiales, un nouveau système appelé NORS (Nitrogen/Oxygen Recharge System) a été introduit afin de permettre de recharger les HPGT. Une interface appelée AIK (Airlock Installation Kit) a été livrée par le vaisseau Cygnus Orb-2 le 16 juillet 2014 et a été installée dans le module Quest.

Fig. 2.3.4 : L'AIK dans le module Quest.
Crédit : NASA.

Cette interface AIK permet de recharger les HPGT avec des réservoirs RTA (Recharge Tank Assembly). Les deux premiers d'entre eux ont été livrés par le vaisseau HTV-5 le 24 août 2015.

3. Le Compartiment de l'Equipage

Le Compartiment de l'Equipage est le sas qui permet aux astronautes de sortir dans l'Espace. Il a une longueur de 2565mm et un diamètre extérieur de 1996mm. Il offre un volume habitable de 4,25m3 et un diamètre intérieur de 1600mm.

Fig. 3.1 : Anne McCLAIN à l'intérieur du CL, le 18 mars 2019.
Crédit : NASA.

Fig. 3.2 : FINCKE et FEUSTEL en scaphandres EMU dans le CL, le 22 mai 2011.
Crédit : NASA.

La sortie se fait via une écoutille appelée EV Hatch. Elle est en forme de D, avec un diamètre maximal de 101,6cm (91,4cm au niveau de l'aplati) et s'ouvre vers l'intérieur du CL. Six loquets permettent de maintenir l'écoutille fermée hermétiquement et peuvent être actionnés de l'intérieur comme de l'extérieur par une manivelle. L'écoutille peut être ouverte dès lors que la pression dans le CL est inférieure ou égale à 10,3mmHg.

Fig. 3.3 : CHAMITOFF près de l'écoutille, le 20 mai 2011.
Crédit : NASA.

Fig. 3.4 : John HERRINGTON sort par l'écoutille du CL, le 26 novembre 2002.
Crédit : NASA.

Fig. 3.5 : Schéma du Compartiment de l'Equipage.
Crédit : NASA.

Le Compartiment de l'Equipage est équipé d'une interface appelée UIA (Umbilical Interface Assembly) qui permet de gérer l'ensemble des transferts d'énergie et de fluides entre le module Quest et les scaphandres EMU ou Orlan.

C'est via l'UIA que l'équipage peut commander la pompe de dépressurisation. Celle-ci, fournie par la Russie, comporte deux étages et permet, avant une sortie dans l'Espace, de transférer l'atmosphère du compartiment vers le module Unity. Elle est alimentée en 28Vdc par le PSA.

Fig. 3.6 : Vue de l'UIA.
Crédit : NASA.

Fig. 3.7 : La pompe de dépressurisation.
Crédit : NASA.

L'UIA permet à l'équipage de connaître la pression absolue à l'intérieur du sas. Le bloc OSCA (On-board Spacesuit Control Assembly), fourni par la Russie, permet de contrôler le flux d'oxygène vers les scaphandres Orlan si ceux-ci sont utilisés.

Fig. 3.8 : L'écoutille du CL, le 21 juillet 2001.
Crédit : NASA.

4. Liste des sorties

Ce tableau présente la liste exhaustive des sorties dans l'Espace réalisées depuis le module Quest. Il ne tient donc pas compte des sorties réalisées depuis les navettes spatiales en visite.

