MKS-50 | Chronologie

1. Début de la mission

La cinquantième expédition d'occupation de la Station Spatiale Internationale commence le 30 octobre 2016, au moment du retour sur Terre du vaisseau spatial Soyouz MS-01. Les trois membres d'équipage, Robert KIMBROUGH, Sergueï RYZHIKOV et Andreï BORISSIENKO sont présents à bord de la station depuis le 21 octobre 2016. Au début de la mission, trois vaisseaux sont amarrés à la station :

- Progress MS-03 sur le module Pirs,
- Soyouz MS-02 sur le module Poïsk,
- Cygnus OA-5 sur le module Unity.

Le 2 novembre 2016, à 03h22'00" GMT, les moteurs KD1 et KD2 du module Zvezda sont mis en service (dt=96", dV=1,5m/s) afin de mettre l'orbite de la station en phase en vue des lancements de Soyouz MS-03 et Progress MS-04. Le delta-V donné par cette correction est supérieur de 7% (1,4m/s) à l'attendu. Le problème, qui n'aura aucune conséquence sur les lancements de Soyouz MS-03 et Progress MS-04, est vraisemblablement dû à un dysfonctionnement des accéléromètres américains 16 secondes avant la fin de la correction, cumulé à une poussée plus importante que prévu des moteurs KD1 et KD2.

2. Lancement du vaisseau Soyouz MS-03

Le 58ème lanceur Soyouz-FG (11A511U-FG n°Р15000-060) décolle du pas de tir n°5 (17P32-5) de la zone n°1 du cosmodrome de Baïkonour le 17 novembre 2016 à 20h20'13,099" GMT.

La charge utile, constituée du vaisseau spatial Soyouz MS-03 (11F732A48 n°733), est placée avec succès sur orbite basse (200,15km x 245,20km x 51,66°) à 20h29'01,509" GMT.

Fig. 1 : Décollage de Soyouz MS-03, 17 novembre 2016.
Crédit : NASA.

L'équipage est constitué du commandant Oleg NOVITSKI, de l'ingénieur de bord n°1 Thomas PESQUET et de l'ingénieur de bord n°2 Peggy WHITSON. Ils vont se joindre à l'équipage actuel de la station pour former un équipage à six. Le vaisseau a une masse au lancement de 7218kg, ce qui inclut 1318kg pour le Compartiment de Vie (BO), 2899kg pour le Compartiment de Descente (SA) et 880kg d'ergols.

Comme la station de télécommande Klion-R de Vostotchnyi n'est pas encore opérationnelle, Soyouz MS-03 (qui est équipé du nouveau système EKTS) doit utiliser le profil de rendez-vous en trente-quatre orbites pour rejoindre la Station Spatiale Internationale. Il réalise pour cela plusieurs manœuvres après son insertion sur orbite :

Date Heure
(GMT)
Orbite Moteur dV
(m/s)
Durée
(s)
Paramètres post-allumage
18 novembre 2016 00h06'20" 3 SKD 35,61 88,2 -
18 novembre 2016 00h50'30" 4 SKD 26,05 64,2 315,99km x 334,87km x 51,66°
18 novembre 2016 21h18'59" 17 DPO 0,98 14 317,55km x 334,98km x 51,66°
19 novembre 2016 20h02'39" 32 DPO 14,06   -
19 novembre 2016 20h46'39" 33 DPO 24,18   372,5km x 418,6km x 51,66°

Lors de l'orbite n°14, Soyouz MS-03 devait tenter de s'orienter en utilisant les nouveaux moteurs DPO placés sur le Compartiment de Transfert (PKhO) du vaisseau. Cette manœuvre est toutefois impossible suite à la défaillance d'un capteur de vitesse angulaire, et ce sont les DPO situés à l'arrière qui sont utilisés.

Environ deux heures avant l'amarrage, l'un des trois ordinateurs de bord redondants du module Zvezda (TsVM-1) tombe en panne. Le TsVM-2 est déjà hors service, et il ne reste donc que le TsVM-3. La réglementation impose d'avoir deux ordinateurs en ligne pour autoriser un amarrage. Cette règle est transgressée pour permettre l'amarrage de Soyouz MS-03.

L'approche finale commence ensuite, sous la direction du système automatique Kours, et le vaisseau Soyouz MS-03 s'amarre sur le module Rassviett le 19 novembre 2016 à 21h58'12" GMT.

Le vaisseau Cygnus OA-5 est décroché du module Unity le 21 novembre 2016 à 11h19 GMT, puis relâché à 13h22 GMT.

Fig. 2 : Séparation de Cygnus OA-5, 21 novembre 2016.
Crédit : NASA.

Le 23 novembre 2016, les ordinateurs TsVM-1 et TsVM-2 sont redémarrés avec succès.

3. Perte du vaisseau Progress MS-04

Le vaisseau ravitailleur Progress MS-04 décolle de Baïkonour le 1er décembre 2016, mais la mise sur orbite ne peut pas être réalisée suite à une défaillance du lanceur Soyouz-U.

