A quelle altitude se situe la station orbitale Mir ? Histoire de la création de l'ISS

En bref sur l'article : L’ISS est le projet le plus coûteux et le plus ambitieux de l’humanité sur la voie de l’exploration spatiale. Cependant, la construction de la gare bat son plein et on ne sait toujours pas ce qui lui arrivera dans quelques années. Nous parlons de la création de l'ISS et des plans pour son achèvement.

Maison spatiale

Station spatiale internationale

Vous restez aux commandes. Mais ne touchez à rien.

Une blague faite par les cosmonautes russes à propos de l'Américaine Shannon Lucid, qu'ils répétaient à chaque fois qu'ils quittaient la station Mir pour aller dans l'espace (1996).

En 1952, le spécialiste allemand des fusées Wernher von Braun a déclaré que l'humanité aurait très bientôt besoin de stations spatiales : une fois qu'elle entrera dans l'espace, elle sera imparable. Et pour l'exploration systématique de l'Univers, des maisons orbitales sont nécessaires. Le 19 avril 1971, l’Union soviétique lançait la première station spatiale de l’histoire de l’humanité, Salyut 1. Il ne mesurait que 15 mètres de long et le volume de l'espace habitable était de 90 mètres carrés. Selon les normes actuelles, les pionniers ont volé dans l'espace sur de la ferraille peu fiable remplie de tubes radio, mais il semblait alors qu'il n'y avait plus de barrières pour les humains dans l'espace. Aujourd'hui, 30 ans plus tard, il ne reste qu'un seul objet habitable suspendu au-dessus de la planète : "Station spatiale internationale."

Il s’agit de la station la plus grande, la plus avancée, mais en même temps la plus chère parmi toutes celles jamais lancées. Des questions sont de plus en plus posées : les gens en ont-ils besoin ? Par exemple, de quoi avons-nous réellement besoin dans l’espace s’il y a encore tant de problèmes sur Terre ? Peut-être vaut-il la peine de comprendre en quoi consiste ce projet ambitieux ?

Le rugissement du cosmodrome

La Station spatiale internationale (ISS) est un projet conjoint de 6 agences spatiales : Agence spatiale fédérale (Russie), Agence nationale de l'aéronautique et de l'espace (États-Unis), Japan Aerospace Exploration Administration (JAXA), Agence spatiale canadienne (CSA/ASC), Brésilienne. Agence spatiale (AEB) et Agence spatiale européenne (ESA).

Cependant, tous les membres de ce dernier n'ont pas participé au projet ISS : la Grande-Bretagne, l'Irlande, le Portugal, l'Autriche et la Finlande ont refusé, et la Grèce et le Luxembourg l'ont rejoint plus tard. En fait, l’ISS repose sur une synthèse de projets ayant échoué – la station russe Mir-2 et la station américaine Liberty.

Les travaux sur la création de l'ISS ont commencé en 1993. La station Mir a été lancée le 19 février 1986 et bénéficiait d'une période de garantie de 5 ans. En fait, elle a passé 15 ans en orbite - parce que le pays n'avait tout simplement pas l'argent nécessaire pour lancer le projet Mir-2. Les Américains ont connu des problèmes similaires : la guerre froide a pris fin et leur station Freedom, pour la seule conception de laquelle environ 20 milliards de dollars avaient déjà été dépensés, était hors d'usage.

La Russie avait 25 ans d'expérience dans le domaine des stations orbitales et des méthodes uniques permettant aux humains de rester à long terme (plus d'un an) dans l'espace. En outre, l’URSS et les États-Unis ont acquis une bonne expérience de collaboration à bord de la station Mir. Dans des conditions où aucun pays ne pouvait construire indépendamment une station orbitale coûteuse, l'ISS est devenue la seule alternative.

Le 15 mars 1993, des représentants de l'Agence spatiale russe et de l'association scientifique et de production Energia ont contacté la NASA avec une proposition visant à créer l'ISS. Le 2 septembre, un accord gouvernemental correspondant a été signé et le 1er novembre, un plan de travail détaillé a été préparé. Les problèmes financiers d'interaction (fourniture d'équipements) ont été résolus à l'été 1994 et 16 pays ont rejoint le projet.

Aller!

Le déploiement de l'ISS a été lancé par la Russie le 20 novembre 1998. La fusée Proton a lancé en orbite le bloc cargo fonctionnel Zarya qui, avec le module d'amarrage américain NODE-1, livré dans l'espace le 5 décembre de la même année par la navette Endever, formait « l'épine dorsale » de l'ISS.

"Zarya"- le successeur du TKS (navire de ravitaillement de transport) soviétique, conçu pour desservir les postes de combat d'Almaz. Lors de la première étape de l'assemblage de l'ISS, elle est devenue une source d'électricité, un entrepôt d'équipements et un moyen de navigation et d'ajustement de l'orbite. Tous les autres modules de l'ISS ont désormais une spécialisation plus spécifique, tandis que Zarya est quasiment universel et servira à l'avenir d'installation de stockage (énergie, carburant, instruments).

Officiellement, Zarya appartient aux États-Unis - ils ont payé sa création - mais en fait le module a été assemblé de 1994 à 1998 au Centre spatial d'État Khrunichev. Il a été intégré à l'ISS à la place du module Bus-1, conçu par la société américaine Lockheed, car il a coûté 450 millions de dollars contre 220 millions pour Zarya.

