Pirs et Poïsk | Mâts de charge GStM

1. Généralités

Les compartiments d'amarrage sont munis de mâts de charge appelés GStM (Грузовая Стрела Модифицированная). Les mâts GStM-1 et GStM-2 avaient au départ été installés sur Pirs, mais ils ont été transférés sur le module Poïsk.

Lors des sorties dans l'Espace, ces mâts permettent aux cosmonautes de réaliser des activités à des distances relativement importantes du sas d'où ils sont sortis.

Fig. 1 : Exemple d'utilisation du GStM-1 lors de la sortie du 15 juillet 2008.
Sergueï VOLKOV est aux commandes du mât pour éloigner Oleg KONONIENKO du module Pirs.
Crédit : NASA.

A l'origine, les GStM devaient principalement être utilisés en liaison avec le module NEP. Celui-ci a été abandonné, mais les mâts ont tout de même été utilisés à de nombreuses reprises pour d'autres activités.

Un mât GStM est constitué d'un corps de mât déployable de 14m de long, composé de dix segments télescopiques. Le déploiement, la rétractation et les déplacements en tangage et en lacet sont commandés depuis le poste-opérateur.

De plus, un élément mobile permet d'augmenter la portée de 4m. Il s'agit d'une extension que les cosmonautes peuvent fixer à l'extrémité du corps de mât, et la longueur totale passe donc à 18m. Il peut être orienté dans toutes les directions. Quand il n'est pas utilisé, il est fixé le long du corps de mât (il est visible sur la figure 1b).

Fig. 2 : Le mât GStM-2 est testé à la RKK Energuia.
Sur la photo de gauche : M.M. PARKHOMIENKO et N.B. PIACHKINA avec le corps de mât.
Sur la photo de droite : A.I. SOUBTCHEV, A.A. CHITIKOV, V.A. LOPIRNIAK, A.F. STREKALOV.
Crédit : RKK Energuia.

Un Anneau de Transport et de Fixation permet aux cosmonautes de translater du matériel le long du mât, ainsi que de s'y relier par un câble de sécurité.

Chaque mât est fixé sur un point d'ancrage appelé BTS (Базовая Точка Крепления), situé en-dessous des écoutilles. Les GStM ne sont pas présents au moment du lancement, et doivent être installés lors de sorties dans l'Espace.

2. Le mât GStM-2

La construction du GStM-2 a été achevée en 1999 à l'atelier n°439 de la RKK Energuia. Son acheminement vers la Station Spatiale Internationale s'est fait en trois étapes.

  1. La navette Discovery STS-96 a emporté le poste opérateur et l'a fixé sur le PMA-2 à l'aide d'un adaptateur, qui a lui-même été accroché à un point d'ancrage de type FRGF;

  2. La navette Atlantis STS-101 a emporté les autres éléments, les a fixés sur le PMA-2, puis a transféré le tout (y compris l'adaptateur) sur le PMA-1;

  3. Après l'arrivée du module Pirs et l'installation du GStM-1, ce dernier a été utilisé pour saisir le GStM-2 sur le PMA-1 et l'amener sur Pirs.

Fig. 3 : Schéma de l'adaptateur qui permettra de fixer le poste opérateur sur le PMA-2.
Crédit : RKK Energuia.

En février 1999, le poste opérateur de 75kg et son adaptateur de 15kg sont livrés à la société américaine Astrotech, qui est responsable de la mise en œuvre du module SPACEHAB et de la plate-forme ICC (Integrated Cargo Carrier), qui accueillera les équipements russes.

Un mois plus tard, en mars 1999, une équipe de quatre ingénieurs de la RKK Energuia (CHAPIRO, CHITIKOV, TCHOURIKOV et TIKHONOV) se rend chez Astrotech, à Titusville (Etats-Unis) pour installer les deux éléments sur l'ICC.

Fig. 4 : TCHOURIKOV et CHITIKOV installent le poste opérateur sur l'ICC.
Crédit : RKK Energuia.