Fig. 3 : Progress MS-04 avant son lancement Baïkonour.
Crédit : Roscosmos.

4. Arrivée du vaisseau HTV-6

Le vaisseau de ravitaillement japonais HTV-6 décolle de la base de Tanegashima sur un lanceur H-IIB le 9 décembre 2016 à 13h26'47" GMT. Il est accroché par le bras Canadarm2 le 13 décembre 2016, puis arrimé au module Harmony.

Fig. 4 : Amarrage de l'HTV-6, 13 décembre 2016.
Crédit : NASA.

5. La première sortie dans l'Espace

La 39ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment américain (EVA-38) débute le 6 janvier 2017 à 12h23 GMT, quand les astronautes Robert KIMBROUGH (EMU n°3008) et Peggy WHITSON (EMU n°3006) basculent leurs scaphandres sur leur alimentation interne et sortent par l'écoutille du module Quest.

Le segment américain de la station est équipé de 76 batteries NiH2 qui approchent de la fin de leur durée de vie, et elles vont être remplacées par des nouvelles batteries Li-Ion. Une seule batterie Li-Ion remplace deux anciennes batteries, qui étaient montées par paires, et il faut donc aussi remplacer les supports de batteries.

L'activité principale de cette sortie consiste à remplacer les six anciennes batteries du segment S4 (chaîne de puissance 3A) par trois nouvelles batteries Li-Ion apportées sur l'EP du vaisseau HTV-6, qui a été posée sur le POA.

Fig. 5 : Peggy WHITSON, lors de la sortie du 6 janvier 2017.
Crédit : NASA.

Comme il leur reste du temps, WHITSON remplace un éclairage sur un charriot CETA et KIMBROUGH inspecte l'instrument AMS-02. La sortie se termine à 18h55 GMT et a duré 6h32.

6. La deuxième sortie dans l'Espace

La 40ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment américain (EVA-39) débute le 13 janvier 2017 à 11h22 GMT, quand les astronautes Robert KIMBROUGH (EMU n°3008) et Thomas PESQUET (EMU n°3006) basculent leurs scaphandres sur leur alimentation interne et sortent par l'écoutille du module Quest.

L'activité principale de la sortie consiste à remplacer les six batteries NiH2 de la chaîne 1A (segment S4) par trois nouvelles batteries Li-Ion. La sortie se termine à 17h20 GMT et a duré 5h58.

Fig. 6 : Thomas PESQUET, lors de la sortie du 13 janvier 2017.
Crédit : NASA.

Le vaisseau HTV-6 est séparé du module Harmony le 27 janvier 2017. Le vaisseau Progress MS-03 se sépare du module Pirs le 31 janvier 2017 à 14h25 GMT.

7. Arrivée des vaisseaux Dragon SpX-10 et Progress MS-05

Le vaisseau Dragon SpX-10 décolle du Centre Spatial Kennedy au sommet d'un lanceur Falcon-9 v1.2 le 19 février 2017 à 14h38'59" GMT.

Fig. 7 : Le lanceur Falcon-9 v1.2 et le vaisseau Dragon SpX-10 sur le pas de tir.
Crédit : SpaceX.

Le rendez-vous du vaisseau avec la station est prévu le 22 février 2017 mais, ce jour là, un incident technique provoque un report de vingt-quatre heures. Dragon SpX-10 est finalement accroché par le bras Canadarm2 le 23 février 2017 à 10h44 GMT, puis il est arrimé au nadir du module Harmony.

Entre temps, le vaisseau Progress MS-05 avait décollé de Baïkonour le 22 février 2017, et il vient s'amarrer sur le module Pirs le 24 février 2017 à 08h29'49" GMT.

Fig. 8 : Le vaisseau Progress MS-05 approche de la station.
Crédit : Roscosmos.

Les moteurs KD1 et KD2 du module Zvezda sont mis en service le 2 mars 2017 à 03h10'00" GMT (dt=43", dV=0,65m/s) afin de mettre l'orbite de la station en phase pour le lancement de Soyouz MS-04.

Le vaisseau Dragon SpX-10 est décroché d'Harmony par le Canadarm2 le 18 mars 2017 à 21h45 GMT, et relâché le 19 mars 2017 à 09h11 GMT.

8. La troisième sortie dans l'Espace

La 41ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment américain (EVA-40) débute le 24 mars 2017 à 11h24 GMT, quand les astronautes Robert KIMBROUGH (EMU n°3008) et Thomas PESQUET (EMU n°3006) basculent leurs scaphandres sur leur alimentation interne et sortent par l'écoutille du module Quest.

KIMBROUGH commence par remplacer le multiplexeur/démultiplexeur (MDM) EXT du segment S0. Il va ensuite déconnecter des câbles sur l'adaptateur PMA-3 en vue de son déplacement, puis il se rend sur le JEF de Kibo pour remplacer deux caméras. Comme il est en avance sur le planning, il en profite pour remplacer une caméra sur l'un des chariots CETA.

Fig. 9 : Thomas PESQUET, lors de la sortie du 24 mars 2017.
Crédit : NASA.

