Mercredi marque le 25e anniversaire de la mise en orbite de la Station spatiale internationale (ISS). Le 6 décembre 1998, l’équipage à bord de la navette spatiale Endeavour a attaché le nœud Unity construit aux États-Unis au module Zarya de construction russe, donnant ainsi le coup d’envoi de la construction modulaire de l’ISS. Un quart de siècle plus tard, nous revenons sur les jalons et les percées de l’une des merveilles les plus impressionnantes de l’humanité en matière d’ingénierie et de coopération internationale.
L’ISS, qui tourne autour de la Terre 16 fois toutes les 24 heures à une vitesse de cinq milles par seconde, est habitée par des chercheurs depuis plus de 23 ans. C’est le produit de cinq agences spatiales de 15 pays. La NASA, Roscosmos (l’agence spatiale nationale russe), l’ESA (Agence spatiale européenne), la JAXA (Agence japonaise d’exploration aérospatiale) et l’ASC (Agence spatiale canadienne) ont contribué à l’assemblage et à l’exploitation de la station.
De l’encre à l’orbite
Son voyage officiel a commencé au début des années 1990, lorsque les projets Freedom des États-Unis (ordonnés par le président Ronald Reagan en 1984) et les projets de station spatiale russe Mir-2 risquaient (littéralement) de ne jamais décoller. La liberté était menacée principalement en raison d’un manque de financement du Congrès dans un contexte de coûts croissants, tandis que Mir-2 était au bord du gouffre en partie à cause des difficultés financières consécutives à l’effondrement de l’Union soviétique.
Le 2 septembre 1993, les deux pays, chacun ayant besoin d’un allié international pour aller de l’avant, ont signé un accord pour combiner leurs programmes et collaborer dans le cadre d’une mission commune qui aurait semblé extrêmement invraisemblable quelques années plus tôt. Le vice-président américain Al Gore et le Premier ministre russe Viktor Tchernomyrdine ont signé l’accord, marquant la conception formelle du laboratoire cosmique que nous connaissons aujourd’hui sous le nom d’ISS.
Les années suivantes comprenaient une refonte de la conception pour intégrer la technologie russe dans les plans Freedom existants des États-Unis, un jalon en 1995 de l’amarrage de l’Atlantis de la NASA à la station russe Mir (qui incarne le fruit d’une collaboration autrefois farfelue), l’ajout de financements et de coopération de l’Europe. , le Canada et le Japon en 1996 et le lancement de Zarya par la Russie un mois avant le début de l’assemblage de l’ISS. Tout cela a conduit au jour, il y a 25 ans, où les technologies spatiales des deux pays se sont liées, sonnant le glas de la course à l’espace de l’ère de la guerre froide.
La première mission en équipage a débuté le 2 novembre 2000, lorsque l’astronaute de la NASA Bill Shepherd et les cosmonautes Yuri Gidzenko et Sergei Krikalev sont montés à bord. L’équipage inaugural a passé quatre mois dans l’espace, préparant le terrain pour les équipages suivants. (Le record du temps passé à vivre et à travailler dans l’espace a été établi par Peggy Whitson, qui a célébré 665 jours à bord de l’ISS en 2017.)
Le module de laboratoire américain s’est connecté à la station en février 2001, augmentant ainsi l’espace habitable à bord de la station de 41 pour cent. Quatre ans plus tard, le Congrès a désigné la partie américaine comme laboratoire national. Bien plus qu’un geste symbolique (même si c’était aussi cela), la désignation a ouvert la porte au financement et à la recherche d’un éventail beaucoup plus complet d’institutions, notamment des universités, d’autres agences gouvernementales et des entreprises privées. En 2008, des laboratoires d’Europe et du Japon ont rejoint l’ISS.
La construction et l’expansion de l’ISS entre 1998 et 2010 ont permis de rassembler environ 900 000 livres de modules. La station contient environ 100 milliards de dollars d’engins tournant dans le monde entier.
Recherche et percées
Au cours des plus de 100 000 orbites de la Terre effectuées par l’ISS, elle a marqué le début de percées dans des domaines allant de la recherche sur les maladies aux changements corporels dus à la microgravité.
L’étude du comportement des protéines, des cellules et des processus biologiques en microgravité a stimulé la recherche sur la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, les maladies cardiaques et l’asthme. Beaucoup de ces études n’auraient pas été possibles sur Terre. Entre-temps, les expériences sur la croissance de cristaux de protéines ont suscité des progrès dans le développement de traitements contre des maladies telles que le cancer, les maladies des gencives et la dystrophie musculaire de Duchenne.