Zarya dispose de trois portes d'amarrage : une à chaque extrémité et une sur le côté. Ses panneaux solaires atteignent 10,67 mètres de longueur et 3,35 mètres de largeur. De plus, le module dispose de six batteries nickel-cadmium capables de fournir environ 3 kilowatts de puissance (au début, il y avait des problèmes pour les charger).

Le long du périmètre extérieur du module se trouvent 16 réservoirs de carburant d'un volume total de 6 mètres cubes (5 700 kilogrammes de carburant), 24 grands moteurs à réaction rotatifs, 12 petits, ainsi que 2 moteurs principaux pour des manœuvres orbitales sérieuses. Zarya est capable d'effectuer un vol autonome (sans pilote) pendant 6 mois, mais en raison de retards avec le module de service russe Zvezda, il a dû voler à vide pendant 2 ans.

Module Unité(créé par Boeing Corporation) est allé dans l'espace après Zarya en décembre 1998. Equipé de six sas d'amarrage, il devient le point de connexion central des modules de gare ultérieurs. L’unité est vitale pour l’ISS. Les ressources de travail de tous les modules de la station - oxygène, eau et électricité - y transitent. Unity dispose également d'un système de communication radio de base qui lui permet d'utiliser les capacités de communication de Zarya pour communiquer avec la Terre.

Module de service « Zvezda »- le principal segment russe de l'ISS - lancé le 12 juillet 2000 et amarré à Zarya 2 semaines plus tard. Sa charpente a été construite dans les années 1980 pour le projet Mir-2 (la conception de la Zvezda rappelle beaucoup les premières stations Salyut et ses caractéristiques de conception sont similaires à celles de la station Mir).

En termes simples, ce module abrite des astronautes. Il est équipé de systèmes de survie, de communication, de contrôle, de traitement de données, ainsi que d'un système de propulsion. La masse totale du module est de 19 050 kilogrammes, sa longueur est de 13,1 mètres et la portée des panneaux solaires est de 29,72 mètres.

"Zvezda" dispose de deux couchages, d'un vélo d'exercice, d'un tapis roulant, de toilettes (et autres installations hygiéniques) et d'un réfrigérateur. La visibilité extérieure est assurée par 14 hublots. Le système électrolytique russe « Electron » décompose les eaux usées. L'hydrogène est évacué par-dessus bord et l'oxygène pénètre dans le système de survie. Le système « Air » fonctionne en tandem avec le « Électron », absorbant le dioxyde de carbone.

Théoriquement, les eaux usées peuvent être purifiées et réutilisées, mais cela est rarement pratiqué sur l'ISS : l'eau douce est livrée à bord par les cargos Progress. Il faut dire que le système Electron a mal fonctionné à plusieurs reprises et que les cosmonautes ont dû utiliser des générateurs chimiques - les mêmes « bougies à oxygène » qui ont autrefois provoqué un incendie à la station Mir.

En février 2001, un module laboratoire a été rattaché à l'ISS (sur une des passerelles Unity) "Destin"(« Destiny ») est un cylindre en aluminium pesant 14,5 tonnes, 8,5 mètres de long et 4,3 mètres de diamètre. Il est équipé de cinq racks de montage avec systèmes de survie (chacun pèse 540 kilogrammes et peut produire de l'électricité, de l'eau froide et contrôler la composition de l'air), ainsi que six racks avec du matériel scientifique livrés un peu plus tard. Les 12 espaces d'installation vides restants seront comblés au fil du temps.

En mai 2001, le sas principal de l'ISS, le Quest Joint Airlock, a été rattaché à Unity. Ce cylindre de six tonnes, mesurant 5,5 mètres sur 4, est équipé de quatre cylindres haute pression (2 - oxygène, 2 - azote) pour compenser la perte d'air rejeté à l'extérieur, et est relativement peu coûteux - seulement 164 millions de dollars .

Son espace de travail de 34 mètres cubes est utilisé pour les sorties dans l'espace, et la taille du sas permet l'utilisation de combinaisons spatiales de tout type. Le fait est que la conception de nos Orlans suppose leur utilisation uniquement dans les compartiments de transition russes, une situation similaire avec les EMU américaines.

Dans ce module, les astronautes allant dans l'espace peuvent également se reposer et respirer de l'oxygène pur pour se débarrasser du mal de décompression (en cas de changement brusque de pression, l'azote, dont la quantité dans les tissus de notre corps atteint 1 litre, se transforme en état gazeux ).

Le dernier des modules assemblés de l'ISS est le compartiment d'amarrage russe Pirs (SO-1). La création de SO-2 a été arrêtée en raison de problèmes de financement, de sorte que l'ISS ne dispose désormais que d'un seul module auquel les vaisseaux spatiaux Soyouz-TMA et Progress peuvent être facilement amarrés - et trois d'entre eux à la fois. De plus, les cosmonautes portant nos combinaisons spatiales peuvent en sortir.

Et enfin, on ne peut s'empêcher de mentionner un autre module de l'ISS : le module de support polyvalent pour les bagages. À proprement parler, il y en a trois : « Leonardo », « Raffaello » et « Donatello » (artistes de la Renaissance, ainsi que trois des quatre Tortues Ninja). Chaque module est un cylindre presque équilatéral (4,4 mètres sur 4,57 mètres) transporté sur des navettes.

