MKS-27 | Chronologie1. Début de la missionLa vingt-septième mission principale d'occupation de la Station Spatiale Internationale débute officiellement le 14 mars 2011, date à laquelle Dmitri KONDRATIEV prend le commandement. Il est accompagné de ses deux ingénieurs de bord, Paolo NESPOLI et Catherine COLEMAN. L'équipage sortant, constitué d'Aleksandr KALIERI, Oleg SKRIPOTCHKA et Scott KELLY, rentre sur Terre le 16 mars 2011 avec le vaisseau Soyouz TMA-M. A ce moment, le module Pirs est occupé par le vaisseau Progress M-09M, le module Rassviett est occupé par le vaisseau Soyouz TMA-20, l'arrière de Zvezda est occupé par l'ATV-2 et le nadir du module Harmony est occupé par le HTV-2. Les moteurs principaux OCS du vaisseau ATV-2 sont allumés le 18 mars 2011 à 06h00 GMT (dt=882", dV=2,22m/s, dh=3,8km). Cette manœuvre consomme 290kg d'ergols dans les réservoirs de l'ATV, ainsi que 29kg dans les réservoirs du segment russe qui doit maintenir l'attitude pendant toute la durée du fonctionnement des OCS. Quelques heures après cette opération, Paolo NESPOLI configure la ligne n°1 du système GDS de l'ATV-2 en vue de la première repressurisation réalisée avec ce vaisseau. Il ouvre la vanne d'oxygène de 15h52 GMT à 18h08 GMT, et la pression partielle en O2 est relevée de 10mmHg. C'est le réservoir n°1 qui a été sollicité. Le vaisseau HTV-2 va bientôt terminer sa mission, et le 27 mars les cosmonautes ferment l'écoutille nadir du module Harmony. NESPOLI et COLEMAN utilisent le bras Canadarm2, qu'ils pilotent depuis la Cupola, pour saisir le HTV-2. Ils le détachent d'Harmony le 28 mars 2011 à 13h43 GMT, et ils le relâchent à 15h45 GMT. Les moteurs OCS de l'ATV-2 doivent être allumés le 2 avril 2011 à 02h36 GMT (dt=198", dV=0,49m/s) afin de permettre à la station d'éviter un débris généré lors de la collision de février 2009 entre les satellites Cosmos 2251 et Iridium 33. Pendant le fonctionnement des OCS, les moteurs de Zvezda contrôlent le tangage et le lacet, tandis que ceux du vaisseau Progress M-09M maintiennent le roulis. 2. Lancement de Soyouz TMA-21Le 34ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°И15000-036) décolle du pas de tir n°5 de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 4 avril 2011 à 22h18'20,115" GMT. La charge utile est constituée du vaisseau spatial Soyouz TMA-21 « Youri Gagarine » (11F732A17 n°231), qui est placé avec succès à 22h27'08,563" GMT sur une orbite basse (201,20km x 254,69km x 51,65°). L'équipage est constitué du commandant Aleksandr SAMOKOUTIAÏEV, de l'ingénieur de bord n°1 Andreï BORISSIENKO et de l'ingénieur de bord n°2 Ronald GARAN. Ils vont se joindre à l'équipage actuel de la station pour former un équipage à six. 
