La Station Spatiale Internationale (ISS) représente le summum de l’accomplissement humain dans le domaine de l’espace et de l’ingénierie, fruit de la collaboration de cinq grandes agences spatiales, dont la NASA (États-Unis) et Roscosmos (Russie). Elle orbite autour de la Terre à une altitude de plus de 400 kilomètres et voyage à une vitesse de 28 000 kilomètres par heure. Régie par des traités et accords internationaux, l’ISS fonctionne comme un laboratoire spatial pour la recherche en astrobiologie, météorologie, physique et autres domaines. Elle vise à améliorer notre compréhension de l’univers, des particules de haute énergie à travers le système solaire jusqu’aux corps célestes lointains, et est envisagée comme un terrain d’essai pour les systèmes de vaisseaux spatiaux et les équipements nécessaires aux missions de colonisation de la Lune et de Mars.

Histoire et Conception de la Station Spatiale Internationale

Le concept de l’ISS remonte au milieu des années 1980, lorsque le président américain Ronald Reagan a demandé à la NASA de construire une station spatiale internationale dans une décennie, inspirée de la station russe Mir. Reagan a annoncé que cela mènerait à des avancées significatives dans la recherche scientifique. Des ajustements ont été apportés dans les années 1990 pour réduire les coûts et augmenter la participation internationale. Les États-Unis ont formé un partenariat avec l’Europe, le Japon et le Canada, et en 1993, ont invité la Russie à rejoindre le projet en raison de son expérience étendue dans l’exploitation des stations spatiales. En 1998, toutes les cinq agences spatiales étaient impliquées : NASA (États-Unis), Roscosmos (Russie), JAXA (Japon), l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et l’Agence Spatiale Canadienne (CSA).

L’ISS a été conçue comme une série de modules cylindriques interconnectés alimentés par l’énergie solaire, divisés en deux sections principales : le segment orbital russe géré par la Russie et le segment américain, incluant les contributions des États-Unis et d’autres pays. La construction a commencé en novembre 1998 avec le lancement du module de contrôle russe Zarya, qui fournissait des fonctions d’énergie, de communication et de contrôle de l’altitude. Il est désormais principalement utilisé pour le stockage et la propulsion. Deux semaines plus tard, des astronautes à bord de la navette spatiale Endeavour ont livré un composant clé américain pour relier les modules russe et américain. D’autres modules sont arrivés et ont été assemblés, avec la première équipe arrivant le 2 novembre 2000, comprenant les astronautes russes Yuri Gidzenko et Sergei Krikalev et l’astronaute américain Bill Shepherd, qui sont arrivés à bord d’une navette spatiale russe Soyuz.

Les premières recherches sur l’ISS se sont concentrées sur les sciences de la vie et les sciences des matériaux dans un environnement de microgravité. Bien que prometteuses, ces recherches ont été interrompues après la catastrophe de la navette spatiale Columbia en 2003, ce qui a arrêté les vols de navettes et réduit l’équipage de trois à deux, limitant ainsi les résultats scientifiques. La situation s’est aggravée avec le retour temporaire des astronautes sur Terre via Soyuz, entraînant une gestion automatisée de la station.

En 2006, les vols de navettes ont repris, augmentant la taille de l’équipage de l’ISS à trois membres et reprenant la construction en septembre. Cela incluait l’ajout de panneaux solaires et d’un radiateur thermique. En 2007, le module Destiny a été connecté au module Harmony, qui avait un port de docking pour la navette spatiale et des ports reliant au laboratoire japonais Kibo, équipé d’une terrasse extérieure pour des expériences spatiales, et au laboratoire européen Columbus, ajouté en 2008. Columbus, le premier laboratoire spatial européen, effectue des recherches en biologie et en dynamique des fluides. Cette année-là, le lanceur Ariane 5 amélioré, le plus lourd des véhicules spatiaux européens, a lancé le véhicule de transfert automatique Jules Verne, transportant 7 700 kg de fournitures. Les astronautes canadiens ont également amené des bras robotiques avancés, Dexter et Canadarm2, capables d’effectuer des tâches nécessitant auparavant des sorties dans l’espace.

En 2009, l’ISS fonctionnait à pleine capacité, accueillant une équipe de six membres. Cela nécessitait l’amarrage constant de canots de sauvetage Soyuz comme mesures de sécurité. L’équipage était généralement composé de trois Russes, d’Américains et d’un astronaute du Japon, du Canada ou de l’ESA.

Aujourd’hui, l’ISS s’étend sur la taille d’un terrain de football, avec une construction en cours. Les segments américain et russe fournissent l’énergie, les laboratoires, les espaces de vie et les ports d’amarrage. Les astronautes peuvent se déplacer librement entre les sections connectées. En 2016, la NASA a ajouté le Module d’Activité Extensible, qui pourrait ouvrir la voie à des hôtels spatiaux futurs. Récemment, en 2021, le module scientifique russe Nauka a été ajouté à la station.