  Expédition Sortie Date Equipage
1 MKS-2 STS-104 EVA-3 21 juillet 2001 REILLY
GERNHARDT
2 MKS-4 EVA-1 20 février 2002 WALZ
BURSCH
3 STS-110 EVA-1 11 avril 2002 SMITH
WALHEIM
4 STS-110 EVA-2 13 avril 2002 ROSS
MORIN
5 STS-110 EVA-3 14 avril 2002 SMITH
WALHEIM
6 STS-110 EVA-4 16 avril 2002 ROSS
MORIN
7 MKS-5 STS-111 EVA-1 9 juin 2002 CHANG-DIAZ
PERRIN
8 STS-111 EVA-2 11 juin 2002 CHANG-DIAZ
PERRIN
9 STS-111 EVA-3 13 juin 2002 CHANG-DIAZ
PERRIN
10 STS-112 EVA-1 10 octobre 2002 WOLF
SELLERS
11 STS-112 EVA-2 12 octobre 2002 WOLF
SELLERS
12 STS-112 EVA-3 14 octobre 2002 WOLF
SELLERS
13 MKS-6 STS-113 EVA-1 26 novembre 2002 LOPEZ-ALEGRIA
HERRINGTON
14 STS-113 EVA-2 28 novembre 2002 LOPEZ-ALEGRIA
HERRINGTON
15 STS-113 EVA-3 30 novembre 2002 LOPEZ-ALEGRIA
HERRINGTON
16 EVA-2 15 janvier 2003 BOWERSOX
PETTIT
17 EVA-3 8 avril 2003 BOWERSOX
PETTIT
18 MKS-12 EVA-4 7 novembre 2005 McARTHUR
TOKAREV
19 MKS-13 STS-121 EVA-1 8 juillet 2006 SELLERS
FOSSUM
20 STS-121 EVA-2 10 juillet 2006 SELLERS
FOSSUM
21 STS-121 EVA-3 12 juillet 2006 SELLERS
FOSSUM
22 EVA-5 3 août 2006 J. WILLIAMS
REITER
23 STS-115 EVA-1 12 septembre 2006 TANNER
STEFANYSHYN-PIPER
24 STS-115 EVA-2 13 septembre 2006 BURBANK
McLEAN
25 STS-115 EVA-3 15 septembre 2006 TANNER
STEFANYSHYN-PIPER
26 MKS-14 STS-116 EVA-1 12 décembre 2006 CURBEAM
FUGLESANG
27 STS-116 EVA-2 14 décembre 2006 CURBEAM
FUGLESANG
28 STS-116 EVA-3 16 décembre 2006 CURBEAM
S. WILLIAMS
29 STS-116 EVA-4 18 décembre 2006 CURBEAM
FUGLESANG
30 EVA-6 31 janvier 2007 LOPEZ-ALEGRIA
S. WILLIAMS
31 EVA-7 4 février 2007 LOPEZ-ALEGRIA
S. WILLIAMS
32 EVA-8 8 février 2007 LOPEZ-ALEGRIA
S. WILLIAMS
33 MKS-15 STS-117 EVA-1 11 juin 2007 REILLY
OLIVAS
34 STS-117 EVA-2 13 juin 2007 FORRESTER
SWANSON
35 STS-117 EVA-3 15 juin 2007 REILLY
OLIVAS
36 STS-117 EVA-4 17 juin 2007 FORRESTER
SWANSON
37 EVA-9 23 juillet 2007 YOURTCHIKHINE
ANDERSON
38 STS-118 EVA-1 11 août 2007 MASTRACCHIO
D. WILLIAMS
39 STS-118 EVA-2 13 août 2007 MASTRACCHIO
D. WILLIAMS
40 STS-118 EVA-3 15 août 2007 MASTRACCHIO
ANDERSON
41 STS-118 EVA-4 18 août 2007 ANDERSON
D. WILLIAMS
42 MKS-16 STS-120 EVA-1 26 octobre 2007 PARAZYNSKI
WHEELOCK
43 STS-120 EVA-2 28 octobre 2007 PARAZYNSKI
TANI
44 STS-120 EVA-3 30 octobre 2007 PARAZYNSKI
WHEELOCK
45 STS-120 EVA-4 3 novembre 2007 PARAZYNSKI
WHEELOCK
46 EVA-10 9 novembre 2007 WHITSON
MALENTCHENKO
47 EVA-11 20 novembre 2007 WHITSON
TANI
48 EVA-12 24 novembre 2007 WHITSON
TANI
49 EVA-13 18 décembre 2007 WHITSON
TANI
50 EVA-14 30 janvier 2008 WHITSON
TANI
51 STS-122 EVA-1 10 février 2008 WALHEIM