Il peut stocker jusqu'à 9 tonnes de marchandises (poids total - 4 082 kilogrammes, avec une charge maximale - 13 154 kilogrammes) - fournitures livrées à l'ISS et déchets qui en sont retirés. Tous les bagages du module se trouvent dans l'environnement aérien normal, afin que les astronautes puissent les atteindre sans utiliser de combinaison spatiale. Les modules de bagages ont été fabriqués en Italie sur ordre de la NASA et appartiennent aux segments américains de l'ISS. Ils sont utilisés en alternance.

Des petites choses utiles

En plus des modules principaux, l'ISS contient une grande quantité d'équipements supplémentaires. Il est plus petit que les modules, mais sans lui, le fonctionnement de la station est impossible.

Le « bras » de travail, ou plutôt le « bras » de la station, est le manipulateur « Canadarm2 », monté sur l'ISS en avril 2001. Cet engin de haute technologie, d'une valeur de 600 millions de dollars, est capable de déplacer des objets pesant jusqu'à 116 kg. tonnes - par exemple, aider à l'installation de modules, à l'amarrage et au déchargement des navettes (leurs propres « mains » sont très similaires au « Canadarm2 », mais plus petites et plus faibles).

La longueur réelle du manipulateur est de 17,6 mètres et son diamètre est de 35 centimètres. Il est contrôlé par des astronautes depuis un module de laboratoire. La chose la plus intéressante est que le « Canadarm2 » n'est pas fixe au même endroit et est capable de se déplacer le long de la surface de la station, donnant accès à la plupart de ses parties.

Malheureusement, en raison des différences dans les ports de connexion situés à la surface de la station, le « Canadarm2 » ne peut pas se déplacer autour de nos modules. Dans un avenir proche (vraisemblablement en 2007), il est prévu d'installer ERA (European Robotic Arm) sur le segment russe de l'ISS - un manipulateur plus court et plus faible, mais plus précis (précision de positionnement - 3 millimètres), capable de travailler en semi-remorque. -mode automatique sans contrôle constant par les astronautes.

Conformément aux exigences de sécurité du projet ISS, un navire de sauvetage est en service permanent à la station, capable de ramener l'équipage sur Terre si nécessaire. Désormais, cette fonction est assurée par le bon vieux Soyouz (modèle TMA) - il est capable d'embarquer 3 personnes et d'assurer leurs fonctions vitales pendant 3,2 jours. Les Soyouz ont une courte période de garantie pour rester en orbite, ils sont donc remplacés tous les 6 mois.

Les bêtes de somme de l'ISS sont actuellement les Progress russes, frères et sœurs du Soyouz, fonctionnant en mode sans pilote. Dans la journée, un astronaute consomme environ 30 kilogrammes de marchandises (nourriture, eau, produits d'hygiène, etc.). Par conséquent, pour un service régulier de six mois à la gare, une personne a besoin de 5,4 tonnes de fournitures. Il est impossible d'en transporter autant à bord du Soyouz, la station est donc approvisionnée principalement par des navettes (jusqu'à 28 tonnes de fret).

Après l’arrêt de leurs vols, du 1er février 2003 au 26 juillet 2005, la totalité du chargement destiné au support vestimentaire de la station reposait sur les Progress (2,5 tonnes de chargement). Après avoir déchargé le navire, celui-ci a été rempli de déchets, désamarré automatiquement et brûlé dans l'atmosphère quelque part au-dessus de l'océan Pacifique.

Equipage : 2 personnes (à partir de juillet 2005), maximum 3

Altitude orbitale : De 347,9 km à 354,1 km

Inclinaison orbitale : 51,64 degrés

Tours quotidiens autour de la Terre : 15,73

Distance parcourue : Environ 1,5 milliard de kilomètres

Vitesse moyenne : 7,69 km/s

Poids actuel : 183,3 tonnes

Poids du carburant : 3,9 tonnes

Volume habitable : 425 mètres carrés

Température moyenne à bord : 26,9 degrés Celsius

Achèvement estimé des travaux : 2010

Durée de vie prévue : 15 ans

L'assemblage complet de l'ISS nécessitera 39 vols de navette et 30 vols Progress. Dans sa forme finie, la station ressemblera à ceci : volume de l'espace aérien - 1200 mètres cubes, poids - 419 tonnes, alimentation électrique - 110 kilowatts, longueur totale de la structure - 108,4 mètres (modules - 74 mètres), équipage - 6 personnes .

A la croisée des chemins

Jusqu'en 2003, la construction de l'ISS s'est poursuivie comme d'habitude. Certains modules ont été annulés, d'autres ont été retardés, parfois des problèmes d'argent sont survenus, des équipements défectueux - en général, les choses allaient dur, mais néanmoins, au cours des 5 années de son existence, la station est devenue habitée et des expériences scientifiques y ont été périodiquement menées. .

Le 1er février 2003, la navette spatiale Columbia s'est effondrée en pénétrant dans les couches denses de l'atmosphère. Le programme américain de vols habités a été suspendu pendant 2,5 ans. Considérant que les modules de la station en attente de leur tour ne pouvaient être mis en orbite que par des navettes, l'existence même de l'ISS était menacée.

