La structure des modules est réalisée en alliage d'aluminium, qui présente l'avantage d'être léger, résistant à la corrosion et d'être un bon conducteur électrique ce qui facilite la mise à la terre des équipements. La structure principale des modules pressurisés dont le rôle est de préserver l'intégrité du module, est composée d'une part d'une coque de forme cylindrique, dans laquelle sont percées des ouvertures occupées par des hublots ou des écoutilles, d'autre part des longerons qui permettent à la fois de résister à la pression et de jouer le rôle de support pour les équipements intérieurs. Sur cette structure primaire sont fixés des éléments de structures secondaires : à l'intérieur les baies de rangements, les écoutilles ou les rideaux de hublot, à l'extérieur les poignées permettant aux astronautes de progresser durant les sorties extravéhiculaires et les protections anti-météorites qui recouvrent la surface des modules. Pour les modules non russes, celle-ci est constituée d'une feuille d'aluminium de 1,27 mm d'épaisseur maintenue à une distance de 10 cm de la coque. Grâce à cette protection la probabilité qu'un débris traverse la coque est 7,5 % pour les modules non russes et de 5 % pour les modules russes qui disposent d'un système différent.
En l'absence de gravité la notion de plancher/plafond (verticale locale dans le jargon de la NASA) a été définie de manière arbitraire : le plancher est le côté des modules tourné en permanence vers la Terre (nadir), le plafond étant à l'opposé (zénith). Le marquage, la disposition des appareils prennent en compte cette orientation : lorsqu'ils s'activent les membres de l'équipage prennent donc des positions verticales similaires. L'axe principal des modules (de Zvezda à Tranquility) est aligné sur la trajectoire de la station spatiale : les laboratoires Columbus et Kibō sont situés à l'avant et donc plus exposés à une collision avec un débris spatial tandis que les modules russes se situent à l'arrière. La troisième dimension est indiquée, comme sur un navire, par les appellations bâbord (à gauche pour une personne tournée vers l'avant) et tribord (Kibō est à bâbord et Columbus à tribord).
Les modules non russes ont la forme de cylindres aux extrémités légèrement coniques dont le diamètre a été fixé par celui de la soute de la navette spatiale (cinq mètres). À chaque extrémité d'un module, de part et d'autres de l'ouverture axiale (D sur le schéma ci-contre), se trouvent des aménagements non amovibles (systèmes de sécurité, appareillages électriques) dissimulés derrière des cloisons. Le reste de l'espace tire les conséquences de l'absence de gravité : les quatre côtés (plancher, plafond et parois latérales), reçoivent le même type d'aménagement amovible constitué d'armoires (rack) au format standardisé ISPR hautes de deux mètres de haut pour 1,05 cm de largeur et 85,4 cm de profondeur et dont l'arrière épouse la forme incurvée de la coque (A). Pratiquement jointifs (une rampe lumineuse occupe chaque angle) ce mobilier dégage en son centre un espace habitable le long de l'axe du module ayant une section carrée d'un peu plus de deux mètres de côté. Les gaines de courant et fluides circulent dans l'espace de forme triangulaire laissé libre entre la coque et les armoires (C). Des barres formant poignée sont disposées à intervalle régulier pour permettre à l'équipage de se déplacer ou de se maintenir sur place. Les baies standardisées peuvent être occupées par différents types d'aménagements :
Le choix de l'amovibilité des aménagements permet de faire évoluer ou remplacer la plus grandes partie des équipements au cours de la longue vie de la station spatiale. Ce choix permet également à la navette de lancer les modules ce qu'elle n'aurait pu faire si ceux-ci avaient déjà reçu tous leurs aménagements car ils auraient été trop lourds. Mais cette conception n'a pas permis de fournir l'espace ordonné espéré : l'espace habitable de la station spatiale, en particulier celui des laboratoires, est envahi par un fouillis de câbles et d'équipements ajoutés.
Écoutille de type APAS sur l'ISS : à gauche la face interne l'écoutille du module Harmony et à droite, en position fermée, la face externe de l'écoutille du vaisseau cargo HTV. La partie active est côté Harmony.
(Crédit : NASA)
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Après jonction entre les modules Unity et Quest on raccorde les différentes liaisons électriques et informatique, ainsi que les canalisations.
(Crédit : NASA)
Agrandir l'imageLa connexion entre les modules et l'amarrage des vaisseaux spatiaux aux modules met en œuvre plusieurs types de liaisons du fait de l'origine hétérogène du matériel mis en œuvre :
Pour pouvoir mettre en relation des modules ou vaisseaux porteurs d'une part d'un système d'amarrage APAS d'une part et CBM d'autre part, des adaptateurs pressurisés en forme de cône coudé ont été mis en place (Pressurized Mating Adapters ou PMA). Ils ménagent un corridor pressurisé entre les deux parties, comportent un chauffage et permettent d'établir une liaison électrique et télécom. Le PMA 1 est utilisé pour relier le module russe Zarya au module Unity faisant la jonction entre la partie russe et la partie internationale de la station. Le PMA 2 installé aujourd'hui sur le module Harmony est le point d'amarrage habituel de la navette spatiale. PMA 3, installé sur le nœud Tranquility fournit une alternative pour l'amarrage de la navette.
