LA STATION I.S.S

 

DEVELOPPEMENT DE L'ATV

2008

ATV 31 mars iss016e034191.jpg (192027 octets)

DOCKING DAY 

2 avril, l'lMMT (ISS Mission Management Team) donne son autorisation formelle pour la première tentative d'amarrage de l'ATV avec la Station le 3. Au fur et à mesure que le  « Jules Verne » approchera de son objectif, les contrôleurs au sol de l'ATV-CC donneront l'autorisation à l'ATV de procéder étape par étape. Chaque étape requiert en outre l'autorisation du centre de contrôle de mission de Moscou (MCC-M), car l'ATV doit s'amarrer à Zvezda, sur la partie russe de l'ISS.

3 avril

Distance à l'ISS Evénements
*S-1/2 (39 km en arrière et 5 km en dessous) 12h31 CEST - ATV en attente pour le feu vert final.
S0 (30 km en arrière et 5 km en dessous) Préparation de l'approche
S1 (15,5 km en arrière et 5 km en dessous) 13h16 CEST - Début de l'approche
S2 (3,5 km en dessous et 100 m au dessus)

14h03 - 14h37 CEST - Point de stationnement.

Allumage des feux de position. Activation du transpondeur radar Kours et l'équipage de l'ISS peut commencer à utiliser les données. Début de l'approche en navigation par GPS relatif.

500 m Le système vidéo de Zvezda est activé pour que l'équipage de l'ISS puisse observer l'ATV sur l'écran SimVol.
S3 (249 m en arrière)

15h15 - 15h52 CEST - Point de stationnement.

Les vidéomètres et les télégoniomètres - qui utilisent des lasers pulsés pour déterminer la distance et l'orientation de l'ISS - sont activés. Les vidéomètres sont utilisés comme capteur primaire pour la navigation et le guidage. Feu vert pour l'Approche 1.

La vitesse de l'ATV par rapport à l'ISS est réduite de 40 cm/s à 7 cm/s.

S4 (19 m en arrière)

16h13 - 16h28 CEST - Point de stationnement.

La navigation de proximité par vidéomètre est utilisée. Manœuvre d'orientation dans l'axe de la baie d'amarrage. Feu vert pour l'Approche 2.

S41 (11 m en arrière)

16h31 - 16h36 CEST - Point de stationnement.

Feu vert pour poursuivre l'Approche 2.

  Amaragge de l'ATV sur Zvezda
16h40 CEST - Capture
17h14 CEST - Fermeture des crochets

12h28 CEST, la liaison de communications directe entre l'ATV et l'ISS est établie. Elle permet le transfert des données de positionnement GPS pour la navigation par GPS relatif.

12h31m58s CEST, l'ATV « Jules Verne » passe par le point S-1/2, ce qui marque le début de la tentative d'amarrage. La marge d'erreur de positionnement à 39 km de l'ISS serait de 2 m. Depuis la salle de presse de l'ATV-CC les techniciens activent le « Bouton Rouge » commandant la CAM, la manœuvre anti-collision (Collision Avoidance Manoeuvre).

13h18m50s CEST, l'ATV « Jules Verne » vient de passer par le point S1, situé 15,5 km deriière l'ISS et 5 km plus bas. L'ATV est désormais visible sur les écrans de l'ATV-CC comme une petite tache de lumière sur le noir du ciel... rapidement "avalée" par le limbe lumineux de l'atmosphère terrestre.

14h05 CEST - Le « Jules Verne » vient de s'immobiliser en S2, à 3,5 km de l'ISS. Il restera à cette position pendant 30 minutes. Le transpondeur radar russe sur l'ATV est activé et les signaux sont apparus sur l'écran SimVol à bord de l'ISS. Ces mesures serviront à aider l'équipage de l'ISS pour estimer la distance et la vitesse relative durant son approche.