Heureusement, les États-Unis et la Russie ont pu se mettre d’accord sur une redistribution des coûts. Nous avons pris en charge la fourniture de fret à l'ISS et la station elle-même a été mise en mode veille - deux cosmonautes étaient constamment à bord pour surveiller le bon fonctionnement de l'équipement.

Lancements de navettes

Après le vol réussi de la navette Discovery en juillet-août 2005, on espérait que la construction de la station se poursuivrait. Le premier à être lancé est le jumeau du module de connexion "Unity" - "Node 2". Sa date de début préliminaire est décembre 2006.

Le module scientifique européen « Columbus » sera le deuxième : son lancement est prévu pour mars 2007. Ce laboratoire est déjà prêt et attend en coulisses : il devra être rattaché au « Node 2 ». Elle bénéficie d'une bonne protection anti-météorique, d'un appareil unique pour l'étude de la physique des liquides, ainsi que d'un module physiologique européen (visite médicale complète directement à bord de la station).

Après « Columbus » viendra le laboratoire japonais « Kibo » (« Hope ») - son lancement est prévu pour septembre 2007. Il est intéressant dans la mesure où il possède son propre manipulateur mécanique, ainsi qu'une « terrasse » fermée où des expériences peuvent être menées. effectuées dans l'espace, sans quitter le navire.

Le troisième module de connexion - "Node 3" devrait se rendre à l'ISS en mai 2008. En juillet 2009, il est prévu de lancer un module centrifuge rotatif unique CAM (Centrifuge Accommodations Module), à ​​bord duquel une gravité artificielle sera créée. dans la plage de 0,01 à 2 g. Il est conçu principalement pour la recherche scientifique - la résidence permanente des astronautes dans les conditions de gravité terrestre, si souvent décrites par les écrivains de science-fiction, n'est pas prévue.

En mars 2009, "Cupola" ("Dôme") s'envolera vers l'ISS - un développement italien qui, comme son nom l'indique, est un dôme d'observation blindé pour le contrôle visuel des manipulateurs de la station. Pour plus de sécurité, les fenêtres seront équipées de volets extérieurs pour se protéger des météorites.

Le dernier module livré à l'ISS par les navettes américaines sera la « Science and Power Platform » - un bloc massif de batteries solaires sur une structure métallique ajourée. Il fournira à la station l'énergie nécessaire au fonctionnement normal des nouveaux modules. Il comportera également un bras mécanique ERA.

Lancements sur Protons

Les fusées russes Proton devraient transporter trois grands modules vers l'ISS. Jusqu’à présent, seul un programme de vol très approximatif est connu. Ainsi, en 2007, il est prévu d'ajouter à la station notre bloc cargo fonctionnel de rechange (FGB-2 - le jumeau de Zarya), qui sera transformé en laboratoire multifonctionnel.

La même année, le bras robotique européen ERA devrait être déployé par Proton. Et enfin, en 2009, il faudra mettre en service un module de recherche russe, fonctionnellement similaire au « Destiny » américain.

* * *

L’ISS est le projet spatial le plus vaste, le plus coûteux et le plus long terme de l’histoire de l’humanité. Bien que la station ne soit pas encore achevée, son coût ne peut être estimé qu'à environ 100 milliards de dollars. Les critiques à l'égard de l'ISS se résument le plus souvent au fait qu'avec cet argent, il est possible de réaliser des centaines d'expéditions scientifiques sans pilote vers les planètes du système solaire.

Il y a du vrai dans de telles accusations. Il s’agit cependant d’une approche très limitée. Premièrement, il ne prend pas en compte le profit potentiel du développement de nouvelles technologies lors de la création de chaque nouveau module de l'ISS - alors que ses instruments sont véritablement à la pointe de la science. Leurs modifications peuvent être utilisées dans la vie de tous les jours et peuvent générer d'énormes revenus.

Nous ne devons pas oublier que grâce au programme ISS, l'humanité a la possibilité de préserver et d'accroître toutes les précieuses technologies et compétences des vols spatiaux habités obtenues dans la seconde moitié du XXe siècle à un prix incroyable. Dans la « course à l'espace » de l'URSS et des États-Unis, beaucoup d'argent a été dépensé, de nombreuses personnes sont mortes - tout cela pourrait être vain si nous arrêtons d'avancer dans la même direction.

Étonnamment, nous devons revenir sur cette question car beaucoup de gens n’ont aucune idée de l’endroit où vole réellement la Station « spatiale » internationale et de l’endroit où les « cosmonautes » vont dans l’espace ou dans l’atmosphère terrestre.

C'est une question fondamentale : comprenez-vous ? Les gens se font tambouriner dans la tête que les représentants de l'humanité, qui ont reçu la fière définition d'« astronautes » et de « cosmonautes », effectuent librement des promenades « dans l'espace » et, de plus, il y a même une station « spatiale » volant dans cet espace. supposé « espace ». Et tout cela pendant que toutes ces « réalisations » se réalisent dans l'atmosphère terrestre.

Les satellites sans pilote volent également principalement dans la thermosphère - lancer un satellite sur une orbite plus élevée nécessite plus d'énergie et, à de nombreuses fins (par exemple, pour la télédétection de la Terre), une basse altitude est préférable.

