MKS-40 | Chronologie

1. Début de la mission

La quarantième expédition d'occupation de la Station Spatiale Internationale commence le 13 mai 2014, au moment du retour sur Terre du vaisseau spatial Soyouz TMA-11M.

Les trois membres d'équipage, Aleksandr SKVORTSOV, Oleg ARTEMIEV et Steven SWANSON sont présents à bord de la station depuis le 28 mars 2014. Quatre vaisseaux sont amarrés à la station :

- Progress M-21M sur le module Zvezda,
- Progress M-23M sur le module Pirs,
- Soyouz TMA-11M sur le module Poïsk,
- Dragon SpX-3 sur le module Harmony.

Le vaisseau Dragon SpX-3 est désarrimé du module Harmony le 18 mai 2014 par le bras Canadarm2, et il est relâché à 13h26 GMT.

2. Décollage de Soyouz TMA-13M

Le 48ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°T15000-049) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 28 mai 2014 à 19h57'40,981" GMT.

La charge utile, constituée du vaisseau spatial Soyouz TMA-13M (11F732A47 n°713), est placée avec succès sur orbite basse (200,70km x 243,38km x 51,65°).

L'équipage est constitué du commandant Maksim SOURAÏEV, de l'ingénieur de bord n°1 Gregory WISEMAN et de l'ingénieur de bord n°2 Alexander GERST. Ils vont se joindre à l'équipage actuel de la station pour former un équipage à six.

Fig. 1 : Décollage de Soyouz TMA-13M, 28 mai 2014.
Crédit : NASA.

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

- 2914,2kg pour le Compartiment de Descente (SA),
- 1311,3kg pour le Compartiment de Vie (BO),
- 879,4kg d'ergols dans les réservoirs du système de propulsion (KDU).

Soyouz TMA-13M utilise le profil de rendez-vous rapide en quatre orbites pour rejoindre la Station Spatiale Internationale. Il réalise pour cela plusieurs manœuvres après son insertion sur orbite :

Date Heure
(GMT)
Orbite Moteur dV
(m/s)
Durée
(s)
Paramètres post-allumage
28 mai 2014 20h40'54" 1 SKD 37,54 90 -
28 mai 2014 21h24'51" 2 SKD 35,67 84 328,47km x 364,91km x 51,65°
28 mai 2014 22h19'06" 2 SKD 9,94 23 -
28 mai 2014 23h07'08" 2 SKD 5,18 13 359,18km x 381,26km x 51,66°

Soyouz TMA-13M s'amarre au module Rassviett le 29 mai 2014 à 01h44'02" GMT. Le rendez-vous est réalisé avec le système automatique Kours.

Le 9 juin 2014, à 13h33 GMT, le vaisseau Progress M-21M se sépare du module Zvezda.

3. La première sortie dans l'Espace

La 45ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment russe (VKD-38) débute le 19 juin 2014 à 14h10 GMT, quand les cosmonautes Aleksandr SKVORTSOV (Orlan-MK n°5) et Oleg ARTEMIEV (Orlan-MK n°4) ouvrent l'écoutille VL-1 du module Pirs.

La première activité consiste à installer sur le module Zvezda l'antenne AFAR du système de télécommunications par satellite EKTS, qui avait été apportée par Progress M-23M. Les cosmonautes accrochent l'antenne sur deux mains courantes (n°2431 et 2432), puis ils raccordent ses câbles de puissance et de commande. L'antenne AFAR a été développée par la ZAO Merkouryi de Moscou.

Fig. 2 : ARTEMIEV sort de Pirs avec l'antenne AFAR.
Crédit : NASA TV.

Fig. 3 : Schéma du site d'installation de l'antenne AFAR.
Crédit : NASA.

La deuxième activité consiste à déplacer le deuxième boîtier (PVK-2) de l'expérience Obstanovka (étape 1), qui avait été installé lors de la sortie du 19 avril 2013. En effet, l'une des antennes de ce boîtier produit un éclairage de la caméra vidéo MRC, installée lors de la sortie du 27 janvier 2014.

