Fig. 1 : La première phase d'assemblage de la Station internationale, version du 26 août 1993. Source : Novosti Kosmonavtiki n°1993-26.

 

Fig. 2 : CHAÏEVITCH, GORODNITCHEV et KARRASK. Crédit : GKNPTs Khrounitchev.

Fig. 3 : Un TKS en cours d'essai chez Khrounitchev. Source : GKNPTs Khrounitchev.

Il était préférable pour [l'Agence Spatiale Russe et Energuia] de construire huit Progress plutôt que de nous commander deux TKS. Cela mettrait une forte pression budgétaire, mais comme ils sont le principal contractant pour la station, ils ont plus d'opportunités, si ce n'est plus de droits sur le programme. Sergueï CHAÏEVITCH, rapporté par Anatoli ZAK dans « Zarya module ».

CHAÏEVITCH abandonne donc l'idée, mais il ne baisse pas les bras pour autant. Dans les années 1980, le bloc principal des TKS, le fameux FGB, avait servi de base pour la conception des gros modules additionnels de la station Mir. Ce concept ne pourrait-il pas être réutilisé sur la nouvelle station Alpha ?

Les représentants d'Energuia sont évidemment opposés à cette idée, qui les priverait d'une forte charge de travail. Khrounitchev propose de remplacer deux des trois modules USM (fig. 1) par un unique FGB mais, comme on l'a vu plus haut, la proposition n'est pas retenue.

Fig. 4 : En juin 1990, le module Kristall, dérivé des FGB, arrive en vue de Mir. Source : Мировая Пилотируемая Космонавтика.

En revanche, l'un des représentants américains présents à Crystal City est séduit par l'idée, qu'il fait circuler dans les couloirs de la NASA. Dès le mois de septembre 1993, un groupe d'experts américains se rend au siège de Khrounitchev et peut voir les modules Spektr et Priroda, qui attendent leur lancement vers la station Mir.

Les Américains à la rescousse

Du 1^er au 2 octobre 1993, des représentants de la NASA et de Boeing sont présents au siège de l'Agence Spatiale Russe (RKA) pour discuter du développement de la station internationale. Le chef de la délégation est l'astronaute William SHEPHERD.

Pour des négociations de cette importance, aucun représentant de Khrounitchev n'a été convié ! C'est dire si la RKA n'a pas envie de voir un FGB remplacer les modules d'Energuia, dont le maintien à flot est considéré comme une haute priorité. Sergueï CHAÏEVITCH voudrait insister pour avoir une place autour de la table des négociations mais, selon lui, le directeur de Khrounitchev, Anatoli KISELIOV, lui a répondu que « la RKA viendrait bien les chercher de toute façon ».

Finalement, le 4 octobre, KISELIOV demande à CHAÏEVITCH de se rendre à la RKA. Il s'exécute immédiatement, mais il est une nouvelle fois confronté à la vive opposition des ingénieurs d'Energuia. Il essaie alors de faire vibrer la corde sensible des Américains, qui sont toujours aussi peu enthousiastes à l'idée de devoir attendre que le segment russe soit quasiment terminé pour pouvoir commencer le leur.

Sur un morceau de papier, il dessine une nouvelle séquence d'assemblage où le FGB serait lancé en premier, puis immédiatement suivi d'un module d'amarrage (SO) qui permettrait à la navette américaine de venir ajouter le premier élément américain, le Node 1, qui constitue la base du segment américain.

Fig. 5 : Dans la proposition de Khrounitchev, le FGB est directement relié au Node 1 américain. Source : Novosti Kosmonavtiki n°1994-3.

Ainsi, les deux partenaires auraient leur première pierre en place dès le début de la séquence, ce qui permettrait à chacun d'avancer à son rythme en parallèle, plus ou moins indépendamment de l'autre.

Contrairement à Energuia, la NASA est séduite par cette proposition. Le FGB, en plus de lui apporter une large indépendance, permettrait d'assurer le maintien en orbite de la station, ce qui dispenserait les Américains de devoir lancer eux-mêmes un module dédié à cela.

Le projet initialement envisagé par les Etats-Unis était en effet d'accrocher à la station un coûteux « Bus-1 ». Ce système, conçu par Lockheed, sert à la base à propulser les énormes satellites espions KH-11.

