MKS-39 | Chronologie

1. Début de la mission

La trente-neuvième expédition d'occupation de la Station Spatiale Internationale commence le 11 mars 2014, au moment du retour sur Terre du vaisseau spatial Soyouz TMA-10M.

Les trois membres d'équipage, Mikhaïl TIOURINE, Richard MASTRACCHIO et Koichi WAKATA sont présents à bord de la station depuis le 7 novembre 2013. Trois vaisseaux sont amarrés à la station :

- Progress M-21M sur le module Zvezda,
- Progress M-22M sur le module Pirs,
- Soyouz TMA-11M sur le module Rassviett.

Le 13 mars 2014, l'ordinateur TsVM-1 du module Zvezda est remplacé suite à un incident rencontré plus tôt dans la journée. Ce même jour, à 04h07'00" GMT, les moteurs DPO de Progress M-21M sont allumés pour une correction d'orbite (dt=462", dV=1,1m/s).

Entre le 14 et le 17 mars 2014, 108kg d'UDMH et 207kg de N2O4 sont transférés des réservoirs de Progress M-22M vers ceux de Zvezda.

Le 17 mars 2014, à 01h37'00" GMT, les moteurs DPO de Progress M-22M sont allumés pour réaliser une manœuvre d'évitement (dt=429", dV=0,5m/s, dh=0,9km) d'un débris du satellite Meteor-2 (11F632 n°138151102) lancé le 31 octobre 1979. C'est la première manœuvre de ce type depuis le 31 octobre 2012.

Depuis la mise à jour de l'ordinateur de bord de Zvezda à la version 8.07, le 5 décembre 2013, les manœuvres d'évitement peuvent être réalisées soit avec le Progress amarré à Pirs, soit avec celui amarré à Zvezda, et ce avec un préavis de seulement deux heures. Avec la version précédente 8.05, elle ne pouvait être exécutée qu'avec le vaisseau amarré à Pirs.

Toutefois, lors de la manœuvre du 17 mars 2014, le vaisseau Progress M-21M amarré à Zvezda était en train de transférer des ergols dans les réservoirs de Zaria, et n'était donc pas disponible.

2. Arrivée du vaisseau Soyouz TMA-12M

Le 47ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°Т15000-047) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 25 mars 2014 à 21h17'23,053" GMT.

La charge utile est constituée du vaisseau spatial Soyouz TMA-12M (11F732A47 n°712), qui est placé sur une orbite basse (199,56km x 261,94km x 51,67°) à 21h26'11,592" GMT.

L'équipage est constitué du commandant Aleksandr SKVORTSOV, de l'ingénieur de bord n°1 Oleg ARTEMIEV et de l'ingénieur de bord n°2 Steven SWANSON. Ils vont se joindre à l'équipage actuel de la station pour former un équipage à six.

Fig. 1 : Décollage de Soyouz TMA-12M, 25 mars 2014.
Crédit : TsPK.

Le vaisseau a une masse au lancement de 7220kg, ce qui inclut :

- 2900kg pour le Compartiment de Descente (SA),
- 1400kg pour le Compartiment de Vie (BO),
- 880kg d'ergols (564kg de N2O4 et 316kg d'UDMH) dans les réservoirs du KDU.

Soyouz TMA-12M doit utiliser le profil de rendez-vous rapide en quatre orbites pour rejoindre la Station Spatiale Internationale, et il doit pour cela réaliser plusieurs corrections d'orbite. Les deux premières corrections se passent conformément aux prévisions, et sont réalisées en se basant sur les paramètres théoriques de l'orbite, rentrés dans l'ordinateur TsVM-101 quelques instants avant le décollage.

Date Heure
(GMT)
Orbite Moteur dV
(m/s)
Durée
(s)
Paramètres post-allumage
25 mars 2014 22h02'15" 1 SKD 31,23 77,6 -
25 mars 2014 22h46'43" 2 SKD 25,08 62 302,91km x 349,66km x 51,67°

Suite à cette manœuvre, deux nouvelles corrections doivent avoir lieu. Le TsVM-101 calcule leurs horaires et leurs durées en tenant compte des paramètres de l'orbite réellement atteinte après le décollage.