A 14h36 CEST - L'ATV « Jules Verne » entame la première des quatre mises à feu qui vont l'amener de S2 en S3, à seulement 249 m de l'ISS. Avant de partir, les commandes "Arrêt" et "Retraite" ont été vérifiées. Leur bonne réception a été confirmée (mais volontairement non-appliquées). A 350 m de l'ISS, l'ATV nous offre son plus beau profil avant la dernière mise à feu qui l'amènera à s'immobiliser en S3, à 249 m de Zvezda.

L'ATV arrive en position au point S3, à 249 m de l'ISS, à 15h16 CEST et commence sa manœuvre en lacet pour se réorienter en direction de la baie d'amarrage de Zvezda. Il doit rester en position en S3 jusqu'à 15h52 CEST. Depuis que l'ATV est à moins de 500 m de l'ISS, l'équipage utilise des masques transparents posés sur l'écran SimVol pour un repérage visuel de la position et de la vitesse de l'ATV ce qui leur permet de mieux surveiller son approche.

L'ATV vient de passer en navigation optique, avec deux vidéomètres (un nominal et sa doublure) qui observent un faisceau laser pulsé émis par deux diodes à l'avant du vaisseau et réfléchi par des rétro-réflecteurs disposés à l'arrière de Zvezda.

Le « Jules Verne » approche de son point de stationnement à 19 m de Zvezda. L'approche se fait dans la nuit orbitale, à la vitesse de 20 cm/s et ralentissant à 7 cm/s. Durant cette phase, l'équipage de l'ISS vérifie visuellement que l'ATV reste bien dans un cône de 15°.

16h 15, « Jules Verne » s'immobilise à 19 m de Zvezda. Il restera ici pendant une quinzaine de minutes avant d'être autorisé à poursuivre.

16h45 CEST, la sonde du système d'amarrage de l'ATV entre en contact avec le cône de la baie d'amarrage de Zvezda. Le dispositif de verrouillage a été "capturé" par le réceptacle à l'extrémité du cône. La sonde a ensuite été rétractée, amenant les deux colliers d'amarrage au contact et les huit crochets ont pu être verrouillés à 16h52 CEST. Une première entrée dans le module pressurisé du « Jules Verne » aura lieu le 4 vers 10h15 CEST. Il s'agira dans un premier temps de purifier l'air du module pendant huit heures avant que celui-ci puisse être ouvert pour de bon et que l'équipage puisse commencer à le décharger. 

4 avril, planning des activités de la journée pour l'équipage de l'ISS :

10h00-11h25 CEST - Contrôle d'étanchéité du "vestibule" entre les écoutilles de Zvezda et de l'ATV (Malentchenko).
10h15-11h15 CEST - Préparation de l'équipement pour la première entrée dans l'ATV (Whitson).
11h25-11h45 CEST - Ouverture de l'écoutille de Zvezda et de celle de l'ATV (Whitson & Malentchenko).
11h45-12h10 CEST - Installation des 16 brides internes pour rigidifier la connexion entre Zvezda et l'ATV suivie de la première entrée dans l'ATV (Whitson & Malentchenko).
12h10-12h30 CEST - Prise d'échantillons d'atmosphère dans l'ATV (Whitson & Malentchenko).
12h30-13h00 CEST - Déclenchement de la purification d'air dans l'ATV (Malentchenko)..

5 avril, à bord de Zvezda, Youri Malentchenko et Peggy Whitson s'activent à préparer l'ouverture des écoutilles entre le module russe et le « Jules Verne ». La première entrée dans le vaisseau européen reste prévue vers 12h10 CEST. Personne n'a mis les pieds dans le « Jules Verne » depuis que le module a été scellé en décembre. 

