La Station spatiale internationale
La Station spatiale internationale (International Space Station ou ISS) est la plus grande structure construite par l’humanité dans l’espace. Comment a-t-elle vu le jour ? Quelles sont ses missions ? Laissez-nous vous expliquer les objectifs de la Station spatiale internationale.
Un symbole de coopération internationale
La construction de la Station spatiale internationale est le fruit d’une longue coopération mondiale. En effet, son coût total est estimé à 100 milliards d’euros. Un pays seul aurait eu des difficultés à en assumer complètement les charges. On parle ici d’un complexe de plus de 100 m de long, qui tourne en orbite autour de la Terre à 28 000 km/h ! Sa création a nécessité 41 missions qui ont débuté le 20 novembre 1998, pour s’achever le 16 mai 2011. Depuis novembre 2000, 3 à 6 membres d’un équipage international habitent la station et se relaient environ tous les six mois.
• Une union mondiale historique
On considère que la genèse de ce programme vient de la station spatiale Freedom présentée par les États-Unis en 1984, et la station Mir-2 proposée par l’URSS en 1976. Ces deux plans avaient pour but de créer une station orbitale capable d’accueillir un équipage permanent.
Au début du projet Freedom, les États-Unis invitent l’Agence Spatiale européenne (European Space Agency ou ESA) à participer à sa construction. C’est ainsi que sera prévu le module du laboratoire Columbus en 1987. Les cadres scientifiques de l’ESA avaient espéré pouvoir le faire évoluer en avant-poste européen à part entière. Le Japon rejoint le programme par la suite avec le module Kibō (Japanese Experiment Module ou JEM). Tous ces modules seront ajoutés à la future station.
En 1993, les États-Unis et la Russie annoncent des plans retravaillés pour la station, devenue alors la Station spatiale internationale. L’arrangement entre les deux nations proposait une synergie entre la station russe Mir déjà existante et la Station spatiale internationale. Mir fut détruite en 2001, laissant les Russes pleinement investis dans la nouvelle station orbitale.
Aujourd’hui, c’est un programme à échelle mondiale regroupant 16 pays, et dirigé par 5 agences : l’ESA, la NASA, la Russie, le Japon et le Canada. Chaque État apporte une expertise unique et des ressources financières pour le fonctionnement de l’ISS.
• L’amélioration des relations diplomatiques
Les années passant, cette coopération internationale est devenue impérative pour la protection de la station, habitée en permanence depuis le début du 21e siècle. Six personnes y vivent et y travaillent en continu depuis plusieurs années, ce qui amène les parties prenantes à partager leurs expériences et leurs connaissances en matière de sécurité et de contrôle du centre. C’est l’une des raisons pour laquelle la Russie a rejoint le programme lors de sa construction. Ils avaient l’expertise avec la station Mir, mise en orbite en 1986.
Ce projet a permis d’améliorer les relations diplomatiques entre les pays participants, en favorisant une culture de collaboration internationale. La Station spatiale est donc non seulement un projet scientifique et technologique important, mais également le symbole d’une coopération réussie.
Expérimenter pour la Terre dans l’espace
Le 11 février 2008, le laboratoire Columbus est amarré à la Station spatiale internationale. C’est la première installation permanente européenne dans l’espace. La construction d’une structure aussi grande est une prouesse, mais ne doit pas être une fin en soi. C’est avant tout le lieu de plus de 500 tests par an, un immense laboratoire orbital. Les astronautes-scientifiques y mènent des expérimentations très difficiles à réaliser ailleurs grâce à un élément présent uniquement à la frontière de l’espace: la microgravité.
Les meilleurs projets sont sélectionnés pour leur intérêt scientifique, leurs innovations technologiques en matière de santé, d’économies d’énergie et de protection de l’environnement.
• L’étude des êtres vivants
Les sciences de la vie sont l’un des deux grands domaines étudiés à bord de la station. Elles permettent d’évaluer les effets de l’environnement spatial sur l’organisation, le développement et le métabolisme des êtres vivants.
Les meilleurs cobayes sont déjà sur place : les astronautes. Comme annoncé par le français Thomas Pesquet :
Six mois sur l’ISS, c’est l’équivalent de plusieurs années de vieillissement sur Terre : la distribution du sang dans le corps change, la masse osseuse se dégrade. Heureusement, c’est réversible !
Pour diminuer les effets de la microgravité sur leurs organismes, les astronautes sont astreints à deux heures et demi d’activité physique quotidienne, six jours par semaine. Les astronautes font l’objet de nombreux prélèvements au bord de la station. Ils ont pour but de vérifier leur état de santé, mais aussi d’étudier l’évolution de leur organisme dans l’espace.