Importance

Tout être vivant sur Terre a évolué pour prospérer dans son environnement d’origine, et non dans les conditions difficiles de l’espace. L’ISS offre un environnement idéal pour étudier la vie et mener des recherches en microgravité et en exposition aux radiations, des facteurs qui impactent significativement les fonctions biologiques. La station fournit une opportunité unique de comprendre comment l’espace affecte notre biologie complexe et comment vivre et travailler dans ces conditions inhabituelles.

À l’intérieur de l’ISS, les astronautes mènent une large gamme d’expériences scientifiques pour aider les humains à comprendre comment vivre dans l’espace à long terme. Cela inclut la surveillance de la croissance des plantes et des tissus humains en microgravité, l’étude des réponses des micro-organismes à l’espace, et l’examen des impacts sur l’ADN et les gènes. Les expériences s’étendent également à l’extérieur de la station, utilisant des instruments tels que NICER pour étudier les étoiles à neutrons et le Spectromètre Magnétique Alpha pour capturer et analyser les rayons cosmiques, éclairant les origines de l’univers.

En outre, des études psychologiques sur l’isolement des astronautes aident les scientifiques à développer des stratégies pour les missions spatiales plus longues. Depuis sa création, plus de 200 astronautes de 20 pays ont visité l’ISS. Ces dernières années, les astronautes séjournent généralement entre trois et six mois, la plus longue durée étant d’environ un an, réalisée par l’astronaute de la NASA Scott Kelly et le cosmonaute russe Mikhail Kornienko en 2016, et ensuite dépassée en 2021 par l’astronaute russe Pyotr Dubrov et l’Américain Mark Vande Hei, qui ont passé 355 jours à bord.

Vivre à bord de l’ISS

Les membres d’équipage doivent s’adapter à une station où le soleil se lève et se couche 16 fois par jour. Pour bien dormir, ils doivent se sécuriser pour éviter de flotter à cause de la microgravité. Un exercice quotidien intensif est crucial pour maintenir la santé des os et contrer l’atrophie musculaire. Les astronautes font face à divers défis en l’absence de gravité, notamment des problèmes d’équilibre et d’orientation, des changements dans la distribution des fluides, et une détérioration inexpliquée de la vue. En raison des radiations nocives dans l’espace, qui peuvent augmenter les risques de cancer, les équipes sur Terre conçoivent actuellement des combinaisons spatiales pour protéger les voyageurs de longue durée des particules cosmiques.

Voyager vers et depuis l’ISS

Jusqu’en 2011, les astronautes étaient transportés vers l’ISS par les navettes spatiales américaines et le vaisseau spatial russe Soyuz. Après l’arrêt du programme des navettes, Soyuz est devenue le seul moyen de transport jusqu’à ce que SpaceX réussisse à lancer une mission habitée en mai 2020. Celle-ci a été suivie par un retour sûr et réussi des astronautes américains Doug Hurley et Bob Behnken en août. Les astronautes peuvent maintenant décoller à nouveau depuis les côtes américaines. La dépendance de la NASA vis-à-vis des entreprises privées pourrait favoriser la concurrence, ce qui pourrait réduire les coûts et rendre le voyage spatial plus accessible.

Actuellement, les plans opérationnels pour l’ISS sont prévus jusqu’en 2024, avec la possibilité de prolonger cette période.

Faits Rapides sur l’ISS

• L’astronaute américaine Christina Koch détient le record de la plus longue période de séjour par une femme dans l’ISS, avec 328 jours passés à bord.
• Les États-Unis, l’ESA, le Japon et le Canada n’ont pas encore décidé de la date de fin du programme de l’ISS. Cependant, l’administration Biden a indiqué en 2021 que le soutien américain se poursuivra jusqu’en 2030, tandis que la Russie prévoit de se retirer en 2024 pour se concentrer sur son propre projet de station spatiale.
• L’ISS complète une orbite autour de la Terre toutes les 90 minutes, ce qui entraîne 16 levers et couchers de soleil par jour.
• La station dispose de panneaux solaires équivalents à un acre, ce qui permet parfois de la voir depuis la Terre à l’aube ou au crépuscule, même depuis les grandes villes.
• Les astronautes effectuent régulièrement des sorties dans l’espace pour construire, entretenir et mettre à jour la station.
• Les panneaux solaires de la station mesurent 109 mètres de long, ce qui les rend plus longs que l’envergure de l’Airbus A380, le plus grand avion de passagers au monde, qui mesure 80 mètres de large.
• Les câbles d’alimentation de la station mesurent 13 kilomètres de long.
• Jusqu’à huit vaisseaux spatiaux peuvent s’amarrer à l’ISS simultanément.
• Les vaisseaux spatiaux peuvent atteindre l’ISS dès quatre heures après leur lancement.
• Le trajet orbital de l’ISS couvre plus de 90 % de la surface de la Terre, permettant aux astronautes de capturer des millions de photos de la planète.
• La station parcourt une distance quotidienne équivalente à celle de la Lune par rapport à la Terre.