LOVE
52 STS-122 EVA-2 13 février 2008 WALHEIM
SCHLEGEL
53 STS-122 EVA-3 15 février 2008 WALHEIM
LOVE
54 STS-123 EVA-1 14 mars 2008 LINNEHAN
REISMAN
55 STS-123 EVA-2 15 mars 2008 LINNEHAN
FOREMAN
56 STS-123 EVA-3 17 mars 2008 LINNEHAN
BEHNKEN
57 STS-123 EVA-4 20 mars 2008 BEHNKEN
FOREMAN
58 STS-123 EVA-5 22 mars 2008 BEHNKEN
FOREMAN
59 MKS-17 STS-124 EVA-1 3 juin 2008 FOSSUM
GARAN
60 STS-124 EVA-2 5 juin 2008 FOSSUM
GARAN
61 STS-124 EVA-3 8 juin 2008 FOSSUM
GARAN
62 MKS-18 STS-126 EVA-1 18 novembre 2008 STEFANYSHYN-PIPER
BOWEN
63 STS-126 EVA-2 20 novembre 2008 STEFANYSHYN-PIPER
KIMBROUGH
64 STS-126 EVA-3 22 novembre 2008 STEFANYSHYN-PIPER
BOWEN
65 STS-126 EVA-4 24 novembre 2008 BOWEN
KIMBROUGH
66 STS-119 EVA-1 19 mars 2009 SWANSON
ARNOLD
67 STS-119 EVA-2 21 mars 2009 SWANSON
ACABA
68 STS-119 EVA-3 23 mars 2009 ARNOLD
ACABA
69 MKS-20 STS-127 EVA-1 18 juillet 2009 WOLF
KOPRA
70 STS-127 EVA-2 20 juillet 2009 WOLF
MARSHBURN
71 STS-127 EVA-3 22 juillet 2009 WOLF
CASSIDY
72 STS-127 EVA-4 24 juillet 2009 CASSIDY
MARSHBURN
73 STS-127 EVA-5 27 juillet 2009 CASSIDY
MARSHBURN
74 STS-128 EVA-1 1er septembre 2009 OLIVAS
STOTT
75 STS-128 EVA-2 3 septembre 2009 OLIVAS
FUGLESANG
76 STS-128 EVA-3 5 septembre 2009 OLIVAS
FUGLESANG
77 MKS-21 STS-129 EVA-1 19 novembre 2009 FOREMAN
SATCHER
78 STS-129 EVA-2 21 novembre 2009 FOREMAN
BRESNIK
79 STS-129 EVA-3 23 novembre 2009 SATCHER
BRESNIK
80 MKS-22 STS-130 EVA-1 12 février 2010 BEHNKEN
PATRICK
81 STS-130 EVA-2 14 février 2010 BEHNKEN
PATRICK
82 STS-130 EVA-3 17 février 2010 BEHNKEN
PATRICK
83 MKS-23 STS-131 EVA-1 9 avril 2010 MASTRACCHIO
ANDERSON
84 STS-131 EVA-2 11 avril 2010 MASTRACCHIO
ANDERSON
85 STS-131 EVA-3 13 avril 2010 MASTRACCHIO
ANDERSON
86 STS-132 EVA-1 17 mai 2010 REISMAN
BOWEN
87 STS-132 EVA-2 19 mai 2010 GOOD
BOWEN
88 STS-132 EVA-3 21 mai 2010 REISMAN
GOOD
89 MKS-24 EVA-15 7 août 2010 WHEELOCK
CALDWELL-DYSON
90 EVA-16 11 août 2010 WHEELOCK
CALDWELL-DYSON
91 EVA-17 16 août 2010 WHEELOCK
CALDWELL-DYSON
92 MKS-26 STS-133 EVA-1 28 février 2011 BOWEN
DREW
93 STS-133 EVA-2 2 mars 2011 BOWEN
DREW
94 MKS-27 STS-134 EVA-1 20 mai 2011 CHAMITOFF
FEUSTEL
95 STS-134 EVA-2 22 mai 2011 FEUSTEL
FINCKE
96 MKS-28 STS-134 EVA-3 25 mai 2011 FEUSTEL
FINCKE
97 STS-134 EVA-4 27 mai 2011 FINCKE
CHAMITOFF
98 STS-135 EVA-1*
*Sortie réalisée pendant
STS-135, mais par MKS-28.
12 juillet 2011 GARAN
FOSSUM
99 MKS-32 EVA-18 30 août 2012 S. WILLIAMS
HOSHIDE
100 EVA-19 5 septembre 2012 S. WILLIAMS
HOSHIDE
101 MKS-33 EVA-20 1er novembre 2012 S. WILLIAMS
HOSHIDE