La température élevée de l'air dans la thermosphère n'est pas dangereuse pour les avions, car en raison de la forte raréfaction de l'air, elle n'interagit pratiquement pas avec la peau de l'avion, c'est-à-dire que la densité de l'air n'est pas suffisante pour chauffer le corps physique, puisque le nombre de molécules est très faible et la fréquence de leurs collisions avec la coque du navire (et, par conséquent, le transfert d'énergie thermique) est faible. Des recherches sur la thermosphère sont également menées à l'aide de fusées géophysiques suborbitales. Les aurores sont observées dans la thermosphère.

Thermosphère(du grec θερμός - « chaud » et σφαῖρα - « boule », « sphère ») - couche atmosphérique , à côté de la mésosphère. Il commence à une altitude de 80 à 90 km et s'étend jusqu'à 800 km. La température de l'air dans la thermosphère fluctue à différents niveaux, augmente rapidement et de manière discontinue et peut varier de 200 K à 2 000 K, selon le degré d'activité solaire. La raison en est l'absorption du rayonnement ultraviolet du Soleil à des altitudes de 150 à 300 km, due à l'ionisation de l'oxygène atmosphérique. Dans la partie inférieure de la thermosphère, l'augmentation de la température est en grande partie due à l'énergie libérée lorsque les atomes d'oxygène se combinent (se recombinent) en molécules (dans ce cas, l'énergie du rayonnement UV solaire, préalablement absorbée lors de la dissociation des molécules d'O2, est convertie en énergie de mouvement thermique des particules). Aux hautes latitudes, une source importante de chaleur dans la thermosphère est la chaleur Joule générée par les courants électriques d’origine magnétosphérique. Cette source provoque un réchauffement important mais inégal de la haute atmosphère aux latitudes subpolaires, notamment lors des orages magnétiques.

Espace extra-atmosphérique (espace extra-atmosphérique)- des zones relativement vides de l'Univers situées en dehors des limites des atmosphères des corps célestes. Contrairement à la croyance populaire, l'espace n'est pas complètement vide : il contient une très faible densité de certaines particules (principalement de l'hydrogène), ainsi que du rayonnement électromagnétique et de la matière interstellaire. Le mot « espace » a plusieurs significations différentes. Parfois, l’espace désigne tout l’espace extérieur à la Terre, y compris les corps célestes.

400km - altitude orbitale de la Station spatiale internationale
500 km marquent le début de la ceinture interne de rayonnement de protons et la fin des orbites sûres pour les vols humains à long terme.
690 km est la frontière entre la thermosphère et l'exosphère.
1 000 à 1 100 km est la hauteur maximale des aurores, la dernière manifestation de l’atmosphère visible depuis la surface de la Terre (mais les aurores clairement visibles se produisent généralement à des altitudes de 90 à 400 km).
1372 km - l'altitude maximale atteinte par l'homme (Gemini 11 du 2 septembre 1966).
2000 km - l'atmosphère n'affecte pas les satellites et ils peuvent exister en orbite pendant plusieurs millénaires.
3000 km - l'intensité maximale du flux de protons de la ceinture de rayonnement interne (jusqu'à 0,5-1 Gy/heure).
12 756 km - nous nous sommes éloignés d'une distance égale au diamètre de la planète Terre.
17 000 km - ceinture externe de rayonnement électronique.
35 786 km est l'altitude de l'orbite géostationnaire ; un satellite à cette altitude sera toujours suspendu au-dessus d'un point de l'équateur.
90 000 km, c'est la distance jusqu'à l'onde de choc d'étrave formée par la collision de la magnétosphère terrestre avec le vent solaire.
100 000 km est la limite supérieure de l’exosphère terrestre (géocorone) observée par les satellites. L'ambiance est finie, l'espace ouvert et l'espace interplanétaire ont commencé.

Donc la nouvelle" Les astronautes de la NASA ont réparé le système de refroidissement lors d'une sortie dans l'espace SSI ", devrait sonner différemment - " Les astronautes de la NASA ont réparé le système de refroidissement lors de leur entrée dans l'atmosphère terrestre SSI ", et les définitions de « astronautes », « cosmonautes » et « Station spatiale internationale » nécessitent des ajustements, pour la simple raison que la station n'est pas une station spatiale et des astronautes avec des cosmonautes, plutôt des marins atmosphériques :)

La Station spatiale internationale (ISS), successeur de la station soviétique Mir, fête son 10e anniversaire. L'accord sur la création de l'ISS a été signé le 29 janvier 1998 à Washington par les représentants du Canada, des gouvernements des États membres de l'Agence spatiale européenne (ESA), du Japon, de la Russie et des États-Unis.

Les travaux sur la station spatiale internationale ont commencé en 1993.

Le 15 mars 1993, le directeur général de la RKA, Yu.N. Koptev et concepteur général de NPO ENERGY Yu.P. Semenov a contacté le chef de la NASA, D. Goldin, avec une proposition visant à créer une Station spatiale internationale.

Le 2 septembre 1993, le Président du gouvernement de la Fédération de Russie V.S. Tchernomyrdine et le vice-président américain A. Gore ont signé une « Déclaration commune sur la coopération dans l'espace », qui prévoyait également la création d'une station commune. Dans le cadre de son élaboration, la RSA et la NASA ont élaboré et signé le 1er novembre 1993 un « Plan de travail détaillé pour la Station spatiale internationale ». Cela a permis en juin 1994 de signer un contrat entre la NASA et la RSA « portant sur les fournitures et services pour la station Mir et la Station spatiale internationale ».

