Le module Quest1. GénéralitésLe 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. 2. Le Compartiment du Matériel2.1. GénéralitésC'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 internesLe 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. 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. 
Fig. 2.2.3 : Schéma de principe du PSA. 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. 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. Les batteries en charge sont installées dans un système de casiers appelé BSA (Battery Stowage Assembly). 
Fig. 2.2.6 : Vue du BSA. 2.3. Equipements externesLa 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. 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. 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. 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. 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'EquipageLe 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. 
Fig. 3.2 : FINCKE et FEUSTEL en scaphandres EMU dans le CL, le 22 mai 2011. 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. 
Fig. 3.4 : John HERRINGTON sort par l'écoutille du CL, le 26 novembre 2002. 
Fig. 3.5 : Schéma du Compartiment de l'Equipage. 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. 
Fig. 3.7 : La pompe de dépressurisation. 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. 4. Liste des sortiesCe 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.
Dernière mise à jour : 12 novembre 2023 |
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