Suite à une surperformance du lanceur Soyouz-FG, l'apogée de l'orbite de Soyouz TMA-12M est anormalement haute (261,94km, pour une cible à 242±42km). En conséquence, les dV calculés par le TsVM-101 sont beaucoup plus faibles que ce qui était prévu dans le plan de vol (7m/s pour chacune des deux corrections).

Selon les calculs du TsVM-101, la troisième correction devra donner un dV=0,66m/s (à 23h38'16" GMT), et la quatrième un dV=1,48m/s (23h53'16" GMT). Comme l'un des dV est inférieur à 1m/s, le TsVM-101 décide de ne pas utiliser le moteur principal SKD, mais les moteurs d'orientation DPO, plus petits et plus précis.

Indépendamment de cela, l'équipage doit réaliser un essai d'orientation manuelle du vaisseau, et agir sur les moteurs DPO pour le basculer de 2° selon l'axe de lacet. Mais SKVORTSOV est imprécis dans sa manœuvre, et bascule de 2,6°. Par un hasard malencontreux, cet essai a lieu exactement au moment où le TsVM-101 calcule les paramètres des deux prochaines corrections.

En conséquence, le programme de vol (PO, Программное Обеспечение) mémorise les 0,6° d'écart. Ainsi, quand le TsVM-101 calcule les paramètres des deux prochaines corrections, il prend en compte les 0,6° à compenser.

Le plan de vol avait mémorisé un angle de lacet de 9°. Mais comme l'erreur du test de manœuvrabilité manuelle a été mémorisée, le TsVM-101 demande aux moteurs un angle de lacet de 9,6°. L'exécution de la troisième correction se passe normalement. En revanche, lors de l'exécution de la quatrième correction, la rotation du vaisseau est stoppée quand il a basculé de 9°, comme initialement prévu. Le TsVM-101 mesure donc un écart de 0,6° entre la position réelle et la position que le logiciel (PO) avait demandée.

Cette erreur de 0,6° est supérieure aux critères de tolérance, et le TsVM-101 n'émet pas le signal « système d'orientation prêt » (GSO, Готовность Системы Ориентации). Or, sans ce signal GSO, il est impossible de mettre en service les moteurs DPO.

Comme les procédures le prévoient en cas d'incident lors des manœuvres de rendez-vous rapide, le TsUP bascule sur un programme de rendez-vous en 34 orbites, soit environ quarante-huit heures.

Deux nouvelles corrections d'orbite sont donc réalisées dans cet objectif. A l'issue, de ces deux nouveaux allumages du SKD, le vaisseau a en tout consommé 281kg d'ergols depuis son décollage.

Date Heure
(GMT)
Moteur dV
(m/s)
Durée
(s)
Paramètres post-allumage
26 mars 2014 04h26'52" SKD 34,75 84,56 -
26 mars 2014 05h14'15" SKD 24,79 60,11 414,32km x 440,20km x 51,66°

Une autre correction est réalisée quelques heures plus tard, et consomme 7,8kg d'ergols.

Date Heure
(GMT)
Moteur dV
(m/s)
Durée
(s)
Paramètres post-allumage
26 mars 2014 22h38'59" DPO 1,99 28,1 420,36km x 440,74km x 51,66°

Soyouz TMA-12M entame sa séquence de rendez-vous automatique le 27 mars 2014. Il s'amarre au module Poïsk à 23h53'28" GMT. Le rendez-vous est réalisé avec le système automatique Kours.

3. Arrivée de Progress M-23M

Le 28 mars 2014, à 22h38'00" GMT, soit quelques heures après l'arrivée de Soyouz TMA-12M, les moteurs DPO de Progress M-21M sont allumés pour réaliser une correction d'orbite (dt=458", dV=1,04m/s). Ils doivent être allumés une nouvelle fois le 3 avril 2014 à 20h42'00" GMT (dt=220", dh=0,9km, dV=0,5m/s) pour réaliser une manœuvre d'évitement (PDAM) en raison d'un adaptateur SYLDA du lanceur Ariane 5 V190 qui passe trop près de la station.