Compte tenu de certains changements lors des réunions conjointes des parties russe et américaine en 1994, l'ISS avait la structure et l'organisation de travail suivantes :

Outre la Russie et les États-Unis, le Canada, le Japon et les pays de la coopération européenne participent à la création de la station ;

La station sera composée de 2 segments intégrés (russe et américain) et sera progressivement assemblée en orbite à partir de modules séparés.

La construction de l'ISS en orbite terrestre basse a commencé le 20 novembre 1998 avec le lancement du bloc cargo fonctionnel Zarya.
Le 7 décembre 1998 déjà, le module de connexion américain Unity y était amarré, mis en orbite par la navette Endeavour.

Le 10 décembre, les écoutilles de la nouvelle gare ont été ouvertes pour la première fois. Les premiers à y entrer furent le cosmonaute russe Sergei Krikalev et l'astronaute américain Robert Cabana.

Le 26 juillet 2000, le module de service Zvezda a été introduit dans l'ISS, qui, au stade du déploiement de la station, est devenu son unité de base, le principal lieu de vie et de travail de l'équipage.

En novembre 2000, l'équipage de la première expédition à long terme arrive à l'ISS : William Shepherd (commandant), Yuri Gidzenko (pilote) et Sergei Krikalev (ingénieur de vol). Depuis, la gare est habitée en permanence.

Lors du déploiement de la station, 15 expéditions principales et 13 expéditions de visite ont visité l'ISS. Actuellement, l'équipage de la 16e expédition principale est à la station - la première femme américaine commandant de l'ISS, Peggy Whitson, les ingénieurs de vol de l'ISS, le Russe Yuri Malenchenko et l'Américain Daniel Tani.

Dans le cadre d'un accord séparé avec l'ESA, six vols d'astronautes européens ont été effectués vers l'ISS : Claudie Haignere (France) - en 2001, Roberto Vittori (Italie) - en 2002 et 2005, Frank de Vinna (Belgique) - en 2002 , Pedro Duque (Espagne) - en 2003, Andre Kuipers (Pays-Bas) - en 2004.

Une nouvelle page dans l'utilisation commerciale de l'espace s'est ouverte après les vols des premiers touristes spatiaux vers le segment russe de l'ISS - l'Américain Denis Tito (en 2001) et le Sud-Africain Mark Shuttleworth (en 2002). Pour la première fois, des cosmonautes non professionnels ont visité la station.

La création de l'ISS est de loin le plus grand projet mis en œuvre conjointement par Roscosmos, la NASA, l'ESA, l'Agence spatiale canadienne et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA).

Au nom de la partie russe, RSC Energia et le Centre Khrunichev participent au projet. Le Centre d'entraînement des cosmonautes (CPC) nommé d'après Gagarine, TsNIIMASH, l'Institut des problèmes médicaux et biologiques de l'Académie des sciences de Russie (IMBP), JSC NPP Zvezda et d'autres organisations leaders de l'industrie des fusées et de l'espace de la Fédération de Russie.

Le matériel a été préparé par les éditeurs en ligne de www.rian.ru sur la base d'informations provenant de sources ouvertes

Éducation

Quelle est l’altitude de l’orbite de l’ISS par rapport à la Terre ?

L'ISS, ou Station spatiale internationale, est un vaisseau spatial orbital habité utilisé comme centre de recherche multifonctionnel. La station se compose de quatorze modules lancés au cours de différentes années. Chacun d'eux remplit une fonction spécifique : chambres, laboratoires, débarras, salles de sport. L'altitude de l'orbite de l'ISS change constamment, elle est en moyenne de 380 km. Le fonctionnement de la station est assuré par des panneaux solaires placés sur le caisson.

Les modules de l'ISS ont été construits sur Terre. Ensuite, chacun d’eux a été lancé dans l’espace. La station a été assemblée par des cosmonautes en apesanteur. Actuellement, l'ISS pèse plus de quatre cents tonnes. À l'intérieur des modules se trouvent des couloirs étroits le long desquels se déplacent les astronautes.

Éléments de calculs

Au cours du développement, la hauteur de l’orbite de l’ISS a été particulièrement soigneusement réfléchie. Pour éviter que l'appareil ne tombe sur Terre et ne vole dans l'espace, les scientifiques ont dû prendre en compte de nombreux facteurs pour calculer la trajectoire de vol : le poids de la station elle-même, la vitesse de déplacement, la possibilité d'amarrer des navires avec des marchandises.

Orbite de la station

Le vaisseau spatial international vole en orbite terrestre basse. L’atmosphère ici est très mince et la densité des particules est inhabituellement faible. Une altitude orbitale de l'ISS correctement calculée est la condition principale d'un vol réussi à la station. Cela évite l'influence négative de l'atmosphère terrestre, en particulier de ses couches denses. Après avoir mené diverses expériences et effectué tous les calculs analytiques nécessaires, les scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'il était préférable de lancer l'appareil dans la zone de la thermosphère. Il est suffisamment spacieux pour assurer la sécurité de l'existence de l'ISS. La thermosphère commence à environ 85 km de la surface de la Terre et s'étend sur 800 km.

Vidéo sur le sujet

Caractéristiques du calcul d'orbite

Des scientifiques de profils variés ont été impliqués dans ces travaux - mathématiciens, physiciens, astronomes. Lors du calcul de l'altitude de l'orbite de l'ISS, les facteurs suivants ont été pris en compte :

Lancement et vol

Lors de la détermination de l'altitude de l'orbite de l'ISS, son inclinaison et son point de lancement ont été pris en compte. L'option la plus idéale (d'un point de vue économique) est de lancer le navire depuis l'équateur dans le sens des aiguilles d'une montre. Cela est dû à des indicateurs supplémentaires de la vitesse de rotation de la planète.

Une autre option avantageuse consiste à lancer sous un angle égal à la latitude. Ce type de vol nécessite un minimum de carburant pour effectuer les manœuvres.

Lors du choix du cosmodrome pour lancer la station, la communauté internationale a choisi Baïkonour. Elle est située à une latitude de 46 degrés et l'angle d'inclinaison orbitale de la station est de 51,66 degrés. S'il volait à la même latitude que celle de Baïkonour, les étages des fusées lancées tomberaient sur la Chine ou sur le territoire de la Mongolie. Pour cette raison, une latitude différente a été choisie, qui couvre la plupart des pays impliqués dans le projet.

Masse de la gare

Lors de la détermination de l’orbite, le poids du navire est devenu un élément important. L'altitude de l'orbite de l'ISS et sa vitesse dépendent directement de sa masse. Mais ce chiffre change périodiquement en raison des mises à jour, des ajouts de nouveaux modules et des visites des appareils par les cargos. Pour cette raison, les scientifiques ont conçu la station et calculé son orbite avec la possibilité d’ajuster à la fois l’altitude et la direction du vol. Dans le même temps, les possibilités de tourner et d'effectuer diverses manœuvres ont été prises en compte.

Correction d'orbite

Plusieurs fois par an, les scientifiques ajustent l'orbite. Ceci est généralement fait pour créer des conditions balistiques lorsque les cargos accostent. À la suite des accostages, la masse de la station change et la vitesse change également en raison du frottement qui en résulte. En conséquence, le centre de contrôle de vol est obligé d'ajuster non seulement l'orbite, mais également la vitesse de déplacement, ainsi que l'altitude de vol. Les modifications s'effectuent à l'aide du moteur principal du module de base. Au bon moment, ils s'allument et la station augmente son altitude et sa vitesse de vol.

Maniabilité

Lors du calcul de l'altitude de l'orbite de l'ISS en km par rapport à la Terre, les éventuelles rencontres avec des débris spatiaux ont été prises en compte. À des vitesses cosmiques, même un petit fragment peut conduire à une tragédie.

La station dispose de boucliers de protection spéciaux, mais cela n'a pas réduit la nécessité de calculer une orbite sur laquelle la station rencontrerait rarement des débris. Un couloir a été créé à cet effet. Il se trouve à deux kilomètres au-dessus de la trajectoire de la station elle-même et à deux kilomètres en dessous. La zone est surveillée en permanence depuis la Terre : le centre de contrôle de mission s'assure qu'aucun débris spatial ne pénètre dans le couloir. La propreté des lieux est calculée à l'avance. Les Américains surveillent en permanence le mouvement des déchets et s'assurent qu'ils n'entrent pas en collision avec la gare. Si la moindre probabilité d'incident se produit, celle-ci est signalée à l'avance à la NASA, au contrôle de vol de l'ISS. Ayant reçu des données sur une éventuelle collision, les Américains les transmettent au centre de contrôle de mission russe. Ses spécialistes en balistique préparent un éventuel plan de manœuvre pour éviter une collision. Il calcule très précisément toutes les actions et coordonnées. Une fois le plan établi, la trajectoire de vol est revérifiée et la possibilité d'une collision est évaluée. Si tous les calculs sont effectués correctement, le navire change de cap. Les réglages de vitesse et d'altitude s'effectuent depuis la Terre sans la participation des astronautes.

Si les débris spatiaux sont détectés tardivement (28 heures ou moins), il ne reste plus de temps pour les calculs. Ensuite, l’ISS évitera la collision en utilisant une manœuvre standard prédéfinie pour entrer sur une nouvelle orbite. Si cette option s’avère impossible, le navire empruntera une autre trajectoire « dangereuse ». Dans de tels cas, tous les employés de la station sont placés dans un module de sauvetage et attendent une collision. Si cela ne se produit pas, les astronautes reprennent leurs fonctions. En cas de collision, le navire de sauvetage Soyouz se désamarrera et ramènera les astronautes chez eux sur Terre. Dans toute l'histoire de l'ISS, il y a eu trois cas où l'équipage attendait un éventuel incident, mais tous se sont terminés favorablement.

Vitesse de vol

Comme on le sait, l'altitude orbitale de l'ISS en km est d'environ 380 à 440 unités spécifiées et la vitesse du vol spatial est de 27 000 kilomètres par heure. À cette vitesse, l'appareil fait le tour de la Terre en seulement une heure et demie et parvient à faire seize cercles en une journée.

La gravité

C’est une force très difficile à vaincre. La gravité agit également sur l'ISS. C'est bien moins qu'à la surface de la Terre, et représente 90 %. Pour éviter de tomber sur la planète, le vaisseau se déplace tangentiellement à une vitesse fulgurante de huit kilomètres par seconde. Si vous regardez le ciel nocturne, vous pouvez voir l'ISS passer et, après 90 minutes, elle réapparaîtra dans le ciel. Durant cette heure et demie, le vaisseau fait le tour complet de la planète.