A 12h17 CEST, l'équipage de l'ISS a ouvert les écoutilles entre Zvezda et et l'ATV. Il y a eu un "trou" dans la couverture par les satellites relais russes au moment de l'ouverture proprement dite, mais lorsque la liaison est revenue, l'équipage a annoncé avoir ouvert les écoutilles. La première incursion à bord devrait suivre rapidement , après la prise d'échantillons d'atmosphère. L'équipage a en fait accompli un certain nombre de tâches pré-établies :

• Un entraînement de 30 minutes pour réviser les procédures liées aux opérations de l'ATV en tant que module attaché à l'ISS.
• Une heure de contrôle d'étanchéité du "vestibule" entre les écoutilles de Zvezda et de l'ATV.
• La préparation de l'équipement nécessaire à la première incursion dans l'ATV : un conteneur pour récupérer des particules ou débris éventuels, un détecteur de monoxyde de carbone, un échantillonneur d'air, une pompe à main, des lunettes de protection, des masques anti-poussières et un filtre pour le purificateur d'air.
• Peggy et Youri ont chaussé leurs lunettes et enfilé leur masque.
• Ouverture des écoutilles pour incursion partielle (vers 12h17 CEST).
• Installation des 16 brides en travers de l'interface Zvezda/ATV pour rigidifier la connexion.
• Collecte d'échantillons d'air dans l'ATV.
• Mise en route du purificateur d'air qui devait fonctionner pendant environ 8 heures et 20 minutes.

Détail amusant, un rideau a été tiré en travers de l'écoutille, non pas pour faciliter la purification d'air, mais pour éviter que la chaleur dégagée par l'opération ne se propage hors de l'ATV. L'équipage a dû vérifier que ce rideau était bien connecté "à la terre" pour éviter que les courants d'air créés par le processus de filtrage de l'atmosphère ne créent une accumulation locale de charges électriques ! L'entrée effective des astronautes dans le « Jules Verne » est prévue pour 10h00 CEST, et marquera le début des opérations nominales.

Un essai de propulseurs de l'ATV en mode "attaché à l'ISS" est également prévu pour le 5 avril.

7 avril, un essai de mise à feu des moteurs de l'ATV est réalisé sous le contrôle du Tsoup de Moscou à 9h 40.

2008 ATV cargaison livres.jpg (86053 octets) En hommage à l'écrivain Jules verne, à qui l'ATV doit son nom, le vaisseau emportait un livre d'époque, deux manuscrits originaux de Jules Verne, une carte du ciel, une citation extraite d'un de ses livres (Voyage au Centre de la Terre dont les héros sont Allemands) avec signatures. l'idée est venue du Dr David Riatt, de l'Agence Spatiale Européenne, et de M. Patrick J. Gyger, conservateur de la Maison d'Ailleurs (Musée de la science-fiction, de l'utopie et des voyages extraordinaires sis à Yverdon-les-Bains (Suisse),

Le module Zarya possède trois port d'amarrage dont deux sont occupés par Unity via le PMA1 et Zvezda, le 3eme, au nadir servant pour les Soyouz. Zvezda possède 4 ports, un pour Zarya à l'avant, un pour l'ATV, Soyouz, Progress à l'arrière, un au nadir connecté à Pirs et un au zenit. 

21 avril, l'ATV réussit sa manoeuvre de rehaussement d'orbite d'ISS. Le vaisseau a produit une légère accélération de 0,5 m-s pendant 2 minutes (rehausse de 1,49 km) pour vérifier sa capacité à "pousser" la station. La véritable manoeuvre de rehaussement, nécessaire parce que l'altitude de l'ISS baisse régulièrement en raison du frottement sur l'atmosphère résiduelle dans l'espace à 350 km, se déroulera le 25. La prochaine remontée de l'orbite prévue est entre 4 et 5 km, l'orbite passant de 345x329 km à 351x332 km (delta V de 2,5 m-s).

25 avril, l'ATV rehausse l'orbite de la station de 4,7 km lors d'une manoeuvre de poussé qui débute à 4h 22 TU et qui dure 12 mn 15 s. Le gain en altitude va permettre l'amarrage du Progress 29P et de STS 124 en mai. L'ATV doit se désamarrer le 7 août pour laisser la place à Progress M65, qui sera lancé le lendemain et s'amarrera le 14 à Zvezda.

