European Astronaut Centre (EAC)

L'EAC a été crée en 1990 pour soutenir le programme spatial européen et servir de base pour le corps des astronautes. Son rôle est de de soutenir la sélection des candidats astronautes et de les préparer à l'entraînement pour leur différentes missions à bord d'ISS. Le centre est responsable de l'entraînement des astronautes, la préparation des équipes et l'assignation des vols ainsi que la coordination avec les états partenaires de l'ESA. Il assure le suivie médical et familial pendant les vols dans l'espace et les entraînements dans les autres centres ESA.

Le centre est situé à Cologne en Allemagne dans l'enceinte de la DLR, Deutsche Forschungsanstalt für Luft-und Raumfahrt, le centre aérospatial allemand ex DFVLR qui a ensuite fusionné avec la DARA (Deutsche Agentur für Raumfahrtangelegenheiten) en 1997. Il fait partie du Directorate of Manned Spaceflight and Microgravity de l'ESA. On y accède par l'A3 de frankfurt-Oberhausen/Duesseldorf, ou l'A59 de Bonn-Cologne (suivre Koeln/Bonn Airport A59 jusqu'à la sortie Porz-Wahn/Wahnheide puis les panneaux ESA/EAC.

Photos ESA S-Corvaja

Le centre est divisé en différentes zones avec dans le bâtiment principal le hall des simulateur et la piscine d'entraînements pour les astronautes, le NBL. L'autre bâtiment sert pour l'administratif. Le deux étant reliés par le hall d'entrée où se trouvent quelques maquettes, un Shuttle, Ariane 5, une Semiorka. Columbus, l'ARV, un scaphandre russe Sokol et au dessus suspendu au plafond ISS.

Notre visite de l'EAC en décembre 2010 nous a amené à découvrir un lieu fantastique où travaille près de 50 personnes, techniciens, ingénieurs et astronautes.

Une salle de cours "payload" transformée pour assurer maintenant la formation du personnel au sol (Ground Support Personel) des centres de contrôles. Une salle de simulation pour les contrôleurs (Simulation control Room) permettant de se familiariser avec les procédures de vol. Une salle juste derrière permet le suivie médical des astronautes 24 heures sur 24.

EUROCOM European Capsule Communicator

L'Eurocom est au centre de contrôle de Columbus la personne qui parle aux astronautes dans Columbus, l'équivalent du Capcom de Houston et du PCom (Payload Com) de Huntsville. Les Eurocom sont basés à Munich au centre de contrôle Columbus le COL CC et à l'EAC. Contrairement aux Capcom, les Eurocom sont aussi bien des astronautes que des ingénieurs instructeurs. Ils assurent par rotation le suivie des activités dans le module Columbus du matin jusqu'au soir 24 heures sur 24.

Le Columbus Control Center, le Col CC a été inauguré en 2004 au centre aérospatial de la DLR d'Oberpfaffenhofen. C'est le premier centre "capcom" européen. Il est opéré par la DLR sous contrat de l'ESA et Astrium. Le centre est opérationnel pour la mission Astrolab en 2006, mission durant laquelle l'astronaute Thomas Reiter a passé 6 mois dans la station. Depuis le lancement de Columbus, il assure 24 heures sur 24 une liaison permanente avec le laboratoire grâce à une salle de contrôle dédiée. Une seconde salle, plus petite assure la redondance et sert aussi pour les simulations et l'entraînement. Le Col CC est en temps réel en communication "voix" et "vidéo" avec les astronautes d'ISS en parallèle avec le centre de Houston, de Marshall et les 9 autres centres européens, les User Support and Operations Centres situés en France, au Danemark, en Italie, en Allemagne et au Pays Bas. Le Col CC est aussi connecté en permanence avec la salle de suivie médical et psychologique (Crew Medical Support Office) de l'EAC. Une équipe de médecin effectue des contrôles médicaux de routine et organise régulièrement des vidéoconférences privées au cours desquelles les astronautes peuvent s’entretenir de leurs problèmes médicaux ou psychologiques et converser avec leurs proches. Ils se relaient sur deux postes de huit heures afin d’être disponibles pendant toute la durée de veille des astronautes.

La salle K4 du Col CC. Elle est en permanence occupée par 4 positions, le COL FLIGHT, le COL OC, le COL SYSTEMS et le COL DMS. A cela s'ajoutent les Eurocom et les COSMO si nécessaire. Le COL Flight est responsable en temps réel des opérations Columbus et s'en réfère au ISS Flight de Houston. Le COL OC (Operations Coordinator) est chargé des "payload" et de l'emploi du temps. Le COL Systems assure le contrôle des alimentations de bord et des sous systèmes thermique et environnemental. Le COL DMS (Data Management System) assure lui le contrôle du système informatique et la gestion des données et des vidéos. Le COSMO (Columbus Onboard Stowage and Maintaince Officer) est responsable de la maintenance des équipements de bord.