Les cosmonautes vont ensuite sur la plate-forme URM-D (plan IV) pour contrôler l'état des verrous qui la maintiennent sur Zvezda. C'est cette plate-forme qui héberge les caméras HRC et MRC. L'activité suivante, réalisée dans le cadre de l'expérience Test, consiste à récolter des échantillons sur le hublot n°2 du module Zvezda (celui de la couchette tribord).

Ensuite, SKVORTSOV et ARTEMIEV se dirigent vers le support de l'expérience japonaise MPAC&SEED, situé lui aussi sur le module Zvezda. Ce support, installé lors de la sortie du 15 octobre 2001, a abrité trois panneaux qui servaient à exposer des matériaux à l'environnement spatial. Ils ont été démontés lors de trois précédentes sorties (26 août 2002, 26 février 2004 et 18 août 2005), et le support a été réutilisé pour héberger le transmetteur TM/TC de l'expérience ROKVISS (26 janvier 2005), ainsi que l'antenne bande X du système russe SVPI (21 janvier 2011).

Fig. 4 : La situation avant la sortie : le support de MPAC&SEED abrite le SVPI et le TM/TC.
Crédit : NASA.

Aujourd'hui, les cosmonautes doivent démonter le TM/TC et le SVPI du support de MPAC&SEED, et les installer sur un nouveau support. Celui-ci avait été posé sur Zvezda lors de la sortie du 27 décembre 2013, mais des ennuis lors de cette sortie n'avaient pas laissé le temps aux cosmonautes pour procéder à l'installation. Le support, depuis six mois, était donc simplement attaché à Zvezda.

Ils commencent par installer le nouveau support sur les mains courantes n°2516 et 2525. Ensuite, ils démontent le TM/TC et le SVPI du support de MPAC&SEED, et ils les réinstallent sur ce nouveau support.

Fig. 5 : Le nouveau support.
Crédit : NASA.

Ils démontent ensuite le support de MPAC&SEED et, à 20h31 GMT, ARTEMIEV le jette dans l'Espace. Les deux cosmonautes démontent ensuite le nouveau support, et ils le réinstallent à la place du support MPAC&SEED qu'ils viennent de jeter.

Ils rentrent ensuite dans le module Pirs, et l'écoutille VL-1 est refermée à 21h33 GMT. La sortie a duré 7h23.

4. Arrivée de Cygnus Orb-2 et Progress M-24M

Les 8 et 9 juillet, 54kg d'UDMH et 112kg de peroxyde d'azote sont transférés des réservoirs de Progress M-23M vers ceux de Zvezda. Les moteurs KD-1 et KD-2 de Zvezda sont allumés le 11 juillet 2014 à 14h53'00" GMT (dt=58", dV=0,95m/s) pour corriger l'orbite de la station.

Le vaisseau ravitailleur Cygnus Orb-2 est mis sur orbite par un lanceur Antares le 13 juillet 2014 à 16h52'16" GMT. Il est saisi par le bras Canadarm2 le 16 juillet 2014 à 10h36'06" GMT et rattaché à la pièce d'amarrage nadir du module Harmony à 12h53 GMT.

Fig. 6 : Arrivée de Cygnus Orb-2 sur Harmony, 16 juillet 2014.
Crédit : NASA.

Le 18 juillet 2014, 41kg d'UDMH et 79kg de peroxyde d'azote sont transférés des réservoirs du KDU de Progress M-23M vers ceux de Zaria. En vue de la séparation de ce vaisseau, la station est réorientée en mode -XVV selon la méthode OPM (Optimal Propellant Maneuver).

Toutefois, lors de la manœuvre OPM, le logiciel détecte un dysfonctionnement sur la Voie 2 du système de propulsion de Zvezda, et il bascule automatiquement sur la Voie 1. La manœuvre se poursuit donc normalement sur la Voie 1, et la Voie 2 est à nouveau opérationnelle peu de temps après. Ce problème est déjà apparu dans le passé, et un patch (8.07 patch 4) a été écrit par le TsUP pour rendre le logiciel moins sensible. En attendant que le patch soit opérationnel, les seuils du logiciel vont être assouplis.