Le 7 avril 2014, à 13h58 GMT, le vaisseau Progress M-22M se sépare du module Pirs. Il laisse ainsi la place à Progress M-23M, qui décolle de Baïkonour le 9 avril 2014 et s'amarre sur Pirs à 21h14 GMT.

Le 11 avril 2014, l'ordinateur américain MDM EXT-2, situé sur le segment S0 de la poutre ITS, ne démarre pas correctement (33W au lieu de 50W), et il est considéré comme perdu. L'ordinateur EXT-2 ne sert que de secours au EXT-1, et sa perte n'a donc pas d'impact direct sur le fonctionnement de la station, mais elle implique une perte de redondance. La NASA décide de planifier une sortie dans l'Espace pour changer le EXT-2.

Les moteurs de Progress M-21M sont allumés une nouvelle fois le 12 avril 2014 à 15h16'00" GMT pour une correction d'orbite (dt=788", dV=1,84m/s, dh=3,23km, dm=270kg).

Le vaisseau Dragon SpX-3 est lancé de Cap Canaveral le 18 avril 2014 à 19h25'22" GMT. Il est capturé par le bras Canadarm2 le 20 avril 2014 à 11h14 GMT, puis il est arrimé sur le nadir du module Harmony à 14h06 GMT.

Le vaisseau Progress M-21M se sépare de Zvezda le 23 avril 2014 à 10h58 GMT. Il reviendra s'y amarrer ultérieurement pour des essais du système de rendez-vous automatique de nouvelle génération Kours-NA.

4. La sortie dans l'Espace

La 27ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment américain (EVA-26) débute le 23 avril 2014 à 13h56 GMT, quand les astronautes Richard MASTRACCHIO (EMU n°3011) et Steven SWANSON (EMU n°3005) basculent leurs scaphandres sur leur alimentation interne et sortent par l'écoutille du module Quest.

L'objectif est de remplacer l'ordinateur MDM EXT-2 sur le segment S0 de la poutre ITS, qui est tombé en panne le 11 avril. SWANSON démonte l'ancien MDM et inspecte sa connectique, afin de détecter un éventuel impact de micrométéorite. Il installe ensuite le nouveau MDM, qui était stocké à l'intérieur de la station.

Fig. 2 : Steven SWANSON lors de la sortie, 23 avril 2014.
Crédit : NASA.

Comme il reste du temps, les deux astronautes en profitent pour couper un cordon qui empêchait l'ouverture de l'armoire SPDA (Secondary Power Distribution Assembly), également située sur le S0, qui abrite plusieurs boîtiers RPCM. La sortie se termine à 15h32 GMT.

Le 25 avril 2014, à 12h13 GMT, Progress M-21M vient à nouveau s'amarrer sur Zvezda. L'objectif de cette opération est de tester le système Kours-NA. Huit de ses moteurs DPO sont allumés le 29 avril 2014 à 07h45'00" GMT pour une correction d'orbite (dt=557", dV=1,22m/s, dh=2,1km).

5. Atterrissage de Soyouz TMA-11M

Le vaisseau Soyouz TMA-11M (qui a alors une masse de 6815kg), avec à son bord les cosmonautes TIOURINE, WAKATA et MASTRACCHIO, se sépare du module Rassviett le 13 mai 2014 à 22h35'56" GMT.

Le vaisseau allume ses moteurs DPO (dt=15", dV=0,54m/s) à 22h38'57" GMT pour s'éloigner de la station, et son moteur SKD est allumé à 01h04'44" GMT (dt=279" (281,7" en théorie), dV=128,2m/s (128,0m/s en théorie)). La manœuvre, qui consomme 296kg d'ergols, permet d'amorcer la rentrée dans l'atmosphère. Les trois compartiments se séparent à 01h32'33" GMT, et la décélération maximale (3,93g) est atteinte à 01h42'02" GMT.

L'atterrissage a lieu le 14 mai 2014 à 01h58'06" GMT à 145km au sud-est de Dzhezkazgan, au Kazakhstan.

Fig. 3 : Atterrissage de Soyouz TMA-11M, 14 mai 2014.
Crédit : NASA.

Le vol de Soyouz TMA-11M aura duré 187 jours 21 heures 44 minutes.

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