Le 25 mars 1999, des astronautes des vols STS-96 et STS-101 viennent à Titusville pour inspecter le matériel russe.

Fig. 5 : Les astronautes PAYETTE, LU, HUSBAND, BARRY,
JERNIGAN, MALENTCHENKO, ROMINGER, HALSELL et WILLIAMS
inspectent le poste opérateur et son adaptateur à Titusville, 25 mars 1999.
Crédit : NASA, RKK Energuia.

La plate-forme ICC est ensuite chargée dans la soute de la navette spatiale Discovery, qui décolle le 27 mai 1999 (vol STS-96) pour rejoindre la station internationale, alors constituée uniquement des modules Zaria et Unity.

Fig. 6 : L'ICC, juste avant son chargement dans la soute de Discovery, 28 avril 1999.
Crédit : NASA.

Le 30 mai 1999, les astronautes BARRY et JERNIGAN sortent dans l'Espace depuis Discovery. Ils vont dans la soute et assemblent le poste opérateur et son adaptateur. Tamara JERNIGAN saisit le tout et, à l'aide du bras manipulateur RMS, l'emmène sur le PMA-2.

Fig. 7 : Tamara JERNIGAN avec le poste opérateur du GStM-2, 30 mai 1999.
Crédit : NASA.

Sur Terre, on peut alors envisager la deuxième étape. En septembre 1999, les trois éléments restants du GStM-2 sont envoyés aux Etats-Unis. Il s'agit du corps du mât (балка стрелы), de l'élément mobile (мобильное звено) et de l'Anneau de Transport et de Fixation (STU, Страховочно-Транспортировочное Устройство).

Fig. 8 : James VOSS, Valentina MANDELL, M.A. LAZAREV, A.A. CHITIKOV
et Jeffrey WILLIAMS avec le GStM-2.
Crédit : RKK Energuia.

Avant cela, les astronautes du vol STS-101 étaient venus à Koroliov, chez la RKK Energuia, pour s'entraîner à la manipulation de ces éléments. Une équipe d'ingénieurs russes les installe sur la plate-forme ICC en novembre 1999.

Fig. 9 : Les astronautes de STS-101 inspectent les éléments
du GStM-2 à Cap Canaveral, 9 décembre 1999.
Crédit : NASA.

Fig. 10 : LU et HOROWITZ inspectent le GStM-2 à Cap Canaveral, 12 janvier 2000.
Crédit : NASA.

Jusqu'en janvier 2000, plus de trois-cents essais de déploiement du mât sont menés à bien. Mais l'un d'eux ne se passe pas bien, et la poutre est endommagée. Le lancement de la navette Atlantis est prévu pour le 13 avril 2000, et les ingénieurs d'Energuia ont donc jusqu'à début mars pour remplacer la poutre défectueuse !

En un mois et demi, ils doivent donc identifier la cause du problème, inventer un moyen pour le corriger, réaliser une nouvelle poutre et mener à bien une campagne de six-cents essais. Tout cela est terminé à la fin du mois de février, et la nouvelle poutre est livrée à Cap Canaveral.

Fig. 11 : Les astronautes de STS-101 inspectent la nouvelle poutre, 25 février 2000.
Crédit : NASA.

Elle est alors installée sur la plate-forme ICC, qui est mise en place dans la soute de la navette Atlantis le 26 mars 2000. Le lancement devait avoir lieu le 24 avril, mais il est reporté à plusieurs reprises, notamment en raison de conditions météorologiques défavorables.

Fig. 12 : La plate-forme ICC avant son chargement dans la soute d'Atlantis, 21 mars 2000.
Crédit : NASA.

Atlantis STS-101 décolle finalement de Cap Canaveral le 19 mai 2000. Elle s'amarre à la Station Internationale, encore inhabitée, deux jours plus tard. Le 22 mai, les astronautes James VOSS et Jeffrey WILLIAMS sortent dans l'Espace.