Fig. 6 : L'une des rares images publiées du Bus-1. Source : Global Security.

Devant autant d'enthousiasme de la partie américaine, CHAÏEVITCH en conclut que c'est chez l'ancien ennemi de la Guerre Froide qu'il va devoir chercher du soutien, plutôt que chez ses compatriotes.

L'incroyable compromis

Comme le FGB ne faisait pas partie des éléments de Mir-2 que la RKA a proposé d'apporter à la station internationale, la Russie n'est absolument pas tenue de le financer. La NASA ne voit alors  plus qu'une seule solution pour obtenir ce FGB : elle va devoir le payer elle-même !

Une telle transaction, dans un contexte géopolitique encore relativement tendu, n'est pas aussi évidente. D'ailleurs, il s'avère extrêmement complexe de fixer un prix pour le FGB, et d'âpres négociations commencent entre Américains et Russes.

Techniquement, le FGB sera commandé par la NASA à Boeing, maître d'œuvre du segment américain, qui le sous-traitera à Lockheed Missiles and Space Company, dont Khrounitchev sera le sous-traitant pour le développement et la construction. Le lancement devrait intervenir au mois de mai 1997. Cette coopération ne fait que renforcer les liens entre Lockheed et Khrounitchev, qui sont déjà associés dans la commercialisation du lanceur Proton au sein de la société commune International Launch Services.

Fig. 7 : La station internationale à la fin de la première phase d'assemblage, juin 1995. On voit que les USM ont été remplacés par le FGB. Source : Air&Cosmos n°1522.

Le 23 juin 1994, la RKA et la NASA signent un contrat octroyant (indirectement) la somme de 25M$ à Khrounitchev pour démarrer les travaux sur le FGB, mais le prix total n'est toujours pas fixé. Dans un premier temps, les Russes demandent 250M$ pour leur module, ce que la NASA considère comme inacceptable.

En décembre 1994, la construction du module commence chez Khrounitchev, en anticipation d'un succès des négociations. Le lancement est par contre repoussé à novembre 1997. Dans la terminologie russe, le FGB est connu sous le nom de 77KSM n°17501.

Le 6 février 1995, après plusieurs mois de négociations de marchands de tapis, les deux parties parviennent à un accord. La somme totale demandée par Khrounitchev pour le développement et la construction du FGB s'élève à 215M$, soit 190M$ de plus que ce qui a déjà été versé. Le contrat, appelé HX3295, est signé à Moscou le 15 août 1995 par Anatoli KISELIOV, directeur de Khrounitchev, et Douglas STONE, vice-président du programme chez Boeing.

Fig. 8 : Anatoli KISELIOV et Douglas STONE, 15 août 1995. Source : Itar Tass.

Les Américains paieront le module dans son intégralité, y compris le coût de la mise en orbite. En échange du lanceur Proton que Khrounitchev fournira, la NASA s'engage à mettre en orbite un important élément russe : la NEP (celle-ci sera plus tard abandonnée, et ce sera finalement le petit module Rassviett qui sera lancé par la navette Atlantis en mai 2010).

La construction

Comme ils se retrouvent propriétaires du module, les Américains peuvent maintenant se permettre d'imposer des modifications. Ils demandent ainsi aux ingénieurs de Khrounitchev d'améliorer d'un facteur six la protection contre les micrométéorites, prenant en compte la durée de vie largement améliorée du FGB par rapport aux modules de Mir.

A la fin de l'année 1995, la coque du FGB est terminée. Le 9 décembre 1995, un essai de pressurisation destiné à détecter d'éventuelles inétanchéités se termine par une déformation de la structure. Cet incident, qui est dû à une erreur humaine, n'aura pas de conséquences sur le calendrier. Les réparations sont totalement terminées le 19 mars 1996.

Fig. 9 : Le FGB en cours de construction, en 1996. Source : Novosti Kosmonavtiki n°1999-1, RussianSpaceWeb.

Lors de la signature du contrat, la NASA avait fait rentrer des sous-traitants américains dans le développement du FGB. Ainsi, le 1^er juillet 1996, la société Honeywell livre à Moscou deux ordinateurs MDM destinés à équiper le FGB.