Avant le lancement de Columbus en 2008, les Capcom européens étaient des CIC Crew Interface Coordinator. Comme les Capcom ils assuraient les communications avec les astronautes en mission dans le Shuttle ou dans la station MIR.

L'interface visuelle et tactique avec les différentes "loop" voix venant de Houston, Munich, Huntsville et Moscou.
L'Eurocom doit écouter et gérer l'ensemble des conversations en temps réel. Pour intervenir, l'Eurocom doit d'abord demander l'accord du Capcom de Houston, sauf si une question lui a été posé directement par l'équipage.

Les écrans où s'affichent le plan de travail du jour pour l'équipage. Chaque Eurocom visualise ainsi son travail pour la journée et les jours suivants. Un classeur de "log" permet de savoir ce que chaque Eurocom a fait pendant son shift et d'informer les équipes suivantes. Sur ces écrans, l'Eurocom peut aussi suivre l'état de santé du module en temps réel. Les données et les images sont retransmises au sol par des satellites en bandes Ku.

Depuis la mise en service du laboratoire Columbus, l’Eurocom assure 24/24h le contrôle des missions sur la base des trois-huit avec trois équipes baptisées Orbites 1, 2 et 3, ce qui permet de rester calés sur les horaires de travail des astronautes. Chaque jour, après le petit déjeuner se tient le premier briefing, le Dayly Planning Conference où chaque point de l’ordre du jour est passé en revue avec les autres centres de contrôle, Houston, Huntsville pour les "payload", l'EAC, le Japon (Kibo CC à Tsukuba) et la Russie. La première équipe, Orbite 1 assure la plage 5-13h, l'équipe 2 prend le relais après le déjeuner jusqu'à 19 h. Un dernier briefing conclure la journée de travail juste avant le repas du soir et le coucher des astronautes vers 21h 30. La nuit, c'est l'équipe 3 qui veille sur Columbus avec un effectif réduit. Les Eurocom n'interviennent en général que sur appel des astronautes, sauf lorsque le Shuttle est en mission.

L'Eurocom, est par tradition le seul contrôleur au sol à être en liaison directe avec les astronautes. Le poste a évolué au gré de l’expérience acquise depuis le début des vols habités américains. A Munich, certains Eurocom travaillent à plein temps, d'autres à moitié. Le principal avantage d'avoir une salle de contrôle Eurocom à l'EAC permet aux Eurocom de garder le contact avec les astronautes et les formateurs Columbus et d'éviter des déplacements long et coûteux jusqu'à Munich. Cependant lorsque l'activité devient plus soutenues à bord du module ou pour des expériences complexes et longues, il est préférable que l'Eurocom soit physiquement à Munic au COL CC. L'EAC assure uniquement un shift pour ces Eurocom en période "creuse". Lors du vol de Nespoli en décembre 2010, l'EAC reprendra ses deux shift avec en plus un Eurocom à Munich.

La formation complète dure 12 à 18 mois. L'Eurocom suit une formation sur le système Columbus, les Payload durant un mois à Munich. Des simulations en interne, puis en externe avec les autres centres extérieurs finalise son parcours. Avant d'être "lâché" seul, le futur Eurocom devra faire encore du "co-siting" avec un Eurocom qualifié à l'EAC ou à Munich. Tous les Eurocom sont déjà dans le bain "Columbus" en tant qu'astronaute ou formateur, ce qui est indispensable pour établir une relation de confiance avec les membres de l'équipage en orbite. En plus de la communication, l'Eurocom doit aussi gérer les informations détaillées envoyées par Email ainsi que les conversations des différentes "loop" boucles de communication venant de Houston, Marshall, Moscou. L'Eurocom doit se mettre à la place de l'astronaute, anticiper ses besoins, répondre a toutes ses questions.

En 2008, on comptait 7 Eurocom, des astronautes, des "crew support", des entraîneurs Columbus ou Payload ou des représentants de l’ESA et de la DLR travaillant à l'EAC. Depuis, on est passé à une douzaine travaillant à temps partiel ou a temps complet. Le chef des Eurocom est Hervé Stevenin de l'ESA. Après sa participation en CIC à la mission Spacelab IML-1 depuis le centre de Houston en 1992, il a été responsable “ Systèmes, Entraînement Equipages et Opérations en vol ” et CIC pour les missions Altaïr, Cassiopée et Pégase. Il a dirigé l'équipe responsable de l'entraînement des équipages d'ISS pour l'ensemble des charges utiles européennes. Aujourd'hui, en tant que plongeur il assure l'entraînement des astronautes au NBL. Il y a 4 astronautes Eurocom actuellement à l'EAC, Leopold Eyhart, André Kuipers et 2 astronautes issues de la dernière sélection ESA Timothy N. Peake et Thomas Pesquet.