Ils se rendent sur la plate-forme ICC et récupèrent les différents éléments. Ils attachent d'abord le corps de mât sur le poste-opérateur, qui attend sur le PMA-2 depuis le vol STS-96 de mai 1999. Ensuite, ils fixent l'élément mobile et l'anneau STU sur le corps de mât.

Fig. 13 : James VOSS avec le corps de mât et le STU du GStM-2, 22 mai 2000.
Crédit : NASA.

Le GStM-2 est maintenant complet. Pour éviter qu'il ne gêne les futures opérations d'assemblage, les astronautes le déplacent sur le PMA-1, qui fait la jonction entre les modules Zaria et Unity.

Fig. 14 : Jeffrey WILLIAMS devant le PMA-1,
où est maintenant installé le GStM-2, 22 mai 2000.
Crédit : NASA.

Après cette mission réussie, l'assemblage de la station connaît de grandes avancées. Les modules Zvezda et Pirs viennent rejoindre le segment russe, et la partie américaine reçoit le laboratoire Destiny, le sas Quest, le bras Canadarm2 et les premiers éléments de la grande structure ITS, porteuse des futures ailes solaires de la station.

Le module Pirs est arrivé avec à son bord le mât GStM-1, qui a été mis en place par les cosmonautes de MKS-3 fin 2001. Lors de leur sortie dans l'Espace du 14 janvier 2002, les cosmonautes Youri ONOUFRIENKO et Carl WALZ, de la mission MKS-4, vont l'utiliser pour déplacer le GStM-2.

Cliquez ici si vous ne voyez pas la vidéo.

Vidéo 1 : Animation montrant comment le GStM-1 a saisi le GStM-2 sur le PMA-1.
Crédit : NASA.

La vidéo 1 montre comment ONOUFRIENKO manipule le GStM-1 depuis le poste opérateur du module Pirs, et comment il permet à WALZ, grâce à l'extension mobile, de saisir le GStM-2 sur le PMA-1.

ONOUFRIENKO ramène alors le GStM-2 sur Pirs, et les deux cosmonautes l'installent sur le point d'ancrage BTS-2.

Cliquez ici si vous ne voyez pas la vidéo.

Vidéo 2 : ONOUFRIENKO et WALZ ramènent le GStM-2 sur Pirs, 14 janvier 2002.
Crédit : NASA.

Fig. 15 : Sur cette image, prise par lors de la sortie du 22 février 2007,
on voit bien le poste opérateur et la base du corps de mât du GStM-2.
Crédit : NASA.

L'installation du GStM-2 est alors terminée. L'adaptateur qui avait été installé sur le PMA-2 lors de STS-96, puis transféré sur le PMA-1 lors de STS-101, est maintenant inutile. Il est déplacé sur l'EFGF de Zaria lors de la sortie du 20 février 2002.

Ensuite, lors de la sortie du 3 février 2006, l'adaptateur est transféré sur le FRGF du PMA-3. Il est à nouveau utilisé lors de la sortie du 16 décembre 2006, quand les astronautes de STS-116 s'en servent pour fixer un paquet de plaques de protection anti-débris (DPP).

Lors de la sortie du 30 mai 2007, les plaques de protection sont déplacées sur Zvezda. L'adaptateur reste sur le PMA-3 jusqu'au 2 mars 2011, quand un astronaute de STS-133 le remet sur l'EFGF de Zaria.

3. Le mât GStM-1

Le mât GStM-1 a été lancé avec le module Pirs, le 14 septembre 2001. Il a été installé sur le BTS-1 par les cosmonautes Vladimir DEZHOUROV et Mikhaïl TIOURINE lors de leur sortie du 8 octobre 2001. Les deux hommes ont aussi procédé à un essai du GStM-1 lors de la sortie du 12 novembre 2001.

Fig. 16 : Sur cette image prise par les astronautes d'Endeavour STS-108 le 15 décembre 2001, on distingue nettement le mât GStM-1 sur le module Pirs.
Crédit : NASA.


Dernière mise à jour : 11 août 2011