A la fin août 1996, les ingénieurs de Khrounitchev ont terminé l'installation des réservoirs d'ergols, des vannes, des tuyauteries et des câbles. Fin septembre, les essais de déploiement des panneaux solaires commencent : ils consistent en huit cycles de déploiements et de rétractations à +50°C, et huit autres à -50°C.

Le FGB est considéré comme achevé le 9 décembre 1996. Commence alors la longue phase d'essais qui doit durer près de six mois. Le 13 janvier 1997, la pièce d'amarrage APAS-89 de l'élément américain PMA-1, qui est fabriquée par la RKK Energuia et qui fait l'interface avec le Node 1, est couplée au FGB, comme elle le sera dans l'Espace.

Report et modifications

Si la construction du FGB se déroule conformément au calendrier, ce n'est pas du tout le cas de l'autre gros élément russe : le Module de Service. Développé par Energuia, il ne dispose pas du soutien financier américain, et en février 1997 on apprend que son lancement est reporté d'avril à décembre 1998.

Cette nouvelle est de mauvaise augure pour le FGB. En effet, quand celui-ci sera en orbite, il n'aura pas la capacité d'être ravitaillé en ergols, car sa pièce d'amarrage n'est pas compatible avec celle des vaisseaux cargos Progress. Une telle capacité n'avait pas été jugée nécessaire, car peu après son lancement le FGB devait être rejoint par le Module de Service, qui aurait permis le ravitaillement.

Une fois en orbite, le FGB peut tenir environ 400 jours. S'il est lancé comme prévu en novembre 1997, et que le Module de Service arrive au mieux en décembre 1998, cela ne laisse aucune marge de manœuvre. Il est donc décidé de repousser le lancement du FGB à juin 1998.

Fig. 10 : Le FGB en construction, avril 1996. Crédit : Théo PIRARD / Air&Cosmos.

Mais les différents partenaires ne sont pas satisfaits de cette solution, car ils considèrent maintenant la Russie comme un partenaire extrêmement peu fiable, et lancer le FGB sans capacité de ravitaillement semble bien trop hasardeux. Que deviendrait le programme si le Module de Service subissait un nouveau report APRÈS le lancement du FGB ?

Pour pallier cette éventualité, plusieurs solutions sont envisageables :

• construire et lancer un élément américain temporaire appelé ICM, qui viendrait s'amarrer au FGB et assurer son maintien en orbite en attendant le Module de Service,

• lancer un second FGB modifié (le FGB-2), qui serait capable d'assurer le maintien en orbite du premier FGB,

• modifier le FGB pour qu'il puisse être ravitaillé.

La solution du FGB-2 n'est pas acceptable, car le développement de ce module devrait être financé par les Etats-Unis, ce dont les Russes n'ont pas du tout envie. En revanche, au mois d'avril 1997, les deux autres solutions sont retenues.

Fig. 11 : Le Module de Service (à gauche) et le FGB en construction chez Khrounitchev, en 1996. Source : Novosti Kosmonavtiki n°2000-9.

Le FGB dispose de trois pièces d'amarrage : une à l'avant, une à l'arrière et une au nadir (qui regarde vers le « bas »). Celle de l'avant est de type APAS-89, destinée à recevoir le PMA-1 américain. Les deux autres sont de type SSVP-M, compatibles avec d'autres modules, mais incapables de recevoir des vaisseaux Soyouz ou Progress.

L'idée est donc de modifier la pièce nadir en la remplaçant par une SSVP « classique », ce qui permettra aux Progress de venir s'y amarrer. De plus, les Américains demandent à Khrounitchev trois modifications sur le FGB :

• modifier le SSVP de la pièce nadir en ajoutant des tuyauteries, de manière à ce que les vaisseaux Progress puissent ravitailler les réservoirs d'ergols du FGB, qui devront avoir une capacité augmentée de 6,1t (au lieu de 5,7t),

• modifier le SSVP de la pièce nadir en ajoutant des traversées électriques, de manière à ce que les vaisseaux Progress puissent recharger les batteries du FGB,

• améliorer le système de contrôle du module, de manière à ce qu'il puisse assurer l'orientation de la station jusqu'au vol d'assemblage n°7A, au cas où le Module de Service serait encore reporté.

Ces trois modifications majeures, financées par la NASA à hauteur de 35M$, sont terminées le 15 septembre 1997. Il ne reste plus qu'à fixer sur le FGB la pièce d'amarrage SSVP, qui est livrée par Energuia le 5 novembre et mise en place sur le module le 13 novembre.