Les chercheurs de l’ISS ont fait des découvertes surprenantes sur les « flammes froides », qui peuvent brûler à des températures extrêmement basses. Presque impossible à étudier en dehors de la microgravité, les recherches des astronautes ont remis en question notre compréhension antérieure de la combustion. Cela pourrait ouvrir de nouvelles frontières avec les moteurs à combustion interne (ICE), leur permettant de fonctionner plus proprement et plus efficacement.
Les études menées à bord de la station spatiale ont contribué de manière significative à notre connaissance de l’atrophie musculaire et de la perte osseuse chez l’humain. (Les astronautes de l’ISS s’entraînent généralement au moins deux heures par jour pour éviter ces conditions.) L’étude de la manière dont le temps prolongé en microgravité affecte la détérioration musculaire et la récupération s’applique également aux patients terrestres coincés au lit pendant de longues périodes. De plus, la recherche peut nous aider à en apprendre davantage sur des maladies comme l’ostéoporose, ce qui permettra d’améliorer les mesures préventives et les traitements. Cela a également aidé les scientifiques à mieux comprendre les changements biologiques plus larges en microgravité, qui pourraient porter leurs fruits si ou quand les humains colonisent Mars.
Les systèmes de purification de l’eau conçus pour soutenir les astronautes pendant de longues périodes ont également porté leurs fruits sur Terre. Les astronautes de l’ISS recyclent 98 % de leur pipi et de leur sueur à l’aide de systèmes compacts et hautement efficaces. Cela a conduit à l’utilisation de cette technologie dans l’agriculture, les secours en cas de catastrophe et l’aide aux zones moins développées.
Les astronautes de l’ISS ont étudié le condensat de Bose-Einstein (BEC), un « cinquième état de la matière » qui s’écarte considérablement des états connus comme les solides, les liquides, les gaz et les plasmas. En 2018, le Cold Atom Lab de l’ISS a produit pour la première fois des BEC en orbite. Les températures plus froides de l’espace et l’absence de gravité permettent des temps d’observation plus longs, aidant ainsi les chercheurs à en apprendre davantage sur le comportement des atomes et des BEC. Non seulement cela est crucial pour les études de physique quantique, mais cela pourrait également contribuer au développement de technologies quantiques plus avancées à l’avenir.
Pour plus de détails sur les avancées de l’ISS, la NASA propose un article dédié de 2020.
Déclassement
Le déclassement de l’ISS est actuellement prévu pour janvier 2031. (La Russie prévoit actuellement de le quitter en 2028.) Son infrastructure de la fin des années 90 vieillit rapidement et la station spatiale deviendrait de plus en plus coûteuse à entretenir sur le long terme. Les laboratoires orbitaux gouvernementaux et commerciaux prendront probablement le relais dans les années à venir.
Le moment venu, l’ISS subira une désorbitation contrôlée. Quant à ce que cela pourrait impliquer, Kirk Shireman, directeur adjoint du programme de station spatiale de la NASA, a abordé le sujet avec Espace.com en 2011. « Nous avons fait beaucoup d’études », a-t-il déclaré. « Nous avons trouvé une orbite et un changement de vitesse que nous pensons réalisables, et cela crée une empreinte de débris entièrement dans l’eau dans une zone peu peuplée. »
Comme l’a écrit Andrew Tarantola d’Engadget à propos de la disparition imminente de l’ISS :
Environ un an avant la date prévue de déclassement, la NASA permettra à l’ISS de commencer à se dégrader de son orbite normale de 240 milles et d’envoyer un véhicule spatial sans équipage (USV) pour s’amarrer à la station et aider à la propulser vers la Terre. L’équipage final de l’ISS évacuera juste avant que la station n’atteigne une altitude de 115 milles, moment auquel l’USV attaché tirera ses roquettes dans une série de brûlages déorbitaux pour placer la station sur une trajectoire de capture au-dessus de l’océan Pacifique.
La NASA prévoit de guider les fragments restants vers une zone isolée de l’océan Pacifique Sud. « Nous avons travaillé sur des plans et les mettons à jour périodiquement », a déclaré Shireman. « Nous ne voulons jamais nous retrouver dans une position où nous ne pourrions pas désorbiter la station en toute sécurité. Cela fait partie du programme depuis le tout début.
Événement du 25e anniversaire de la NASA
La NASA a organisé mercredi un événement diffusé en direct pour marquer le quart de siècle de la connexion des modules Zarya et Unity. Les sept membres de l’équipage de la mission de la navette spatiale STS-88 ont rejoint l’administrateur associé de la NASA, Bob Cabana (commandant de la mission) et le responsable du programme ISS, Joel Montalbano, pour discuter de cette étape importante.
Vous pouvez le regarder ici: