En orbite de 1973 à 1979, quel était le nom de la première station spatiale lancée par la NASA, qui s'est terminée en feu au-dessus de l'océan Pacifique (et de certaines parties de l'Australie occidentale), le 11 juillet 1979 ?
Skylab
L'ISS est la neuvième station spatiale à être habitée par des équipages, après les stations soviétiques puis russes Salyut, Almaz et Mir ainsi que Skylab des États-Unis. La station a été occupée en permanence depuis l'arrivée de l'Expédition 1 le 2 novembre 2000. Il s'agit de la plus longue présence humaine continue en orbite terrestre basse, ayant dépassé le précédent record détenu par Mir. La station est desservie par une variété de vaisseaux spatiaux en visite : les russes Soyouz et Progress, les américains Dragon et Cygnus, le véhicule de transfert japonais H-II et anciennement la navette spatiale et le véhicule de transfert automatisé européen. Il a été visité par des astronautes, des cosmonautes et des touristes spatiaux de 17 pays différents.
La Station spatiale internationale (ISS) est une station spatiale, ou un satellite artificiel habitable, en orbite terrestre basse. Son premier composant a été mis en orbite en 1998, et l'ISS est désormais le plus grand corps artificiel en orbite et peut souvent être vu à l'œil nu depuis la Terre. L'ISS se compose de modules pressurisés, de fermes externes, de panneaux solaires et d'autres composants. Les composants de l'ISS ont été lancés par des fusées russes Proton et Soyouz ainsi que par des navettes spatiales américaines.
L'ISS sert de laboratoire de recherche en microgravité et en environnement spatial dans lequel les membres de l'équipage mènent des expériences en biologie, biologie humaine, physique, astronomie, météorologie et dans d'autres domaines. La station est adaptée aux tests des systèmes et équipements d'engins spatiaux requis pour les missions sur la Lune et sur Mars. L'ISS maintient une orbite à une altitude comprise entre 330 et au moyen de manœuvres de reboost utilisant les moteurs du module Zvezda ou le vaisseau spatial en visite. Il effectue des orbites par jour.
L'ISS est la neuvième station spatiale à être habitée par des équipages, après les stations soviétiques puis russes Salyut, Almaz et Mir ainsi que Skylab des États-Unis. La station a été occupée en permanence depuis l'arrivée de l'Expédition 1 le 2 novembre 2000. Il s'agit de la plus longue présence humaine continue en orbite terrestre basse, ayant dépassé le précédent record détenu par Mir. La station est desservie par une variété de vaisseaux spatiaux en visite : les russes Soyouz et Progress, les américains Dragon et Cygnus, le véhicule de transfert japonais H-II et anciennement la navette spatiale et le véhicule de transfert automatisé européen. Il a été visité par des astronautes, des cosmonautes et des touristes spatiaux de 17 pays différents.
Après la fin du programme de la navette spatiale américaine en 2011, les fusées Soyouz sont devenues le seul fournisseur de transport pour les astronautes de la Station spatiale internationale, et Dragon est devenu le seul fournisseur de services de retour de marchandises en vrac vers la Terre (la capacité de masse des capsules Soyouz est très limitée).
Le programme ISS est un projet conjoint de cinq agences spatiales participantes : NASA, Roscosmos, JAXA, ESA et CSA. La propriété et l'utilisation de la station spatiale sont établies par des traités et accords intergouvernementaux. La station est divisée en deux sections, le segment orbital russe (ROS) et le segment orbital américain (USOS), partagé par de nombreux pays. , la partie américaine de l'ISS est financée jusqu'en 2024. Roscosmos a approuvé la poursuite de l'exploitation de l'ISS jusqu'en 2024, mais a proposé d'utiliser des éléments du segment orbital russe pour construire une nouvelle station spatiale russe appelée OPSEK.
Le 28 mars 2015, des sources russes ont annoncé que Roscosmos et la NASA avaient convenu de collaborer au développement d'un remplaçant pour l'actuelle ISS. La NASA a ensuite publié une déclaration prudente exprimant ses remerciements pour l'intérêt de la Russie pour une future coopération dans l'exploration spatiale, mais n'a pas réussi à confirmer l'annonce russe.
But
Selon le protocole d'accord original entre la NASA et Rosaviakosmos, la Station spatiale internationale était destinée à être un laboratoire, un observatoire et une usine en orbite terrestre basse. Il était également prévu d'assurer le transport, la maintenance et de servir de base de transit pour d'éventuelles futures missions vers la Lune, Mars et les astéroïdes. Dans la politique spatiale nationale des États-Unis de 2010, l’ISS s’est vu confier des rôles supplémentaires à des fins commerciales, diplomatiques et éducatives.
Recherche scientifique
L'ISS offre une plate-forme pour mener des recherches scientifiques. Les petits engins spatiaux sans pilote peuvent fournir des plates-formes d'apesanteur et d'exposition à l'espace, mais les stations spatiales offrent un environnement à long terme dans lequel des études peuvent être réalisées pendant des décennies, combiné à un accès facile pour les chercheurs humains sur des périodes qui dépassent les capacités des engins spatiaux habités.
L'ISS simplifie les expériences individuelles en éliminant le besoin de lancements de fusées et de personnel de recherche séparés. La grande variété de domaines de recherche comprend l'astrobiologie, l'astronomie, la recherche humaine, y compris la médecine spatiale et les sciences de la vie, les sciences physiques, la science des matériaux, la météo spatiale et la météo sur Terre (météorologie). Les scientifiques sur Terre ont accès aux données de l'équipage et peuvent modifier des expériences ou en lancer de nouvelles, avantages généralement inaccessibles sur les engins spatiaux sans pilote. Les équipages effectuent des expéditions de plusieurs mois, fournissant environ 160 heures-homme par semaine de travail avec un équipage de 6 personnes.
Pour détecter la matière noire et répondre à d'autres questions fondamentales sur notre univers, des ingénieurs et des scientifiques du monde entier ont construit le spectromètre magnétique Alpha (AMS), que la NASA compare au télescope spatial Hubble et qui, selon elle, ne pourrait pas être installé sur un satellite en vol libre. plate-forme en partie à cause de ses besoins en énergie et en bande passante de données. Le 3 avril 2013, des scientifiques de la NASA ont signalé que des indices de matière noire auraient pu être détectés par le spectromètre magnétique Alpha. Selon les scientifiques, "les premiers résultats du spectromètre magnétique alpha spatial confirment un excès inexpliqué de positrons de haute énergie dans les rayons cosmiques en direction de la Terre".
L'environnement spatial est hostile à la vie. La présence non protégée dans l'espace est caractérisée par un champ de rayonnement intense (constitué principalement de protons et d'autres particules chargées subatomiques du vent solaire, en plus des rayons cosmiques), un vide poussé, des températures extrêmes et une microgravité. Certaines formes de vie simples appelées extrémophiles, notamment de petits invertébrés appelés tardigrades, peuvent survivre dans cet environnement dans un état extrêmement sec appelé dessiccation.
La recherche médicale améliore les connaissances sur les effets d’une exposition à long terme à l’espace sur le corps humain, notamment l’atrophie musculaire, la perte osseuse et le déplacement des fluides. Ces données seront utilisées pour déterminer si de longs vols spatiaux habités et une colonisation spatiale sont réalisables. , les données sur la perte osseuse et l'atrophie musculaire suggèrent qu'il y aurait un risque important de fractures et de problèmes de mouvement si les astronautes atterrissaient sur une planète après une longue croisière interplanétaire, comme l'intervalle de six mois requis pour se rendre sur Mars.
Des études médicales sont menées à bord de l'ISS pour le compte du National Space Biomedical Research Institute (NSBRI). L’une des plus importantes est l’étude Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity dans laquelle des astronautes effectuent des échographies sous la direction d’experts à distance. L'étude porte sur le diagnostic et le traitement des problèmes de santé dans l'espace. Habituellement, il n’y a pas de médecin à bord de l’ISS et le diagnostic des problèmes médicaux constitue un défi. Il est prévu que les échographies téléguidées trouveront des applications sur Terre dans les situations d'urgence et de soins en milieu rural où l'accès à un médecin qualifié est difficile.
Microgravité
La gravité terrestre n'est que légèrement plus faible à l'altitude de l'ISS qu'à la surface, mais les objets en orbite sont en chute libre continue, ce qui entraîne un état apparent d'apesanteur. Cette apesanteur perçue est perturbée par cinq effets distincts :
* Faites glisser depuis l'atmosphère résiduelle ; Lorsque l'ISS entre dans l'ombre de la Terre, les principaux panneaux solaires tournent pour minimiser cette traînée aérodynamique, contribuant ainsi à réduire la dégradation orbitale.
* Vibrations liées aux mouvements des systèmes mécaniques et de l'équipage.
* Actionnement des gyroscopes de moment de contrôle d'attitude embarqués.
* Tirs de propulseurs pour changements d'attitude ou d'orbite.
* Effets de gradient de gravité, également appelés effets de marée. Les objets situés à différents endroits de l’ISS, s’ils ne sont pas attachés à la station, suivraient des orbites légèrement différentes. Étant mécaniquement interconnectés, ces éléments subissent de petites forces qui maintiennent la station en mouvement comme un corps rigide.
Les chercheurs étudient l'effet de l'environnement quasi-apesanteur de la station sur l'évolution, le développement, la croissance et les processus internes des plantes et des animaux. En réponse à certaines de ces données, la NASA souhaite étudier les effets de la microgravité sur la croissance de tissus tridimensionnels semblables à ceux des humains, ainsi que sur les cristaux de protéines inhabituels qui peuvent se former dans l'espace.
L'étude de la physique des fluides en microgravité permettra aux chercheurs de mieux modéliser le comportement des fluides. Étant donné que les fluides peuvent être presque entièrement combinés en microgravité, les physiciens étudient les fluides qui ne se mélangent pas bien sur Terre. De plus, l’examen des réactions ralenties par la faible gravité et les faibles températures permettra aux scientifiques de mieux comprendre la supraconductivité.
L'étude de la science des matériaux est une activité de recherche importante de l'ISS, dont l'objectif est de récolter des bénéfices économiques grâce à l'amélioration des techniques utilisées sur le terrain. D'autres domaines d'intérêt incluent l'effet de l'environnement à faible gravité sur la combustion, à travers l'étude de l'efficacité de la combustion et le contrôle des émissions et des polluants. Ces résultats pourraient améliorer les connaissances actuelles sur la production d’énergie et entraîner des avantages économiques et environnementaux. Il est prévu que les chercheurs à bord de l'ISS examinent les aérosols, l'ozone, la vapeur d'eau et les oxydes dans l'atmosphère terrestre, ainsi que les rayons cosmiques, la poussière cosmique, l'antimatière et la matière noire dans l'univers.
Exploration
L'ISS offre un emplacement dans la relative sécurité de l'orbite terrestre basse pour tester les systèmes d'engins spatiaux qui seront nécessaires pour les missions de longue durée vers la Lune et Mars. Cela fournit une expérience dans les activités d'exploitation, de maintenance ainsi que de réparation et de remplacement en orbite, qui seront des compétences essentielles pour exploiter des engins spatiaux plus éloignés de la Terre, les risques de mission peuvent être réduits et les capacités des engins spatiaux interplanétaires avancées. Faisant référence à l'expérience MARS-500, l'ESA déclare que « si l'ISS est essentielle pour répondre aux questions concernant l'impact possible de l'apesanteur, des radiations et d'autres facteurs spécifiques à l'espace, des aspects tels que l'effet de l'isolement et du confinement à long terme peuvent être plus approfondis. de manière appropriée via des simulations au sol". Sergueï Krasnov, responsable des programmes de vols spatiaux habités de l'agence spatiale russe Roscosmos, a suggéré en 2011 qu'une « version plus courte » de MARS-500 pourrait être réalisée sur l'ISS.
En 2009, soulignant la valeur du cadre de partenariat lui-même, Sergueï Krasnov écrivait : « Par rapport à des partenaires agissant séparément, des partenaires développant des capacités et des ressources complémentaires pourraient nous donner bien plus d'assurance quant au succès et à la sécurité de l'exploration spatiale. faire progresser l'exploration spatiale proche de la Terre et la réalisation de programmes prospectifs de recherche et d'exploration du système solaire, y compris la Lune et Mars. Une mission habitée vers Mars pourrait être un effort multinational impliquant des agences spatiales et des pays extérieurs au partenariat actuel avec l’ISS. En 2010, le directeur général de l'ESA, Jean-Jacques Dordain, a déclaré que son agence était prête à proposer aux quatre autres partenaires que la Chine, l'Inde et la Corée du Sud soient invitées à rejoindre le partenariat ISS. Le chef de la NASA, Charlie Bolden, a déclaré en février 2011 : « Toute mission vers Mars est susceptible d'être un effort mondial ». Actuellement, la législation américaine empêche la coopération de la NASA avec la Chine sur des projets spatiaux.
Éducation et sensibilisation culturelle
L'équipage de l'ISS offre des opportunités aux étudiants sur Terre en menant des expériences développées par les étudiants, en réalisant des démonstrations pédagogiques, en permettant aux étudiants de participer à des versions en classe des expériences de l'ISS et en impliquant directement les étudiants par radio, liaison vidéo et courrier électronique. L'ESA propose une large gamme de matériel pédagogique gratuit qui peut être téléchargé pour être utilisé en classe. En une leçon, les élèves peuvent naviguer dans un modèle 3D de l'intérieur et de l'extérieur de l'ISS et relever des défis spontanés à résoudre en temps réel.
JAXA vise à la fois à « stimuler la curiosité des enfants, à cultiver leur esprit et à encourager leur passion pour l'artisanat » et à « accroître la conscience de l'enfant de l'importance de la vie et de ses responsabilités dans la société ». Grâce à une série de guides pédagogiques, une compréhension plus approfondie du passé et de l'avenir à court terme des vols spatiaux habités, ainsi que de celui de la Terre et de la vie, sera acquise. Dans les expériences JAXA Seeds in Space, les effets de mutation des vols spatiaux sur les graines de plantes à bord de l’ISS sont explorés. Les étudiants cultivent des graines de tournesol qui ont volé sur l'ISS pendant environ neuf mois pour commencer à « toucher l'Univers ». Au cours de la première phase d'utilisation de Kibō, de 2008 à mi-2010, des chercheurs de plus d'une douzaine d'universités japonaises ont mené des expériences dans divers domaines.
Les activités culturelles constituent un autre objectif majeur. Tetsuo Tanaka, directeur du Centre d'environnement et d'utilisation spatiale de la JAXA, déclare : « Il y a quelque chose dans l'espace qui touche même les gens qui ne s'intéressent pas à la science. »
Amateur Radio on the ISS (ARISS) est un programme de volontariat qui encourage les étudiants du monde entier à poursuivre des carrières en sciences, technologies, ingénierie et mathématiques grâce à des opportunités de communication radioamateur avec l'équipage de l'ISS. ARISS est un groupe de travail international composé de délégations de neuf pays, dont plusieurs pays d'Europe ainsi que du Japon, de la Russie, du Canada et des États-Unis. Dans les zones où les équipements radio ne peuvent pas être utilisés, des haut-parleurs connectent les étudiants aux stations au sol qui connectent ensuite les appels à la station.
First Orbit est un long métrage documentaire sur Vostok 1, le premier vol spatial habité autour de la Terre. En faisant correspondre le plus fidèlement possible l'orbite de la Station spatiale internationale à celle de Vostok 1, en termes de trajectoire au sol et d'heure de la journée, le documentariste Christopher Riley et l'astronaute de l'ESA Paolo Nespoli ont pu filmer la vue que Youri Gagarine a vue sur son vol spatial orbital pionnier. Ces nouvelles images ont été montées avec les enregistrements audio originaux de la mission Vostok 1 provenant des archives d'État russes. Nespoli, lors de l'expédition 26/27, a filmé la majorité des images de ce film documentaire et est par conséquent crédité en tant que directeur de la photographie. Le film a été diffusé sur le site Web firstorbit.org lors d'une première mondiale sur YouTube en 2011, sous une licence gratuite.
En mai 2013, le commandant Chris Hadfield a tourné un clip vidéo de « Space Oddity » de David Bowie à bord de la station ; le film est sorti gratuitement sur YouTube. C'était le premier clip vidéo jamais tourné dans l'espace.
Assemblée
L'assemblage de la Station spatiale internationale, projet majeur de l'architecture spatiale, a débuté en novembre 1998. Les modules russes ont été lancés et amarrés de manière robotique, à l'exception du Rassvet. Tous les autres modules ont été livrés par la navette spatiale, ce qui a nécessité une installation par l'ISS et les membres de l'équipage de la navette à l'aide du Canadarm2 (SSRMS) et des EVA ; , ils avaient ajouté 159 composants pendant plus de 1 000 heures d'EVA. 127 de ces sorties dans l'espace provenaient de la station et les 32 autres ont été lancées depuis les sas des navettes spatiales amarrées. L'angle bêta de la station a dû être pris en compte à tout moment pendant la construction, car l'angle bêta de la station est directement lié au pourcentage de son orbite que la station (ainsi que tout vaisseau spatial amarré ou amarré) est exposée au soleil ; la navette spatiale ne fonctionnerait pas de manière optimale au-dessus d'une limite appelée « seuil bêta ». De nombreux modules lancés sur la navette spatiale ont été intégrés et testés au sol dans les installations de traitement de la station spatiale pour détecter et corriger les problèmes avant le lancement.
Le premier module de l'ISS, Zarya, a été lancé le 20 novembre 1998 à bord d'une fusée autonome russe Proton. Il assurait la propulsion, le contrôle d'attitude, les communications et l'énergie électrique, mais manquait de fonctions de survie à long terme. Deux semaines plus tard, un module passif Unity de la NASA a été lancé à bord du vol STS-88 de la navette spatiale et attaché à Zarya par les astronautes lors des EVA. Ce module dispose de deux adaptateurs d'accouplement sous pression (PMA), l'un se connecte en permanence à Zarya, l'autre permet à la navette spatiale de s'amarrer à la station spatiale. A cette époque, la station russe Mir était encore habitée. L'ISS est restée sans pilote pendant deux ans, période pendant laquelle Mir a été désorbité. Le 12 juillet 2000, Zvezda a été mis en orbite. Des commandes préprogrammées à bord ont déployé ses panneaux solaires et son antenne de communication. Il est ensuite devenu le véhicule passif d'un rendez-vous avec les Zarya et l'Unité. En tant que véhicule « cible » passif, le Zvezda maintenait une orbite de maintien en position pendant que le véhicule Zarya-Unity effectuait le rendez-vous et l'amarrage via le contrôle au sol et le système automatisé de rendez-vous et d'amarrage russe. L'ordinateur de Zarya a transféré le contrôle de la station à l'ordinateur de Zvezda peu après l'amarrage. Zvezda a ajouté des dortoirs, des toilettes, une cuisine, des épurateurs de CO2, un déshumidificateur, des générateurs d'oxygène, des équipements d'exercice, ainsi que des communications de données, vocales et télévisées avec contrôle de mission. Cela a permis une habitation permanente de la gare.
Le premier équipage résident, Expedition 1, est arrivé en novembre 2000 à bord du Soyouz TM-31. À la fin de la première journée sur la station, l'astronaute Bill Shepherd a demandé l'utilisation de l'indicatif d'appel radio "Alpha", que lui et le cosmonaute Krikalev ont préféré à la "Station spatiale internationale", plus encombrante. Le nom « Alpha » avait déjà été utilisé pour la station au début des années 1990, et suite à la demande, son utilisation a été autorisée pour l'ensemble de l'Expédition 1. Shepherd préconisait depuis un certain temps l'utilisation d'un nouveau nom auprès des chefs de projet. Faisant référence à une tradition navale lors d'une conférence de presse précédant le lancement, il avait déclaré : « Depuis des milliers d'années, les humains partent en mer à bord de navires. Les gens ont conçu et construit ces navires, les ont lancés avec le sentiment qu'un nom apporterait du bien. fortune à l'équipage et succès à leur voyage. Yuri Semenov, président de la société spatiale russe Energia à l'époque, désapprouvait le nom « Alpha » ; il estimait que Mir était la première station spatiale et il aurait donc préféré les noms « Beta » ou « Mir 2 » pour l'ISS.
L'expédition 1 est arrivée à mi-chemin entre les vols de STS-92 et STS-97. Ces deux vols de la navette spatiale ont chacun ajouté des segments de la structure en treillis intégrée de la station, qui ont fourni à la station une communication en bande Ku pour la télévision américaine, un soutien d'attitude supplémentaire nécessaire pour la masse supplémentaire de l'USOS et d'importants panneaux solaires complétant les 4 panneaux solaires existants de la station. tableaux.
Au cours des deux années suivantes, la station continue de s'agrandir. Une fusée Soyouz-U a livré le compartiment d'amarrage du Pirs. Les navettes spatiales Discovery, Atlantis et Endeavour ont livré le laboratoire Destiny et le sas Quest, en plus du bras robotique principal de la station, le Canadarm2, et de plusieurs autres segments de la structure en treillis intégrée.
Le calendrier d'expansion a été interrompu par la catastrophe de 2003, avec une interruption de deux ans dans le programme de la navette spatiale qui a interrompu l'assemblage de la station. La navette spatiale est restée immobilisée jusqu'en 2005 avec STS-114 piloté par Discovery.
L'assemblage a repris en 2006 avec l'arrivée du STS-115 avec Atlantis, qui a livré le deuxième ensemble de panneaux solaires de la station. Plusieurs segments de ferme supplémentaires et un troisième ensemble de réseaux ont été livrés sur STS-116, STS-117 et STS-118. En raison de l'expansion majeure des capacités de production d'électricité de la station, davantage de modules pressurisés ont pu être installés, et le nœud Harmony et le laboratoire européen Columbus ont été ajoutés. Ceux-ci furent suivis peu de temps après par les deux premiers composants du Kibō. En mars 2009, STS-119 a achevé la structure en treillis intégrée avec l'installation du quatrième et dernier ensemble de panneaux solaires. La dernière section de Kibō a été livrée en juillet 2009 sur STS-127, suivie du module russe Poisk. Le troisième nœud, Tranquility, a été livré en février 2010 lors de STS-130 par la navette spatiale Endeavour, aux côtés de la Coupole, suivi de près en mai 2010 par l'avant-dernier module russe, Rassvet. Rassvet a été livré par la navette spatiale Atlantis sur STS-132 en échange de la livraison russe Proton du module Zarya en 1998, financée par les États-Unis. Le dernier module pressurisé de l'USOS, Leonardo, a été amené à la station par Discovery lors de son dernier vol, STS-133, suivi du spectromètre magnétique Alpha sur STS-134, livré par Endeavour.
, la station se composait de quinze modules pressurisés et de la structure en treillis intégrée. Cinq modules doivent encore être lancés, dont le module d'activité extensible Bigelow, le Nauka avec le bras robotique européen, le module Uzlovoy et deux modules de puissance appelés NEM-1 et NEM-2. Une fois fixé, le module d'activité extensible Bigelow sera le premier module gonflable à faire partie d'une station spatiale. , le futur module de recherche primaire russe Nauka devrait être lancé en février 2017, ainsi que le bras robotique européen qui pourra se délocaliser dans différentes parties des modules russes de la station. Une fois le module Nauka connecté, le module Uzlovoy sera connecté à l'un de ses ports d'accueil. Une fois achevée, la station aura une masse supérieure à 400 t.
La masse brute de la station évolue avec le temps. La masse totale de lancement des modules en orbite est d'environ 417 289 kg (au 3 septembre 2011). La masse d'expériences, de pièces de rechange, d'effets personnels, d'équipage, de produits alimentaires, de vêtements, de propulseurs, de réserves d'eau, de réserves de gaz, de vaisseaux spatiaux amarrés et d'autres objets s'ajoutent à la masse totale de la station. L'hydrogène gazeux est constamment évacué par-dessus bord par les générateurs d'oxygène.
Structure de la gare
L'ISS est une station spatiale modulaire de troisième génération. Les stations modulaires peuvent permettre de modifier la mission au fil du temps et de nouveaux modules peuvent être ajoutés ou supprimés de la structure existante, permettant une plus grande flexibilité.
Vous trouverez ci-dessous un schéma des principaux composants de la station. Les zones bleues sont des sections pressurisées accessibles par l'équipage sans utiliser de combinaison spatiale. La superstructure non pressurisée de la station est indiquée en rouge. Les autres composants non pressurisés sont jaunes. A noter que le nœud Unity rejoint directement le laboratoire Destiny. Pour plus de clarté, ils sont présentés séparément.
Modules pressurisés
Zarya
Zarya (russe : Заря́ ; lit. Dawn), également connu sous le nom de Functional Cargo Block ou FGB (du russe « Функционально-грузовой блок », Funktsionalno-gruzovoy blok ou ФГБ), fut le premier module de la Station spatiale internationale à être lancé. Le FGB a fourni l'énergie électrique, le stockage, la propulsion et le guidage à l'ISS pendant la phase initiale d'assemblage. Avec le lancement et l'assemblage en orbite d'autres modules dotés de fonctionnalités plus spécialisées, Zarya est désormais principalement utilisé pour le stockage, à la fois à l'intérieur de la section pressurisée et dans les réservoirs de carburant montés à l'extérieur. Le Zarya est un descendant du vaisseau spatial TKS conçu pour le programme soviétique Salyut. Le nom Zarya a été donné au FGB car il signifiait l’aube d’une nouvelle ère de coopération internationale dans l’espace. Bien qu’il ait été construit par une entreprise russe, il appartient aux États-Unis. Zarya pèse 19 300 kg, est longue et large, sans compter les panneaux solaires.
Construit de décembre 1994 à janvier 1998 en Russie au Centre spatial de recherche et de production d'État Khrunichev (KhSC) à Moscou, le système de contrôle de Zarya a été développé par Khartron Corp. (Kharkiv, Ukraine).
Zarya a été lancé le 20 novembre 1998 sur une fusée russe Proton depuis le site 81 du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan sur une orbite de 400 km de haut avec une durée de vie prévue d'au moins 15 ans. Après que Zarya ait atteint l'orbite, STS-88 a été lancé le 4 décembre 1998 pour attacher le module Unity.
Bien que conçu pour voler de manière autonome pendant six à huit mois seulement, Zarya l'a fait pendant près de deux ans en raison de retards avec le module de service russe Zvezda, qui a finalement été lancé le 12 juillet 2000 et s'est amarré à Zarya le 26 juillet en utilisant l'amarrage russe Kurs. système.
Unité
Unity, ou nœud 1, est l'un des trois nœuds, ou modules de connexion passifs, du segment orbital américain de la station. Il s'agissait du premier élément de la Station construit aux États-Unis à être lancé. De forme cylindrique, avec six emplacements d'amarrage facilitant les connexions à d'autres modules, Unity a été mis en orbite en tant que cargaison principale du STS-88 en 1998. Ressources essentielles de la station spatiale telles que les fluides, les systèmes de contrôle environnemental et de survie, les systèmes électriques et de données. sont acheminés via Unity pour approvisionner les zones de travail et de vie de la station. Plus de 50 000 éléments mécaniques, 216 conduites pour transporter des fluides et des gaz et 121 câbles électriques internes et externes utilisant six miles de fil ont été installés dans le nœud Unity. L'unité est en aluminium. Avant son lancement à bord d'Endeavour, des adaptateurs d'accouplement pressurisés (PMA) coniques étaient fixés aux mécanismes d'accostage arrière et avant d'Unity. Unity et les deux adaptateurs d'accouplement pesaient ensemble environ 25 600 lb. Les adaptateurs permettent aux systèmes d'amarrage utilisés par la navette spatiale et par les modules russes de se fixer aux écoutilles et aux mécanismes d'accostage du nœud.
Unity a été mis en orbite en tant que cargaison principale de la navette spatiale Endeavour sur STS-88, la première mission de la navette spatiale dédiée à l'assemblage de la station. Le 6 décembre 1998, l'équipage du STS-88 a accouplé le port d'amarrage arrière d'Unity avec la trappe avant du module Zarya déjà en orbite.
Zvezda
Zvezda (qui signifie « étoile »), également connu sous le nom de DOS-8, Service Module ou SM (). Il fournit tous les systèmes critiques de la station, son ajout a rendu la station habitable en permanence pour la première fois, ajoutant un système de survie pour jusqu'à six membres d'équipage et des quartiers d'habitation pour deux. L'ordinateur DMS-R de Zvezda gère le guidage, la navigation et le contrôle de l'ensemble de la station spatiale. Un deuxième ordinateur remplissant les mêmes fonctions sera installé dans le module Nauka, FGB-2.
La coque du Zvezda a été achevée en février 1985 et les principaux équipements internes ont été installés en octobre 1986. Le module a été lancé par une fusée Proton-K depuis le site 81/23 de Baïkonour, le 12 juillet 2000. Zvezda se trouve à l'arrière de la station. selon sa direction normale de déplacement et son orientation, ses moteurs sont utilisés pour booster l'orbite de la station. Alternativement, les vaisseaux spatiaux russes et européens peuvent accoster au port arrière de Zvezda et utiliser leurs moteurs pour propulser la station.
Destin
Destiny est le principal centre de recherche pour les charges utiles américaines à bord de l'ISS. En 2011, la NASA a choisi le groupe à but non lucratif Center for the Advancement of Science in Space (CASIS) pour être l'unique gestionnaire de toute la science américaine sur la station qui ne concerne pas l'exploration habitée. Le module abrite 24 supports de charge utile aux normes internationales, dont certains sont utilisés pour les systèmes environnementaux et les équipements de la vie quotidienne de l'équipage. Destiny sert également de point de montage pour la structure en treillis de la station.
Quête
Quest est le seul sas de l'USOS et accueille des sorties dans l'espace avec des combinaisons spatiales américaines EMU et russes Orlan. Il se compose de deux segments : le sas de l'équipement, qui stocke les combinaisons spatiales et l'équipement, et le sas de l'équipage, à partir duquel les astronautes peuvent sortir dans l'espace. Ce module a une atmosphère contrôlée séparément. L'équipage dort dans ce module, respirant un mélange à faible teneur en azote la nuit précédant les EVA programmées, pour éviter les accidents de décompression (appelés « les virages ») dans les combinaisons basse pression.
Pirs et Poisk
Pirs (, signifiant « jetée »), (), « module d'accueil », SO-1 ou DC-1 (compartiment d'accueil) et Poisk (; lit. Search), également connu sous le nom de Mini-Research Module 2 (MRM 2 ), , ou МИМ 2. Pirs et Poisk sont des modules de sas russes. Chacun de ces modules possède 2 trappes identiques. Une trappe à ouverture vers l'extérieur de la station spatiale MIR est tombée en panne après s'être ouverte trop rapidement après le déverrouillage, en raison d'une petite quantité de pression d'air restant dans le sas. Une entrée différente a été utilisée et la trappe a été réparée. Toutes les trappes EVA de l'ISS s'ouvrent vers l'intérieur et sont scellées par pression. Pirs était utilisé pour stocker, entretenir et remettre à neuf les combinaisons russes Orlan et fournissait une entrée d'urgence à l'équipage utilisant les combinaisons américaines légèrement plus volumineuses. Les ports d'amarrage les plus extérieurs des deux sas permettent l'amarrage des vaisseaux spatiaux Soyouz et Progress, ainsi que le transfert automatique des propulseurs vers et depuis le stockage sur le ROS.
Harmonie
Harmony est le deuxième des modules nœuds de la station et le centre utilitaire de l'USOS. Le module contient quatre racks qui fournissent l'alimentation électrique, les données électroniques du bus et servent de point de connexion central pour plusieurs autres composants via ses six mécanismes d'amarrage communs (CBM). Les laboratoires européens Columbus et japonais Kibō sont amarrés respectivement en permanence aux ports radiaux tribord et bâbord. Les ports nadir et zénith peuvent être utilisés pour amarrer des vaisseaux spatiaux en visite, notamment HTV, Dragon et Cygnus, le port nadir servant de port d'amarrage principal. Les navettes américaines Orbiters se sont amarrées à l'ISS via PMA-2, attachées au port avant.
Tranquillité
Tranquility est le troisième et dernier des nœuds américains de la station, il contient un système de survie supplémentaire pour recycler les eaux usées pour l'usage de l'équipage et complète la production d'oxygène. Comme les autres nœuds américains, il dispose de six mécanismes d’amarrage, dont cinq sont actuellement utilisés. Le premier se connecte au cœur de la station via le module Unity, les autres hébergent la Cupola, le port d'accueil PMA #3, le Leonardo PMM et le module d'activité extensible Bigelow. Le port zénithal final reste gratuit.
Colomb
Columbus, la principale installation de recherche pour les charges utiles européennes à bord de l'ISS, propose un laboratoire générique ainsi que des installations spécialement conçues pour la biologie, la recherche biomédicale et la physique des fluides. Plusieurs emplacements de montage sont apposés à l'extérieur du module, qui fournissent de l'énergie et des données à des expériences externes telles que l'installation européenne d'exposition technologique (EuTEF), l'observatoire de surveillance solaire, l'expérience sur la Station spatiale internationale sur les matériaux et l'ensemble d'horloge atomique dans l'espace. Un certain nombre d'extensions sont prévues pour le module destiné à étudier la physique quantique et la cosmologie. Le développement de technologies par l'ESA dans tous les principaux domaines du maintien de la vie se poursuit depuis plus de 20 ans et sont/ont été utilisés dans des modules tels que Columbus et l'ATV. Le Centre aérospatial allemand DLR gère les opérations de contrôle au sol pour Columbus et l'ATV est contrôlé depuis le Centre spatial français CNES de Toulouse.
Kibo
Kibō (, "espoir") est le plus grand module de l'ISS. Ce laboratoire est utilisé pour mener des recherches dans les domaines de la médecine spatiale, de la biologie, de l'observation de la Terre, de la production de matériaux, de la biotechnologie, de la recherche en communication et dispose d'installations pour la culture de plantes et de poissons. En août 2011, l'observatoire MAXI monté sur Kibō, qui utilise le mouvement orbital de l'ISS pour imager l'ensemble du ciel dans le spectre des rayons X, a détecté pour la première fois le moment où une étoile était avalée par un trou noir. Le laboratoire contient au total 23 racks, dont 10 racks d'expérimentation et dispose d'un sas dédié aux expériences. Dans un environnement « manches de chemise », l'équipage attache une expérience au tiroir coulissant du sas, ferme l'intérieur, puis ouvre la trappe extérieure. En étendant le tiroir et en retirant l'expérience à l'aide du bras robotique dédié, les charges utiles sont placées sur la plateforme externe. Le processus peut être inversé et répété rapidement, permettant ainsi de maintenir des expériences externes sans les retards causés par les EVA.
Fichier:Kibo - Module pressurisé.jpg|Module pressurisé
Fichier : Kibo - Module de logistique d'expérimentation (section pressurisée).jpg | Module de logistique d'expérimentation
Fichier:Kibo - Installation exposée.jpg|Installation exposée
Fichier : Kibo - Module de logistique d'expérimentation (section exposée).jpg | Module de logistique d'expérimentation
Fichier:Kibo - Système de manipulateur à distance.jpg|Système de manipulateur à distance
Un module pressurisé plus petit est fixé au sommet du Kibō, servant de soute. Le système de communication interorbital dédié permet de transmettre de grandes quantités de données depuis l'ICS de Kibō, d'abord vers le satellite japonais KODAMA en orbite géostationnaire, puis vers des stations au sol japonaises. Lorsqu'une liaison de communication directe est utilisée, le temps de contact entre l'ISS et une station au sol est limité à environ 10 minutes par passage visible. Lorsque KODAMA relaie les données entre un vaisseau spatial LEO et une station au sol, les communications en temps réel sont possibles sur 60 % de la trajectoire de vol du vaisseau spatial. Le personnel au sol utilise la robotique de téléprésence pour effectuer des recherches en orbite sans intervention de l'équipage.
Coupole
Cupola est un observatoire à sept fenêtres, utilisé pour observer la Terre et amarrer les vaisseaux spatiaux. Son nom dérive du mot italien coupole, qui signifie « dôme ». Le projet Cupola a été lancé par la NASA et Boeing, mais annulé en raison de coupes budgétaires. Un accord de troc entre la NASA et l'ESA a abouti à la reprise du développement de la Coupole en 1998 par l'ESA. Il a été construit par Thales Alenia Space à Turin, en Italie. Le module est équipé de postes de travail robotisés pour faire fonctionner le bras robotique principal et les volets de la station afin de protéger ses fenêtres des dommages causés par les micrométéorites. Elle comporte 7 fenêtres, dont une fenêtre ronde de 80 cm, la plus grande fenêtre de la gare (et la plus grande