30 avril, l'ESA décide de laisser l'ATV amarrer à ISS un mois de plus que prévu. Trois autres "rebost" d'ISS sont prévus le 12 juin, le 8 juillet et le 6 août. De plus 760 kg de carburant seront transférer vers Zvezda d'ici fin juin. les 240 kg d'eau seront pompés vers les réservoirs de Zvezda après analyses. L'ATV devait se détacher de la station vers le 10 août. Dans le programme d'assemblage, un Progress P30 doit s'amarrer le 14 à la station sur le port de l'ATV. Les russes pourrait le décaler après l'envol du TMA 13 en octobre.

Depuis début avril, l'écoutille de l'ATV a été laissé ouverte pour permettre le déchargement de son contenu et offrir 48 m3 de volume supplémentaire dans la station aux astronautes. Ainsi, l'ATV est devenu une salle de bain pour ISS. L'équipage peut laver ses serviettes et se laver les cheveux dans ce nouvel environnement. Certains en ont profité pour dormir dedans. 
22 litres d'eau potable ont été transféré début avril. Le 29 mai, 110 litres d'eau provenant de la condensation et non recyclable ont été transféré vers l'ATV cette fois ci. Avant le départ de l'ATV, les eau usées seront transféré dans les réservoirs du véhicule. 1Au total près de 6 tonnes de déchets partiront avec lui en octobre.

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9 juin, quelques uns des 28 micro propulseur de l'ATV sont testés par le centre de contrôle de Moscou afin d'étudier la dynamique des vibrations de l'ensemble de la station, maintenant alourdit par l'ATV et les modules japonais.

17 juin, l'ATV est utilisé pour la première fois pour transférer 811 kg de carburant vers ISS. L'opération prend environ une demi heure pour transférer 280 kg d'UDMH et 530 kg de N2O4 vers la partie russe. A cause de la toxicité des carburant, toutes les canalisations sont situées à l'extérieur du véhicule et passe à travers l'écoutille d'amarrage. Le transfert préparé par le centre de Toulouse est automatique et ne nécessite pas la présence de l'équipage de bord. Le lendemain, le centre de contrôle russe, le TSOUP purge toutes les lignes d'alimentation afin qu'aucun résidu de carburant ne coule lors de la séparation de l'ATV en octobre.

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L'équipage d'ISS avec le livre de Jules Verne

16 juillet, l'ESA annonce que l'ATV sera détache d'ISS entre le 5 et le 22 septembre et détruit dans l'atmosphère le 29.

23 juillet, l'ATV rehausse l'orbite d'ISS de 7,2 km pour permettre l'amarrage du Progress M65 et du Soyouz TMA 13 en septembre et octobre prochain. 

13, l'ATV fait une dernière relève d'orbite d'ISS (environ 5,8 km) à 7h 58 TU. Les moteurs de l'ATV se sont allumés durant 16 minutes pour porter l'altitude de la station à 355,9 km.

27 août, les moteurs de l'ATV réalise une manoeuvre d'évitement DAM (Debris Avoidance Maneuver) pour éviter une collision avec un objet orbital, un  morceau de Cosmos 2421 à 1627 km de distance. la manoeuvre a duré 5 minutes 2 secondes. La dernière manoeuvre DAM avait eu lieu le 30 mai 2003.

5 septembre, l'ATV 1 "Jules Verne" se sépare d'ISS. Rempli de 900 kg de déchets solide et 254 kg de déchets liquide, le vaisseau automatisé se détache du module russe vers 21h 28 TU, contrôlé par le Tsoup de Moscou. Le système de contrôle d'attitude de la station est coupé pour éviter des efforts dynamiques. Eloigné à la vitesse de 7m-s de la station par des ressorts, le véhicule est remis à la bonne attitude puis utilisant ses moteurs s'éloigne d'ISS.