LE HALL DES SIMULATEURS

A gauche, vue générale de la salle des simulateurs avec le module Columbus, l'ATV, le Soyouz et la section Node Columbus JEM. A droite, l'ATV, Soyouz et Columbus (Photos ESA - S. Corvaja)

Le hall d'entraînements occupe à lui seul la moitié du bâtiment principal. En rentrant sur la gauche se trouve le simulateur informatique Columbus COL-TRE avec tous les "laptop" servant à communiquer et à managé le module. A ses cotés, le simulateur Columbus qui lui représente les interfaces visuelles du module. Au fond, où se trouvait la maquette du Spacelab se trouve deux salles servant de bureaux pour les astronautes en entraînements. Au dessus une salle de cours a été aménagé.

Devant, posés au sol les maquettes "public relation" avec l'ATV et le module de service Zvezda russe pour simuler le docking, une maquette du Soyouz et une maquette de Columbus. L'ensemble sert pour l'entraînement des astronautes. Ces maquettes sont reliés à des salles de simulation, les "payload booth" qui représentent les différents racks d'expériences et équipements embarqués dans Columbus avec la salle EPM/EDR, BIO (lab), EPM (phisiologie), FSL (fluide), EDR (générique) et ATV au fond. La salle n°5 sera prochainement aménagé pour le rack MARES actuellement dans la station.

Les salles de simulation dans le hall d'entraînement. Au centre, la salle de simulation BIOLab et EPM

Le simulateur ATV

Le simulateur Soyouz

Le simulateur Columbus

L'intérieur du simulateur de Columbus avec votre serviteur près du rack BioLab

Le sim Columbus avec au fond la maquette du Spacelab déplacée aujourd'hui au musée de Speyer en Allemagne. (photos ESA - S. Corvaja)

LE NEUTRAL BUOYANCY FACILITY

Le NBL (Neutral Buoyancy Facility) de l'EAC comme son homologie à Houston et à Moscou est utilisé pour simuler le travail lors des EVA. Dans une immense piscine sont plongés les maquettes des vaisseaux Soyouz, du module Columbus, de l'ATV. Le NBF permet aux astronautes d'apprendre les bases des sorties dans l'espace, le déplacement dans le vide, l'utilisation des outils et gérer les communications avec le sol et l'équipage.

Le bassin de l'EAC de forme rectangulaire avec les coins cassés mesure 18 m de long sur 12 m de large pour 10 mètres de profondeur. L'eau est propre mais très peu chlorée car elle n'est pas destinée à un usage "tout public". Au sous sol, une petite fenêtre permet de voir l'évolution des plongeurs.

A l'intérieur de la piscine se trouve une maquette externe du module Columbus avec les rampes de maintien, un sas russe (acheté en surplus aux Russe) et une structure représentant l'intérieur du Columbus avec les rack d'équipement. Aujourd'hui, cette structure n'est pas utilisée pour ce rôle, la charpente métallique servant pour simuler le travail en dehors de la station sur les poutres. Ces maquettes sont régulièrement sorties pour éviter les risques de corrosion.

Hervé Stevenin est le seul Européen avec sa collègue de travail a avoir subit le programme d'entraînement basique de la NASA le Basic Training EVA dans le NBL de Houston en 2004. D'une durée de 60 à 80 heures, il s'est étalé sur une dizaine de jours et s'est terminé par un "run" dans un scaphandre US, l'EMU Qual. "Pour nous, ce "run" a permit de prendre conscience des difficultés des astronautes lors des véritables sorties dans l'espace. Attaché par les pieds sur une plateforme, nous avons pu durant 4 heures goûter au joie des EVA sous l'eau" se rappelle Hervé.

"Vue le coût et la difficulté qu'avaient les américains pour entretenir leur scaphandres EMU pour ces tests en piscine, nous avons choisit à l'EAC de ne pas avoir de tenues spatiale. Les Japonais ont essayé dans leur piscine. Ils ont acheté un scaphandre US pour faire un "run" par an. Pour l'entretien, ils faisaient venir des équipes de techniciens de la NASA. Mais pour des raisons financières, ils ont abandonné".

"La piscine de l'EAC n'est pas comme celle de Houston ou de la Cité des étoiles. Les astronautes US sont évalués sur une quinzaine de critères au bout de 4 "runs". Pour des raisons de temps et de disponibilité des installations, les astronautes européens De Wine et Kuipers ont été évalué sur seulement 3 "runs" à Houston. Pour palier a ce manque de formation, nous avons décider d'établir un programme de base pour former nos astronautes. Entre le positionnement des crochets d'attache, la décomposition des mouvements, le transports des payloads, nous avons essayé d'épurer les règles de base de la NASA et avec elle nous avons développé ce concept qui va permettre de donner à nos astronautes une base de connaissance utile lorsqu'il feront leur formation à Houston".