De son côté, PESQUET récupère un cale-pieds APFR sur la plate-forme ESP-2, qu'il va installer sur le segment P1. Là, il réalise une inspection visuelle de la vanne RBVM (Radiator Beam Valve Module) de la voie B du système de refroidissement EATCS, afin d'y détecter une éventuelle fuite. Aucune anomalie ne sera finalement observée sur le RBVM.

Il va alors lubrifier l'embout LEE du Dextre, puis les deux astronautes rentrent dans le sas et le repressurisent à 17h58 GMT. La sortie a duré 6h34.

9. Déplacement du PMA-3

L'adaptateur PMA-3 n'avait plus été utilisé depuis la mission STS-98 de 2001, mais il va de nouveau être requis avec l'entrée en service des vaisseaux américains Dragon Crew et CST-100.

Toutefois, dans sa position actuelle sur le bâbord de Tranquility, il ne pourra pas servir de port d'amarrage sans créer des problèmes de proximité du vaisseau en approche. Il doit donc être transféré sur la pièce zénithale du module Harmony.

Fig. 10 : Schéma du déplacement du PMA-3.
Crédit : NASA.

Le bras Canadarm2 saisit le PMA-3 le 26 mars 2017 à 18h12 GMT, le décroche de Tranquility à 18h39 GMT et l'arrime sur Harmony à 21h21 GMT.

Fig. 11 : Le PMA-3 s'apprête à être arrimé à Harmony.
Crédit : NASA.

10. La quatrième sortie dans l'Espace

La 42ème sortie dans l'Espace réalisée depuis le Segment américain (EVA-41) débute le 30 mars 2017 à 11h29 GMT, quand les astronautes Robert KIMBROUGH (EMU n°3008) et Peggy WHITSON (EMU n°3006) basculent leurs scaphandres sur leur alimentation interne et sortent par l'écoutille du module Quest.

KIMBROUGH commence par installer un second multiplexeur/démultiplexeur (MDM) sur le segment S0. WHITSON, quant à elle, va rebrancher les câbles du système de chauffage du PMA-3 fraîchement déplacé. Elle enlève la couverture de protection qui avait été installée lors de la sortie du 12 juillet 2011, afin de libérer la pièce d'amarrage APAS.

Les deux astronautes vont ensuite installer quatre plaques de protection sur la pièce CBM de Tranquility où était arrimé le PMA-3, mais ils en lâchent un. Ils utilisent à la place la couverture qu'ils viennent d'ôter du PMA-3. Ils vont ensuite installer deux plaques de protection sur la pièce CBM zénithale d'Harmony, où est maintenant arrimé le PMA-3.

KIMBROUGH et WHITSON rentrent dans le sas de Quest à 18h33 GMT. La sortie a duré 7h04.

Le 3 avril 2017, à 14h20'00" GMT, les moteurs KD1 et KD2 de Zvezda sont mis en service (dt=35,6", dV=0,55m/s) pour mettre l'orbite de la station en phase en vue de l'atterrissage de Soyouz MS-02 et du lancement de Soyouz MS-04.

11. Atterrissage du vaisseau Soyouz MS-02

Le vaisseau Soyouz MS-02, qui a alors une masse de 6754kg, se sépare du module Poïsk le 10 avril 2017 à 07h57'26" GMT, avec à son bord RYZHIKOV, BORISSIENKO et KIMBROUGH.

A 08h00'26" GMT, les moteurs DPO (dt=8") sont mis en service afin d'éloigner le vaisseau de la station. L'alarme indiquant une pression partielle en O2 anormalement haute dans le Compartiment de Descente (SA) apparaît sur le pupitre. Elle est alors de 209,942mmHg (pour une pression totale de 817mmHg), au lieu de 171mmHg.

Quoiqu'il en soit, les moteurs DPO sont mis en service une seconde fois à 08h01'46" GMT (dt=30"). Le moteurs SKD est mis en service à 10h28'31" GMT (dt=275", dV=128m/s) afin d'amorcer la rentrée dans l'atmosphère. La décélération maximale ressentie par l'équipage durant la descente est de 4,2G.

Fig. 12 : Atterrissage de Soyouz MS-02, le 10 avril 2017.
Crédit : NASA.

A l'altitude de 10,8km, le container du parachute primaire (OSP) du système d'atterrissage (KSP) s'ouvre. Pour une raison inconnue, un pivot qui permet d'éviter la torsion des suspentes heurte violemment la paroi du container et crée une brèche de 3,5cm, ce qui fait chuter la pression dans le SA. La sécurité de l'équipage n'a toutefois pas été remise en cause car les cosmonautes portaient leurs scaphandres Sokol-KV-2. Par ailleurs, la différence de pression à ce moment là entre l'intérieur et l'extérieur du SA était tellement faible que les capteurs n'ont rien détecté.

Le vaisseau Soyouz MS-02 atterrit à 150km au sud-est de Dzhezkazgan à 11h20'21,6" GMT. Son vol aura duré 173 jours 3 heures et 15 minutes.

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