Fig. 13 : Le FGB en cours de test chez Khrounitchev, 3 octobre 1997. Crédit : NASA, Videocosmos.

Dernière ligne droite

Les essais se déroulent sans incident notable, et au début 1998, le FGB est prêt à être envoyé à Baïkonour. Le 17 janvier 1998, une grande cérémonie d'inauguration est organisée chez Khrounitchev. A côté du FGB trône une maquette grandeur nature de celui-ci, qui a été exposée au Salon du Bourget au mois de juin 1997.

Les cosmonautes de la première mission de la navette qui rejoindra le FGB sont présents, ainsi que ceux de la première expédition principale (MKS-1). Parmi les invités, on remarque Youri KOPTIEV, le directeur de la RKA, Anatoli KISELIOV, le directeur de Khrounitchev, Royce MITCHELL, directeur du programme FGB chez Boeing, Randy BRINKLEY, directeur du programme de la station à la NASA et Gretchen McCLAIN, administratrice adjointe pour la station à la NASA.

Fig. 14 : Cérémonie d'inauguration chez Khrounitchev, 17 janvier 1998. Crédit : NASA, Itar Tass, Videocosmos.

C'est le 2 février 1998 que le FGB est envoyé à Baïkonour. Là, il est installé dans le MIK-254, qui servait auparavant à la préparation de la navette Bourane. Le lancement est toujours prévu pour le 30 juin 1998. Après son déstockage, le module commence ses essais électriques le 15 février.

Fig. 15 : Chez Khrounitchev, le FGB s'apprête à partir pour Baïkonour, 22 janvier 1998. Le train spécial qui l'y emmènera et la « coiffe » de protection sont déjà prêts. Crédit : Itar Tass.

A la fin du mois d'avril 1998, il devient évident que le Module de Service ne pourra pas être lancé avant avril 1999. En conséquence, Khrounitchev recommande de repousser le lancement du FGB jusqu'en août ou novembre 1998, afin d'éviter qu'il ne reste trop longtemps en orbite seul avec le Node 1.

Au mois de mai 1998, Khrounitchev annonce que les essais du FGB sont terminés, et que celui-ci est donc prêt à être lancé. Le 30 mai 1998, lors d'un sommet au Centre Kennedy, les dirigeants du programme fixent officiellement le décollage au 20 novembre 1998.

En mai 1998, Khrounitchev livre au Centre d'Entraînement des Cosmonautes (TsPK) le simulateur du FGB. Entre le 15 et le 20 novembre 1998, le TsPK recevra également la maquette G77KM n°75311 qui servira aux entraînements dans l'Hydrolab.

Fig. 16 : Le simulateur du FGB en préparation chez Khrounitchev. Source : Novosti Kosmonavtiki n°1998-6.

Le 2 juin 1998, le module est officiellement baptisé « Zaria » (Заря), ce qui signifie « aube » en Russe. Comme son lancement est reporté, il faut le stocker et le conditionner dans un container spécial du MIK-254.

Le FGB décolle finalement de Baïkonour au sommet d'un lanceur Proton le 20 novembre 1998.

Bibliographie

- HENDRICKX, B., From Mir-2 to the ISS Russian Segment, publié dans The International Space Station: From Imagination to Reality, British Interplanetary Society, ISBN 0-9506597-6-2.
- ZAK, Anatoli, FGB Zarya, disponible sur le site RussianSpaceWeb.com.
- LANTRATOV, В космос — вместе..., Novosti Kosmonavtiki n°1993-26.
- LANTRATOV, Детали контракта НАСА и РКА, Novosti Kosmonavtiki n°1994-12/13.
- SAVELIEVA, Соглашение по ФГБ подписано, Novosti Kosmonavtiki n°1995-3.
- Zarya History, sur le site de la NASA.
- SOROKINE, V. , ФГБ будет модифицирован, Novosti Kosmonavtiki n°1997-7.
- SOROKINE, V. , Новости с русского сегмента, Novosti Kosmonavtiki n°1997-24.
- MOKHOV, V., «Заря» готовится к старту, Novosti Kosmonavtiki n°1998-19.

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Dernière mise à jour : 5 janvier 2011