Fig. 7 : Correction d'orientation avec les moteurs de Zvezda, en juillet 2014.
Crédit : Oleg ARTEMIEV.

Le 19 juillet 2014, l'ordinateur TVM-2 de Zvezda subit un dysfonctionnement et se retire du système. Les TVM-1 et -3 sont opérationnels.

Le vaisseau Progress M-23M se sépare de Pirs le 21 juillet 2014 à 21h44'23" GMT.

Les moteurs KD-1 et KD-2 du module Zvezda doivent être allumés le 23 juillet 2014 à 10h57'00" GMT (dt=30", dV=-0,5m/s) afin d'éviter l'étage supérieur Briz-M lancé le 6 août 2012 sur une orbite incorrecte. La manœuvre est faite dans le sens rétrograde afin de ne pas trop perturber l'orbite en vue du lancement de Progress M-24M (l'orbite est abaissée de 800m).

Le vaisseau Progress M-24M est en effet lancé de Baïkonour le 23 juillet 2014 à 21h44 GMT, soit quelques heures seulement après la nécessaire manœuvre d'évitement. Il s'amarre sur le module Pirs le 24 juillet 2014 à 03h31'37" GMT.

Fig. 8 : Arrivée de Progress M-24M, 24 juillet 2014.
Crédit : Roscosmos.

Après l'amarrage, la station (qui était toujours en orientation -XVV depuis le départ de Progress M-23M) doit être repassée en orientation TEA (Torque Equilibrium Attitude). Mais pendant la transition, elle passe inopinément en mode dérive, c'est-à-dire sans contrôle d'orientation. Ce basculement est dû à la trop forte consommation d'ergols, car Zvezda doit assurer le contrôle selon les trois axes. Le TsUP bascule immédiatement sur une configuration où le tangage et le lacet sont contrôlés par Zvezda, mais où le roulis est contrôlé par Progress M-24M. Cela permet de continuer la manœuvre de basculement vers l'orientation TEA.

Mais pendant cette manœuvre, une information selon laquelle le moteur de Zvezda qui contrôle le lacet en Voie 2 ne fonctionne plus est émise, ce qui provoque le basculement automatique sur la Voie 1. Selon le TsUP, il s'agit d'un problème purement logiciel.

5. Arrivée de l'ATV-5

Le lanceur Ariane 5 ES L593 (VA219) décolle de la Zone de Lancement n°3 du Centre Spatial Guyanais de Kourou le 29 juillet 2014 à 23h47'38" GMT. Sa charge utile est constituée du vaisseau de ravitaillement européen ATV-5 « Georges Lemaître ».

Fig. 9 : Décollage de l'ATV-5, 29 juillet 2014.
Crédit : ESA.

L'ATV-5 réalise une approche à 6,1km de la station le 8 août afin de tester l'instrument LIRIS. Il s'amarre au module Zvezda le 12 août 2014 à 13h29'53" GMT, et l'écoutille est ouverte le 13 août.

Les moteurs OCS M1 et M3 de l'ATV-5 sont allumés le 14 août 2014 à 16h58'00" GMT pour une correction d'orbite (dt=469,4", dV=1,1m/s, dm=151,6kg).

Fig. 10 : Amarrage de l'ATV-5 sur Zvezda, 12 août 2014.
Crédit : NASA.

Le vaisseau Cygnus Orb-2 est décroché du module Harmony le 15 août 2014 à 09h14 GMT et relâché par le bras Canadarm2 à 10h40 GMT.

6. La seconde sortie dans l'Espace

La 46ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment russe (VKD-39) débute le 18 août 2014 à 14h02 GMT, quand les cosmonautes Aleksandr SKVORTSOV (Orlan-MK n°5) et Oleg ARTEMIEV (Orlan-MK n°4) ouvrent l'écoutille VL-1 du module Pirs.