Fig. 1 : Décollage de Soyouz TMA-21, 4 avril 2011. Le vaisseau a une masse au lancement de 7219kg (1293kg pour le BO, 2902kg pour le SA). Il emporte 879,5kg d'ergols (566,8kg de comburant, 318,7kg de carburant). Soyouz TMA-21 s'amarre au module Poïsk de la Station Spatiale Internationale le 6 avril 2011 à 23h09 GMT. Le rendez-vous se déroule en mode automatique à l'aide du système Kours. Le 3 février 2011, les deux équipements externes que le vaisseau japonais HTV-2 avait apportés avaient été saisis par le manipulateur Dextre. Le premier, un coupleur FHRC, avait été positionné sur la plate-forme de stockage temporaire EOTP. Le second, le container CTC-2, était quant à lui resté dans les mains du bras n°1 de Dextre. Ces deux matériels doivent être disposés sur la plate-forme ELC4, mais celle-ci n'était pas encore en place quand le HTV-2 était là, et il avait donc fallu les stocker temporairement. Maintenant que l'ELC4 est là (elle a été installée lors de la mission STS-133), le Dextre va pouvoir y déposer ses deux charges. Il commence le 8 avril par saisir le FHRC, qu'il dépose sur l'ELC4 le 9 avril 2011. Les trois « anciens » occupants de la station, KONDRATIEV, NESPOLI et COLEMAN, enfilent leurs scaphandres Sokol-KV-2 le 11 avril pour vérifier l'ajustement des couchettes Kazbek-UM du vaisseau Soyouz TMA-20. L'essai n'est pas concluant pour Paolo NESPOLI, qui a un espace de 8mm au-dessus de sa tête. Toujours le 11 avril, KONDRATIEV active le microsatellite Kedr. Il sera lancé manuellement lors de la sortie dans l'Espace du 3 août 2011, mais en attendant il émettra pendant deux jours depuis l'intérieur de la station pour les commémorations du vol de GAGARINE. Il est alimenté par une batterie 825M3 de l'un des scaphandres Orlan-MK. Le lendemain, 12 avril 2011, les six cosmonautes commémorent le cinquantième anniversaire du premier vol spatial habité de l'Histoire. Des hommages à Youri GAGARINE ont lieu un peu partout dans le monde, notamment au Musée de l'Air et de l'Espace du Bourget et à la Cité de l'Espace de Toulouse. Le Président Dmitri MEDVEDEV, présent au TsUP, s'adresse en personne aux six cosmonautes.  Fig. 2 : BORISSIENKO, SAMOKOUTIAÏEV et GARAN NESPOLI réitère son essai de sa couchette Kazbek-UM le 13 avril. Il s'avère que l'écart constaté deux jours plus tôt ne devrait pas poser problème. 3. Arrivée du vaisseau Progress M-10MLe vaisseau Progress M-09M se sépare du module Pirs le 22 avril 2011 à 11h41 GMT. Pour la manœuvre de séparation, les ordinateurs du Segment russe commandent les moteurs de l'ATV-2 pour qu'ils orientent la station correctement. Le 25 avril, KONDRATIEV et SAMOKOUTIAÏEV se lancent dans une opération d'envergure : découper le capot de l'une des trois écoutilles du Compartiment de Transfert (PKhO) de Zvezda qui n'est plus utilisée, et qui prend de la place pour rien. Ils utilisent notamment une scie sauteuse, une perceuse et de la mousse à raser pour capter les particules générées par les travaux ! 
 Fig. 3 : Schémas du capot à découper. Le 28 avril, NESPOLI et COLEMAN installent deux nouveaux convertisseurs ARCU dans le module Unity. Les ARCU servent à transférer de la puissance électrique du Segment américain vers le Segment russe, au travers du système électrique (SES) du module Zaria. Ces nouveaux ARCU ne seront opérationnels qu'après la mission STS-134 de la navette spatiale Endeavour. Le vaisseau de ravitaillement Progress M-10M s'amarre au module Pirs le 29 avril 2011. Le rendez-vous est réalisé comme prévu au moyen du système automatique Kours. Ce sont encore une fois les moteurs de l'ATV-2 qui sont sollicités pour l'orientation de la station lors de l'amarrage. Les moteurs OCS de l'ATV-2 sont ensuite allumés le 5 mai à 11h20 GMT (dt=243", dV=0,6m/s, dh=1,043km). L'opération consomme 79,6kg d'ergols. Le 6 mai, KONDRATIEV remplace le transmetteur BP1A du système de télémétrie BR-9TsU-8 du module Zaria par un nouvel exemplaire. Le 11 mai, GARAN tire les câbles d'alimentation des deux nouveaux ARCU installés par COLEMAN et NESPOLI. Ce même jour, le système de génération d'oxygène Elektron-VM tombe en panne, à cause de son unité BZh. Par conséquent, le 13 mai 2011, SAMOKOUTIAÏEV utilise les réserves d'oxygène de l'ATV-2 pour rehausser la pression. Ensuite, aidé de ses deux collègues russes, il démonte la BZh. Plus tard dans la journée du 13 mai 2011, il démonte le système BUS-MK du module Pirs. Le BUS-MK permet de faire circuler de l'oxygène et du liquide de refroidissement dans les scaphandres Orlan-MK quand ils sont stockés. Les trois cosmonautes russes procèdent à l'installation d'une nouvelle BZh (n°56). Il s'agit en fait d'un exemplaire amené sur la station en janvier 2007 par Progress M-59, et stocké depuis. Les cosmonautes installent également un nouveau boîtier de commande BSSK pour la BZh. 4. Arrivée de la navette spatiale Endeavour STS-134La navette spatiale américaine Endeavour STS-134 décolle du Centre Spatial Kennedy en Floride le 16 mai 2011 à 12h56'28" GMT. Cet ultime vol d'Endeavour (ULF-6) apporte la plate-forme de stockage externe ELC3 ainsi que l'instrument scientifique AMS-02. 
Fig. 4 : Décollage d'Endeavour STS-134, 16 mai 2011. L'équipage est constitué du commandant Mark KELLY, du pilote Gregory JOHNSON et des spécialistes de mission Michael FINCKE, Roberto VITTORI, Andrew FEUSTEL et Gregory CHAMITOFF. Le 16 mai, une tentative de redémarrage du système Elektron n'est pas concluante. Une nouvelle BZh sera livrée par Progress M-11M mais d'ici là, comme le système équivalent américain OGA est lui aussi hors-service, il va falloir utiliser les réserves. Celles-ci sont fournies par Progress M-10M, par l'ATV-2 et par les cartouches TGK stockées à bord. En tout, 200 homme-jours d'oxygène sont nécessaires jusqu'à l'arrivée de Progress M-11M, alors que 230 hommes-jours sont disponibles. De plus Endeavour STS-134 sera capable de fournir de l'oxygène lors de sa visite imminente. KONDRATIEV, NESPOLI et COLEMAN vont retourner sur Terre à bord de Soyouz TMA-20 pendant la visite d'Endeavour et, le 16 mai, ils réalisent un essai d'allumage des moteurs de leur vaisseau. Pendant ce temps, SAMOKOUTIAÏEV installe un nouveau BUS-MK dans le module Pirs. Endeavour STS-134 s'amarre sur le PMA-2 le 18 mai 2011 à 10h14 GMT. Les deux équipages se retrouvent dans le module Harmony et, à 14h00 GMT, FINCKE et VITTORI utilisent le bras RMS de la navette pour saisir la plate-forme ELC3 dans la soute. Ils la passent ensuite au Canadarm2, piloté par CHAMITOFF et JOHNSON, qui l'emmène sur le point d'attache UCCAS, situé sur le segment P3. 
Fig. 5 : Le RMS sort l'ELC3 de la soute d'Endeavour, 18 mai 2011. Dans sa configuration de lancement, l'ELC3 abrite :
- un réservoir d'ammoniac ATA, Ensuite, le 19 mai 2011 à 06h58 GMT, VITTORI et FEUSTEL saisissent l'AMS-02 avec le RMS, et le passent à CHAMITOFF et JOHNSON qui utilisent le Canadarm2 pour l'emmener sur le point d'attache PAS du segment S3. L'AMS-02 est activée à environ 14h30 GMT, et elle fonctionne parfaitement. Plus tard, KONDRATIEV, NESPOLI et COLEMAN effectuent une nouvelle répétition générale de leur retour sur Terre dans le vaisseau Soyouz TMA-20. Les astronautes Gregory CHAMITOFF et Andrew FEUSTEL commencent la première sortie dans l'Espace le 20 mai 2011 à 07h10 GMT. Leur première activité consiste à récupérer les expériences MISSE-7a et MISSE-7b, qui avaient été déposées sur la plate-forme ELC2 lors de la mission STS-129, le 23 novembre 2009. Ils vont les entreposer dans la soute d'Endeavour, où ils récupèrent une nouvelle expérience du même type, appelée MISSE-8. 
Fig. 6 : Situation des expériences MISSE sur l'ELC2 avant la sortie, 20 mai 2011. FEUSTEL retourne sur l'ELC2 avec la MISSE-8, qu'il installe à la place de la MISSE-7a. Pendant ce temps, CHAMITOFF part sur le chariot CETA du segment S3 pour y installer un projecteur. FEUSTEL doit ensuite remettre en place un capot de protection (n°7) sur le système SARJ tribord, qui avait été démonté lors de la sortie du 24 novembre 2007 pour les besoins d'une inspection. Leur activité suivante consiste à installer des manchons pour relier les canalisations d'ammoniac entre les segments P3 et P4, entre les segments P5 et P6, et sur le système EAS (Early Ammonia Servicer) du segment P6. Le but sera de faire l'appoint en ammoniac lors de la deuxième sortie. Ils en profitent pour purger l'azote de l'EAS. Les deux astronautes vont ensuite installer un nouveau système de communication externe sans fil, appelé EWC (External Wireless Communication). Il permettra de communiquer avec les matériels disposés sur les plates-formes ELC. FEUSTEL commence par tirer les câbles, pendant que CHAMITOFF fixe les antennes. Il doit pour cela démonter deux mains courantes sur la coque du module Destiny, puis les remplacer par de nouvelles mains courantes qui ont des antennes intégrées. 
Fig. 7 : La main courante à antenne EWC intégrée. FEUSTEL et CHAMITOFF rentrent dans le sas du module Quest, et la première sortie se termine à 13h29 GMT. Elle a duré 6h19. Andrew FEUSTEL et Michael FINCKE commencent la deuxième sortie dans l'Espace de STS-134 le 22 mai 2011 à 06h05 GMT. Leur premier objectif est de faire l'appoint en ammoniac du système de régulation thermique (PVTCS) du radiateur du segment P6, qui fuit légèrement. Grâce aux différents manchons installés lors de la première sortie, les réservoirs de l'ensemble ATA du segment P1 sont maintenant reliés au radiateur du P6. FINCKE part ensuite sur le P3 pour lubrifier le joint rotatif SARJ. Il démonte les panneaux 8, 9, 12, 13, 16 et 17 et applique de la graisse au moyen d'un pistolet spécial. Quand il a terminé, il traverse la poutre pour se rendre sur le segment S1. Là, il installe deux petites cales RGFSB (Radiator Grapple Fixture Stowage Beam) qui permettront d'entreposer du matériel nécessaire dans l'éventualité d'une réparation des radiateurs photovoltaïques. Deux RGFSB avaient été installées de l'autre côté, sur le P1, lors de STS-131 le 11 avril 2010. Ensuite, FEUSTEL installe un capuchon sur l'une des deux caméras CLPA du SPDM, et il lubrifie les câbles de son accroche LEE. Les deux astronautes terminent la sortie à 14h12 GMT. Elle a duré 8h07. Le 22 mai 2011, à 15h30 GMT, Dmitri KONDRATIEV transmet le commandement de la station à Andreï BORISSIENKO. 5. Retour de Soyouz TMA-20Pour la première fois, un vaisseau Soyouz va quitter la station et rentrer sur Terre pendant une mission de la navette spatiale américaine. Le 23 mai 2011, à 21h10 GMT, Dmitri KONDRATIEV, Paolo NESPOLI et Catherine COLEMAN embarquent dans le Soyouz TMA-20. Les écoutilles du vaisseau et du module Rassviett sont ensuite fermées. Après une heure de tests d'étanchéité, Soyouz TMA-20 se sépare de Rassviett à 21h35'17" GMT. KONDRATIEV fait reculer le vaisseau d'environ 200m. De là, les cosmonautes ont une vue globale de la station, avec la navette Endeavour amarrée au PMA-2. La station réalise alors une manœuvre de rotation de 180° (elle passe en orientation +YVV), et NESPOLI se détache de sa couchette pour aller prendre des photos depuis le Compartiment de Vie (BO) de Soyouz TMA-20. Après quelques minutes, il regagne sa place dans le Compartiment de Descente (SA) et la station retrouve son orientation normale. Le 24 mai 2011, à 01h36'51" GMT, le moteur SKD de Soyouz TMA-20 est allumé (dt=255,4", dV=115,2m/s). Les compartiments sont séparés à environ 02h00 GMT, et seize secondes plus tard le PAO est automatiquement basculé de 78,5° pour parer à tout incident. Le vaisseau rentre dans l'atmosphère et son parachute est déployé à 02h12 GMT. Soyouz TMA-20 atterrit le 24 mai 2011 à 02h27 GMT au Kazakhstan. Paolo NESPOLI est très éprouvé par le retour, mais globalement les trois cosmonautes se portent bien. Ils sont emmenés en hélicoptère à Karaganda, où une cérémonie de bienvenue les attend. Ensuite, NESPOLI et COLEMAN embarquent à bord d'un avion Gulfstream-III de la NASA et retournent directement à Ellington, près de Houston. KONDRATIEV, quant à lui, est ramené au TsPK à bord d'un Tu-134. Le vol de Soyouz TMA-20 aura duré 159 jours 7 heures 16 minutes.
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