Le scaphandre est en fait une tenue de plongé modifiée avec un masque similaire à celui des pompiers couvrant les yeux, le nez et la bouche pour pouvoir communiquer par radio via l'ombilical. Une caméra est fixée sur ce casque comme sur le casque véritable. Les gants sont extérieurement des gants EVA rembourrés avec des gants de jardin, du scotch pour donner la mobilité des véritables gants des EMU. Les bottes ont des semelles du même types que les bottes des EMU afin de pouvoir se fixer sur les cale pieds de la NASA. Devant l'astronaute, la "workstation" similaire à celle de la NASA sur laquelle les astronautes vont pouvoir fixer leurs filins et crochets. Au dos le pack avec une réserve d'air simule le volume du vrai Backpack.

Le masque de plongée utilisé en piscine et les bottes.

Les gants utilisés lors des "runs" en piscine et le pack dorsal. Au milieu le logement de la bouteille d'air

Dans la piscine de l'EAC se trouve un sas, en fait une maquette du sas de MIR, mais il est similaire à celui sur ISS. Les simulations d'EVA permette de tester les procédures de base pour se déplacer sur les modules, attacher et déployer des payload ou de réparer des équipements. "La règle essentielle est slow is fast, on avance doucement pour être rapide" rappelle Hervé. "Chaque mouvement doit être anticipé, suis je bien attaché, où sont mes payloads, est ce que rien ne gêne mon avancé ?". Quand on sait qu'une EVA ne dure que 6 heures en moyenne, on voit la difficulté.

Hervé nous montre les différentes boites utilisées pour simuler les payloads qu'utilisent les astronautes en piscine. Bien que d'aspect "bricolage", ces boites n'en sont pas moins très fonctionnelle représentant l'encombrement, la taille, les fixation et la connectiques des véritables payloads. A droite, la "work station" que les astronautes attachent autour de leur taille

L'entraînement est théorique et "on deck" au bord de la piscine manipulant les équipements. Puis vient l'heure du premier "run" sans préparation d'une durée de deux heures. L'astronaute est "lâché" dans la piscine pour tester ses réflexes."Leur mission va être par exemple de transporter une boite simulant une payload à l'autre bout du module, la brancher et revenir dans le sas" Pour préparer ce "run", l'équipe de Hervé descend en plongé pour configurer l'environnement: "Je mets les outils dans la boite à outils, les payload à leur place et évidement, je leur met des pièges". Ce "run" se fait sans préparation afin d'étudier par la suite les réactions de l'astronaute. Le second "run" (2 heures et demi) se fait à deux afin d'assimiler le travail en équipe, qui fait quoi, qui va où, et avec quoi, comment se partager le travail, gérer les communications entre eux et l'instructeur. "C'est à ce moment que les astronautes commencent à préparer un script avant leur sortie". Pour terminer le "run", on simule le malaise d'un équiper qui va falloir gérer et ramener dans le sas. Le 3eme "run" est fait tout seul. Pendant 3 heures et demi l'astronaute doit emporter avec lui des "boites" payloads et les installer sur le module. "Mon rôle n'est plus celui de l'instructeur à ce stade, mais d'un IVA, Intra Vehicular Astronaut, l'astronaute qui reste dans la station et lui les différentes procédures qu'on aura établit ensemble avant". La procédure pour ces 3 heures de "run" comprend environ 180 steps, soit une activité par minute.
"Si on compare à la conduite d'une voiture, ce que les astronautes apprennent ici c'est le code de la route, les règles de conduite. Ils le font ici dans une Smart et à Houston, il seront dans une Ferrari".

Une caisse à outils presque conventionnelle

	Lors de notre visite nous avons pu assister à une plongée de l'équipe d'entraînements de l'EAC dirigé par Hervé Stevenin. Le but de ce "run" de 40 minutes tester une nouvelle caméra qui filmera les "EVA" dans la piscine.
	Après un examen des murs du bassin, l'équipe de 4 plongeurs a commencé la préparation d'un autre "run" qu'a effectué l'astronaute Christer Fuglesang le lendemain de notre visite. L'astronaute qui a réalisé des EVA lors du vol STS 121 a testé avec son expérience un "run" de l'EAC afin d'y apporter son "feedback". Sur le module Columbus, un "obstacle" a été placé simulant un groupe de moteur de manoeuvre et la boite à outil a été installé dans la carcasse du module Columbus.

Quelques images ESA des "runs" réalisé par l'équipe d'entraînement de l'EAC (ESA - S. Corvaja)

La salle de gymnastique (Photos ESA - S. Corvaja)

De grands Merci à Elena oryekhova, Thomas Pesquet, Olivier Lamborelle, Guillaume Weerts et Hervé Stevenin pour leur accueil à l'EAC