La première activité consiste à lancer manuellement, dans une direction rétrograde, le nanosatellite péruvien Chasqui-1, développé par l'Université Nationale d'Ingénierie (UNI) de Lima. Il a une masse de 1kg et a été apporté par Progress M-22M.

Fig. 11 : Le nanosatellite Chasqui-1.
Crédit : INI.

ARTEMIEV procède donc au lancement de Chasqui-1 à 14h23 GMT. Ensuite, les deux cosmonautes sortent l'expérience russo-européenne EXPOSE-R2, apportée par le vaisseau Progress M-24M. Un premier exemplaire, EXPOSE-R, avait été installé sur Zvezda le 10 mars 2009, et récupéré le 21 janvier 2011.

SKVORTSOV et ARTEMIEV vont donc installer EXPOSE-R2 sur le plate-forme URM-D (plan II) de Zvezda, et connectent ses câbles d'alimentation. Le TsUP confirme la bonne réception de la télémétrie.

L'activité suivante consiste à installer une fixation supplémentaire pour l'antenne AFAR, qui a été mise en place sur Zvezda lors de la sortie précédente. A l'issue, les cosmonautes vont récolter des échantillons du hublot n°13 de Zvezda dans le cadre de l'expérience Test.

SKVORTSOV va ensuite récupérer le panneau n°2A de l'expérience Vynoslivost, qui avait été installé le 16 août 2013. Pendant ce temps, ARTEMIEV va installer l'instrument BKDO (Блок Контроля давления и осаждений) sur le module Poïsk. Un premier exemplaire avait été installé sur Pirs le 30 juin 2004, puis retiré le 1er juin 2006.

Fig. 12 : Position du BKDO sur le module Poïsk.
Crédit : NASA.

Les cosmonautes vont ensuite récupérer l'expérience SKK n°1-M2, installée le 15 novembre 2010 sur le module Poïsk, et ils installent à la place le SKK n°2-M2.

Fig. 13 : L'expérience SKK, sur le module Poïsk.
Crédit : NASA.

Ils récupèrent ensuite le troisième et dernier container de l'expérience Biorisk-MSN sur le module Pirs, qui avait été installée le 3 août 2011.

Fig. 14 : L'expérience Biorisk-MSN, sur le module Poïsk.
Crédit : NASA.

Les cosmonautes rentrent dans le module Pirs et ferment l'écoutille à 19h12 GMT. La sortie a duré 5h10.

7. Atterrissage de Soyouz TMA-12M

Les moteurs OCS M1 et M3 de l'ATV-5 sont allumés le 27 août 2014 à 08h37'00" GMT pour une correction d'orbite (dt=178,7", dV=0,43m/s, dm=58,7kg).

La passation de commandement entre SWANSON et SOURAÏEV a lieu le 9 septembre. Le vaisseau Soyouz TMA-12M, qui a alors une masse de 6790kg (dont 432kg d'ergols), se sépare du module Poïsk le 10 septembre 2014 à 23h01'30" GMT, avec les cosmonautes SKVORTSOV, ARTEMIEV et SWANSON.

Le vaisseau allume ses moteurs DPO (dt=15", dV=0,54m/s) à 23h04'30" GMT pour s'éloigner de la station, et son moteur SKD est allumé le 11 septembre à 01h30'37" GMT (dt=279,8" (281,7" en théorie), dV=128m/s (128,0m/s en théorie)). La manœuvre, qui consomme 296kg d'ergols, permet d'amorcer la rentrée dans l'atmosphère, et les trois compartiments du vaisseau se séparent à 01h58 GMT.

L'atterrissage a lieu le 11 septembre 2014 à 02h23'07" GMT à 145km au sud-est de Dzhezkazgan, au Kazakhstan. Le vol de Soyouz TMA-12M a duré 169 jours, 5 heures et 5 minutes.

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