102 MKS-35 EVA-21 11 mai 2013 CASSIDY
MARSHBURN
103 MKS-36 EVA-22 9 juillet 2013 CASSIDY
PARMITANO
104 EVA-23 16 juillet 2013 CASSIDY
PARMITANO
105 MKS-38 EVA-24 21 décembre 2013 MASTRACCHIO
HOPKINS
106 EVA-25 24 décembre 2013 MASTRACCHIO
HOPKINS
107 MKS-39 EVA-26 23 avril 2014 MASTRACCHIO
SWANSON
108 MKS-41 EVA-27 7 octobre 2014 WISEMAN
GERST
109 EVA-28 15 octobre 2014 WISEMAN
WILMORE
110 MKS-42 EVA-29 21 février 2015 WILMORE
VIRTS
111 EVA-30 25 février 2015 WILMORE
VIRTS
112 EVA-31 1er mars 2015 WILMORE
VIRTS
113 MKS-45 EVA-32 28 octobre 2015 S. KELLY
LINDGREN
114 EVA-33 6 novembre 2015 S. KELLY
LINDGREN
115 MKS-46 EVA-34 21 décembre 2015 S. KELLY
KOPRA
116 EVA-35 15 janvier 2016 KOPRA
PEAKE
117 MKS-48 EVA-36 19 août 2016 J. WILLIAMS
RUBINS
118 EVA-37 1er septembre 2016 J. WILLIAMS
RUBINS
119 MKS-50 EVA-38 6 janvier 2017 KIMBROUGH
WHITSON
120 EVA-39 13 janvier 2017 KIMBROUGH
PESQUET
121 EVA-40 24 mars 2017 KIMBROUGH
PESQUET
122 EVA-41 30 mars 2017 KIMBROUGH
WHITSON
123 MKS-51 EVA-42 12 mai 2017 WHITSON
FISCHER
124 EVA-43 23 mai 2017 WHITSON
FISCHER
125 MKS-53 EVA-44 5 octobre 2017 BRESNIK
VANDE HEI
126 EVA-45 10 octobre 2017 BRESNIK
VANDE HEI
127 EVA-46 20 octobre 2017 BRESNIK
ACABA
128 MKS-54 EVA-47 23 janvier 2018 VANDE HEI
TINGLE
129 EVA-48 16 février 2018 VANDE HEI
KANAI
130 MKS-55 EVA-49 29 mars 2018 ARNOLD
FEUSTEL
131 EVA-50 16 mai 2018 ARNOLD
FEUSTEL
132 MKS-56 EVA-51 14 juin 2018 ARNOLD
FEUSTEL
133 MKS-59 EVA-52 22 mars 2019 HAGUE
McCLAIN
134 EVA-53 29 mars 2019 HAGUE
KOCH
135 EVA-54 8 avril 2019 McCLAIN
SAINT-JACQUES
136 MKS-60 EVA-55 21 août 2019 HAGUE
MORGAN
137 MKS-61 EVA-56 6 octobre 2019 KOCH
MORGAN
138 EVA-57 11 octobre 2019 KOCH
MORGAN
139 EVA-58 18 octobre 2019 KOCH
MEIR
140 EVA-59 15 novembre 2019 PARMITANO
MORGAN
141 EVA-60 22 novembre 2019 PARMITANO
MORGAN
142 EVA-61 2 décembre 2019 PARMITANO
MORGAN
143 EVA-62 15 janvier 2020 KOCH
MEIR
144 EVA-63 20 janvier 2020 KOCH
MEIR
145 EVA-64 25 janvier 2020 PARMITANO
MORGAN
146 MKS-63 EVA-65 26 juin 2020 CASSIDY
BEHNKEN
147 EVA-66 1er juillet 2020 CASSIDY
BEHNKEN
148 EVA-67 16 juillet 2020 CASSIDY
BEHNKEN
149 EVA-68 21 juillet 2020 CASSIDY
BEHNKEN
150 MKS-64 EVA-69 27 janvier 2021 HOPKINS
GLOVER
151 EVA-70 1er février 2021 HOPKINS
GLOVER
152 EVA-71 28 février 2021 RUBINS
GLOVER
153 EVA-72 5 mars 2021 RUBINS
NOGUCHI
154 EVA-73 13 mars 2021 HOPKINS
GLOVER
155 MKS-65 EVA-74 16 juin 2021 PESQUET
KIMBROUGH
156 EVA-75 20 juin 2021 PESQUET
KIMBROUGH
157 EVA-76 25 juin 2021 PESQUET
KIMBROUGH


Dernière mise à jour : 3 juillet 2021