Zarya (soleil levant) est le premier module de la station internationale placé en orbite. Il s'agit d'une nouvelle déclinaison du vaisseau TKS utilisé à plusieurs reprises par l'astronautique russe. Il sert actuellement de lieu de stockage et permet grâce à ses moteurs (32 moteurs de 13 kg de poussée) de réorienter la station lorsque les corrections à apporter dépassent la capacité des gyroscopes électriques installés dans la partie américaine de la station. Des réservoirs situés à l'extérieur permettent de stocker six tonnes de carburant qui sont utilisés par les moteurs du module Zvezda pour rehausser l'orbite de la station. Zarya est d'une part reliée au module Zvezda d'autre part au nœud Unity. Un troisième port permet de recevoir un vaisseau Soyouz ou Progress mais doit, en 2010, être relié en permanence au compartiment d'amarrage Rassvet. Zarya possède ses propres panneaux solaires et ses batteries. Il pèse 19,3 t et est long de 12,55 m pour un diamètre de 4,1 m.
Zvezda (étoile) également appelé « module de service » a durant les premières années été le centre de la station spatiale. On y trouve des équipements vitaux qui resteront longtemps uniques dans la station spatiale tels que les systèmes de support de vie Elektron et Vozdukh, les systèmes de contrôle de vol et de navigation et une toilette. Il reste aujourd'hui le centre de commandement de la partie russe de la station. Zvezda est une évolution du module central de la station Mir : le module comporte comme celle-ci trois parties : un compartiment de travail, une chambre de transfert qui donne sur un point d'amarrage à l'arrière et un compartiment de « transfert » situé à l'avant avec trois ports d'amarrage. Les occupants du module résident et travaillent dans le compartiment de travail qui comprend notamment deux petites cabines d'équipage, une toilette, un tapis roulant et un cycloergomètre. Le module Zvezda est long de 13,1 m pour un diamètre maximum de 4,15 m et un poids de 18 t. Il possède deux panneaux solaires d'une envergure de 29,7 m. Le port d'amarrage situé à l'arrière peut recevoir un vaisseau Soyouz ou Progress tandis que les trois ports situés à l'avant sont reliés de manière définitive au module Zarya ainsi qu'aux modules d'accostage Pirs et Poisk. Zvezda dispose de moteurs-fusées qui sont utilisés pour rehausser l'altitude de la station.
Le premier nœud Unity, aussi appelé Node 1 avec de part et d'autre les adaptateurs PMA 1 et PMA 2.
(Crédit : NASA)
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L'astronaute Kōichi Wakata. On aperçoit au second plan, les écoutilles de la partie russe qui ont un diamètre réduit.
(Crédit : NASA)
Agrandir l'imageLa partie non russe de la station comporte trois modules de type nœud qui peut assurer l'interconnexion entre six modules.
Unity (nœud 1) est chronologiquement le second module à avoir été assemblé à la station spatiale internationale, et le premier construit par les États-Unis. C'est un cylindre d'aluminium de 11,6 t, 5,47 m de long et de 4,57 m de diamètre. Il est plus court que les deux autres modules et ne comporte que quatre emplacements pour des racks au format ISPR contre huit pour les autres modules. Il assure la jonction avec la partie russe de la station via un PMA.
Harmony (nœud 2) et pèse 14,3 t pour une longueur de 7,2 m et un diamètre de 4,4 m. Il assure également la connexion entre le laboratoire européen Columbus, le module américain Destiny et le module japonais Kibō. Sur les huit baies disponibles quatre sont occupées par des racks d'avionique tandis que les autres servent de lieu de rangement..
Tranquility (nœud 3) a les mêmes dimensions que Harmony et contient comme celui-ci huit racks dont deux occupés par l'avionique du module. Les principaux équipements touchent au système de support de vie américain avec deux racks recyclant les eaux usées, un rack pour la génération d'oxygène à partir de l'eau et un rack pour le système de régénération de l'atmosphère qui enlève les contaminants et contrôle ses constituants. Tranquility comporte également un compartiment toilettes pour l'équipage. Tranquility tient lieu également de salle de sport puisqu'on y trouve deux appareils destinés à l'exercice physique dont un tapis roulant. Le module dispose d'une coupole d'observation Cupola installée sur un des ports d'amarrage radiaux. Celle-ci est une baie vitrée de forme convexe et circulaire, composée de sept hublots : un hublot central zénithal de forme circulaire entouré de six autres plus petits et trapézoïdaux. L'ensemble, installé sous le module Unity côté Terre, fournit une vue panoramique à la fois sur la planète et sur une partie du champ d'intervention du bras manipulateur Canadarm 2 utilisé pour la maintenance de la station. Sur les six ouvertures du nœud seules trois d'entre elles sont utilisées.
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Catégorie : Station spatiale internationale
Page imprimée mercredi 22 février 2012 à partir de l'url :
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