La Station spatiale internationale est un projet très coûteux auquel participent de nombreux pays à travers le monde. Sa valeur est supérieure à cent cinquante milliards de dollars. Les cosmonautes-scientifiques vivent et travaillent sur le vaisseau spatial. Ils mènent diverses expériences et recherches. Chaque personne joue un rôle important au sein de la gare elle-même et est précieuse pour son État. Pour protéger les personnes et la station, les centres de contrôle surveillent en permanence la trajectoire de vol, effectuent tous les calculs nécessaires de l'orbite et de la vitesse du navire et calculent les options possibles pour les manœuvres. De tels calculs aident à réagir rapidement à l'apparition de déchets comiques et à d'autres situations imprévues.

L'un des plus grands atouts de l'humanité est la Station spatiale internationale, ou ISS. Plusieurs États se sont réunis pour le créer et l'exploiter en orbite : la Russie, certains pays européens, le Canada, le Japon et les États-Unis. Cet appareil montre que beaucoup de choses peuvent être accomplies si les pays coopèrent constamment. Tout le monde sur la planète connaît cette station et de nombreuses personnes se posent des questions sur l'altitude et l'orbite de l'ISS. Combien d’astronautes étaient là ? Est-il vrai que les touristes y sont autorisés ? Et ce n’est pas tout ce qui intéresse l’humanité.

Structure de la gare

L'ISS se compose de quatorze modules abritant des laboratoires, des entrepôts, des salles de repos, des chambres et des buanderies. La station dispose même d’une salle de sport avec des appareils d’exercice. L’ensemble de ce complexe fonctionne grâce à des panneaux solaires. Ils sont immenses, de la taille d’un stade.

Faits sur l'ISS

Lors de son exploitation, la station a suscité beaucoup d’admiration. Cet appareil est la plus grande réalisation de l'esprit humain. Dans sa conception, son objectif et ses caractéristiques, on peut le qualifier de perfection. Bien sûr, peut-être que dans 100 ans, ils commenceront à construire des vaisseaux spatiaux d'un type différent sur Terre, mais pour l'instant, cet appareil est aujourd'hui la propriété de l'humanité. Ceci est démontré par les faits suivants concernant l’ISS :

1. Au cours de son existence, environ deux cents astronautes ont visité l'ISS. Il y avait aussi des touristes ici qui venaient simplement observer l'Univers depuis des hauteurs orbitales.
2. La station est visible depuis la Terre à l'œil nu. Cette structure est la plus grande parmi les satellites artificiels et peut être facilement vue depuis la surface de la planète sans aucun appareil grossissant. Il existe des cartes sur lesquelles vous pouvez voir à quelle heure et quand l'appareil survole les villes. Grâce à eux, vous pouvez facilement trouver des informations sur votre localité : consulter les horaires des vols sur la région.
3. Pour assembler la station et la maintenir en état de fonctionnement, les astronautes sont allés dans l'espace plus de 150 fois, y passant environ mille heures.
4. L'appareil est contrôlé par six astronautes. Le système de survie assure la présence continue des personnes à la station dès son lancement.
5. La Station spatiale internationale est un lieu unique où se déroulent une grande variété d’expériences en laboratoire. Les scientifiques font des découvertes uniques dans les domaines de la médecine, de la biologie, de la chimie et de la physique, de la physiologie et des observations météorologiques, ainsi que dans d'autres domaines scientifiques.
6. L'appareil utilise des panneaux solaires géants de la taille d'un terrain de football avec ses zones d'en-but. Leur poids est de près de trois cent mille kilogrammes.
7. Les batteries sont capables d'assurer pleinement le fonctionnement de la station. Leur travail est soigneusement surveillé.
8. La station dispose d'une mini-maison équipée de deux salles de bain et d'une salle de sport.
9. Le vol est surveillé depuis la Terre. Des programmes composés de millions de lignes de code ont été développés pour le contrôle.

Astronautes

Depuis décembre 2017, l'équipage de l'ISS est composé des astronomes et cosmonautes suivants :

• Anton Shkaplerov - commandant de l'ISS-55. Il a visité la station à deux reprises - en 2011-2012 et en 2014-2015. Au cours de 2 vols, il a vécu à la gare pendant 364 jours.
• Skeet Tingle - ingénieur de vol, astronaute de la NASA. Cet astronaute n'a aucune expérience des vols spatiaux.
• Norishige Kanai - ingénieur de vol, astronaute japonais.
• Alexandre Misurkine. Son premier vol a eu lieu en 2013 et a duré 166 jours.
• Macr Vande Hai n'a aucune expérience de vol.
• Joseph Akaba. Le premier vol a été effectué en 2009 dans le cadre de Discovery, et le deuxième vol a été réalisé en 2012.

La Terre vue de l'espace

Il existe des vues uniques de la Terre depuis l’espace. Ceci est démontré par des photographies et des vidéos d'astronautes et de cosmonautes. Vous pouvez voir le travail de la station et les paysages spatiaux si vous regardez les émissions en ligne depuis la station ISS. Cependant, certaines caméras sont éteintes en raison de travaux de maintenance.