Ils peuvent également effectuer des recherches en radiobiologie ou en neurosciences, et compléter leurs connaissances en matière de protection et de traitement des maladies. Les expériences menées permettent de mieux comprendre le fonctionnement du cœur, des poumons et des reins, ou les phénomènes d’atrophie musculaire.
La preuve qu’une consommation réduite de sodium permet de prévenir l’ostéoporose et les calculs rénaux a été prouvée dans la station. L’adaptation de la radiothérapie selon la radiosensibilité malade est elle aussi une avancée réalisée à bord de l’ISS.
• Le développement de la science des matériaux
Certaines expériences étudient les matériaux amenés dans l’espace. La force de gravité est beaucoup plus faible que sur Terre, la matière et les fluides se comportent de façon très différente.
Dans l’ISS, les conditions sont idéales aux expérimentations en physique fondamentale et en sciences des fluides et des matériaux : combustion, solidification, comportement des fluides complexes (granulaires, par exemple), etc. L’objectif final est d’améliorer la conception et la résistance des matériaux utilisés, par exemple, dans la construction des immeubles et des ponts.
Ces recherches sont très importantes pour l’industrie. Les astronautes ont participé à la mise au point d’un purificateur capable d’éliminer les bactéries, virus et odeurs, pour la conservation des aliments ou le contrôle de la pureté de l’air en contexte médical. Une autre a permis l’amélioration de la qualité des mousses – accordant par exemple de diviser la quantité d’eau nécessaire à l’intervention des avions bombardiers ou à la fabrication du « béton cellulaire », un bon isolant thermique.
Vers la fin de la Station spatiale internationale
Toutes ces découvertes n’arrêtent pas le temps, aussi importantes soient-elles. La Station spatiale internationale a une date d’expiration que nous connaissons depuis plusieurs années.
• Un coût de maintien astronomique
La vieillesse de la station est pourtant de plus en plus manifeste, et les coûts pour la garder en bon état sont énormes. En effet, ils représentent aujourd’hui 15 % du budget annuel de la NASA, soit environ 3 milliards de dollars par an. Cela signifie que les montants pour la maintenir en opération augmentent constamment avec le temps, ce qui peut être un fardeau pour les agences spatiales impliquées.
La NASA prévoyait une durée de vie de 15 ans pour l’ISS, soit jusqu’en 2012. Sa durée de vie a été prolongée jusqu’en 2030 en la réparant au mieux lors des expéditions. Cette prolongation montre bien son importance stratégique pour les agences spatiales, mais la maintenir en bon état éternellement est impossible.
• Les nouveaux projets de la conquête spatiale
Faute de la mise en place immédiate de nouveaux programmes, les astronautes ont prolongé la durée de vie du complexe. Cependant, nous connaissons déjà les ambitions et projets des pays en course pour la conquête spatiale. Tous les yeux sont aujourd’hui tournés vers la lune et mars.
Proposé en 2017, le projet de mini-station orbitale autour de la lune (Lunar Gateway ou Gateway) doit servir de relais entre la terre et son satellite naturel. Sa création fait l’objet d’études de l’ISECG (International Space Exploration Coordination Group), qui regroupe les agences américaine (NASA), russe (Roscosmos), européenne (Esa) et japonaise (Jaxa). Placée sur une orbite lunaire très stable, elle serait facilement accessible depuis la Terre et viserait à préparer l’exploration spatiale à venir.
Les sociétés privées seront aussi de nouveaux acteurs pour la conquête spatiale. SpaceX aide déjà la NASA à construire les propulseurs du module de sa future station Gateway. De multiples agences spatiales privées veulent prendre part à cette exploration. Nous pouvons par exemple citer Blue Origin ou Mojave Aerospace Ventures. La concurrence entre elles peut conduire à rendre ces projets à la fois foisonnants et rentables.
Plus grande structure extraplanétaire pendant des années, la Station spatiale internationale a été le berceau de nombreuses découvertes scientifiques. La coopération mondiale a entrepris sa création et son maintien en état pendant des années, avant que le plan de son démantèlement ne fasse surface pour l’horizon 2030. Cependant, nous ne devons pas voir sa déconstruction comme un retour en arrière, au contraire. Si les nouveaux projets se concrétisent, ils permettront d’observer plus loin que les quelques kilomètres au-dessus de nos têtes. La lune et mars sont les prochaines destinations, et nous espérons que vous serez toujours aussi curieux d’en apprendre plus sur ces projets avec nous !
Alex Réault