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L'ATV volera tout seul pendant 23 jours. L'²ATV sera sur la même trajectoire que l'ISS, mais à l'arrière de celle-ci et à une altitude inférieure. Cette durée est nécessaire pour effectuer ces manoeuvres en optimisant la consommation d'ergols, afin que l'ATV arrive avec précision au point de rentrée dans l'atmosphère, au-dessus d'une région totalement inhabitée du Pacifique sud, de façon à être visible de l'ISS et de deux avions d'observation spécialement équipés qui seront sur zone pour surveiller la région. Le 29 septembre, deux manoeuvre de désorbitation seront commandées par le centre de Toulouse (à 12h 14 et 15h 12) pour le faire rentrer dans l'atmosphère.   

La mission du prototype "Jules Verne" aura durer 7 mois dont 5 accroché à ISS. L'ATV a ainsi réalisé de nombreuses manoeuvres, 5 reboosts, 7 contrôle d'attitude et une d'évitement de satellite fin août. Le second ATV en intégration chez EADS Astrium pour un lancement mi 2010. Le cerveau est à Brême, il sera testé cette année ainsi que le module de propulsion. Thales Alenia doit livrer le cargo pressurisé mi 2009. Les accords prévoit la fabrication de 4 ATV en plus du Jules Verne. Les modèles 3et 4 sont encore soumis à autorisation de la part des conseils des ministres européens de novembre prochain. Deux autres exemplaires pourraient être fabriqués si la vie de la station est prolongée. 

29 septembre, l'ATV entame sa rentrée dans l'atmosphère. Deux allumages sont prévus, le premier  dé-circularise l'orbite, le second 3 heures après déclenche la rentrée pour que cela finisse dans la zone poubelle de l'océan indien une heure après.
A 12h 00 mn 57, heure de Paris a lieu le premier allumage. Il dure 6 minutes l'altitude est de 339 km. Avec le premier allumage terminé, l'équipe du Centre de Contrôle de l'ATV va maintenant sortir ses calculatrices pour déterminer précisément les paramètres nécessaires pour le second allumage de désorbitation, en fonction du profit orbital actuel de l'ATV. Cela sera transféré à Jules Verne. Deux orbites après le premier allumage, avec l'ATV environ 14 km derrière l'ISS, le dernier allumage du propulseur aura lieu (à 14h58 CEST/12: 58 TU). Ce second allumage durera 15 minutes, la réduction de la vitesse du vaisseau spatial sera de 70 m / s, et le Jules verne sera sur sa trajectoire de rentrée.
14h 02, Jules Verne vient de commencer sa dernière orbite. Dans une heure et demi l'ATV sera à 120 km d'altitude et commencera à rentrer dans l'atmosphère de la Terre. 
14h 58mn 18s, l'ATV est reversé (tête à queue) afin de ralentir sa vitesse avec le dernier allumage du propulseur, ce qui va le précipiter dans l'atmosphère. L'allumage va durer 15 minutes.
15h 13, l'allumage de désorbitation est terminée. L'ATV fait maintenant son dernier plongeon. MCC-M (Moscou) annonce que les astronautes à bord de l'ISS sont prêts à commencer leur observation et le suivi de l'ATV.
15h 30, l'ATV est à 123 km d'altitude. L'ATV vient d'être observé par le Gulstream (un des deux avions d'observation de l'événement pour l'ESA). 
15h 38, ISS passe au-dessus de l'ATV. L'équipage de l'ISS est prêts à à utiliser l'équipement Fialka pour les observations à l'ultraviolet et en spectre visible. Les astronautes signalent qu' ils peuvent voir l'ATV comme un point grâce à leur caméra.
15h 42, "Bye Bye Jules": Mission terminée au ATV CC.

Image de la rentrée de l'ATV prises par l'avion DC 8 d'observation

 

 

CARACTERISTIQUES DE L'ATV
LA MISSION ATV 2