Ce 28 novembre 2011, dans la salle blanche* du bâtiment EPCU du CSG à Kourou, une armée d’étranges personnages en combinaison intégrale s’agitent autour de paquets immaculés sous un puissant projecteur bleuté. Ils s’en emparent grâce à une grue futuriste et les disposent avec précaution dans une sorte de cylindre rempli d’étagères.

Dans sa combinaison, ne laissant apparaître que ses yeux clairs, Kirsten Mac Donell, une jeune canadienne de l’Agence Spatiale Européènne (l’ESA), donne des instructions pendant que Damien Simon, directeur des opérations au Centre National d’études Spatiales (le CNES) supervise l’opération de rangement de l’intérieur du vaisseau Edoardo Amaldi. Nous assistons au chargement de l’ATV3, le troisième exemplaire du vaisseau européen le plus abouti jamais réalisé par l’ESA.

Pour la troisième fois, le lanceur Ariane V mettra en orbite, en mars 2012, un énorme cargo de l’espace en direction de la station spatiale internationale (ISS). Depuis plus de dix ans en effet, l’humanité a réussi l’exploit, grâce à une collaboration internationale, de construire et d’habiter une station de vie permanente dans l’espace..

Une station symbole de paix

Tout commence en 1984, alors que le président américain R.Reagan lance un nouveau grand projet spatial, la station orbitale “Freedom”. L’idée : utiliser une base spatiale comme laboratoire, observatoire, voire comme station service ou de relais pour des missions interplanétaires. Mais le coût qui passe rapidement de 8 milliards US$ à 126 milliards, refroidit le congrès américain. Quelques années plus tard, le président Clinton reprend l’idée à son compte, mais cette fois en lui donnant une nouvelle envergure, celle d’une collaboration internationale. En toile de fond, l’argument est d’occuper des centaines d’ingénieurs russes rendus oisifs par la récente chute de l’Union Soviétique, afin d’éviter qu’ils ne vendent leurs services au plus offrant pour construire des missiles à longue portée…
La collaboration russo-américaine est ainsi scellée, les plans de la station sont modifiés, elle devient alors un savant mélange entre Mir 2 (le projet russe) et Freedom (le projet américain), et prend le nom évocateur de International Space Station (ISS).

C’est une première et un symbole fort de paix après la période de concurrence de ces trente dernières années. Ce partenariat entre l’industrie spatiale russe et américaine, donnera la possibilité à onze astronautes américains et occidentaux (cf. interview de Jean-François Clervoy) de séjourner dans la station MIR* entre 1994 et 1998, les Russes sont invités de leur coté à prendre place dans la navette américaine. Les Français se placent dans un rôle d’intermédiaire au milieu des deux grandes nations, et peuvent tirer leur épingle du jeu grâce à leur connaissance des deux cultures spatiales. C’est la raison pour laquelle les astronautes français sont aujourd’hui encore en 3ème position en quantité de “tickets” pour l’espace…
Cependant, le travail entre ces deux cultures n’est pas sans poser quelques problèmes techniques, car chaque partie ne veut convertir son système à l’autre ! Les différences sont multiples, voltages électriques (120V contre 40V), unités de mesure (mètres contre pieds), outils (clefs différentes), même l’eau potable (on aura ainsi deux robinets, un avec de l’eau russe traitée au sel d’argent, l’autre traitée au sel d’iode pour les américains). La manière de travailler se distingue aussi, liée aux contraintes de temps liées de la navette américaine, 15 jours dans l’espace, à travailler 14 h par jour, ce qui s’apparente à un sprint, et celle du module russe Soyouz, avec des périodes de plusieurs mois dans l’espace, ce qui s’apparente plutôt à un marathon.
Mais le projet passe outre ces contraintes avec succès, et en juillet 2000, le module d’habitation ZVESDA, rend enfin la station orbitale vivable. Le 31 octobre de la même année, un premier équipage composé de l’américain William Sheperd et de deux russes, Iouri Guidzenko et Serguei Krikalev, aborde la station avec une capsule russe Soyouz. Rapidement, ces premiers habitants reçoivent la visite d’une navette américaine, ce qui permet l’installation des premiers panneaux solaires, du laboratoire américain Destiny et du module logistique européen Leonardo. Les premiers habitants de la station, retourneront sur terre deux jours avant la fin de la station russe MIR, qui se desintégrera dans l’atmosphère le 23 mars 2001.

Un légo géant

L’assemblage de la station spatiale internationale se poursuit alors pendant dix ans à la manière d’un gigantesque Lego. L’ESA est le partenaire le plus présent au cours de cet assemblage puisque, à part de rares exceptions, chaque élément montant, fut-il russe ou américain, comprend des éléments produits en Europe. Par exemple, c’est l’ESA qui a fourni le système informatique de bord des modules russes, et ce dès le premier élément Zarya. Le vol STS-115 en 2005 viendra achever la structure principale avec le dernier ensemble d’immenses panneaux solaires, qui donne une autonomie énergétique complète à la station. A l’image d’un navire, l’ISS possède une partie avant, une partie arrière, un bâbord et un tribord, bien qu’elle puisse être orientée librement en fonction des besoins. Ainsi, la partie avant est celle du “docking” de l’ex-navette (plus résistante à d’éventuels impacts de débris et autres météorites), c’est dans cette partie que se situe l’ensemble des modules occidentaux, les laboratoires et lieux de vie ; la partie arrière, elle, est plutôt une partie russe, avec entre autres deux vaisseaux soyouz amarrés, qui servent de moyens de transport des équipages aussi bien pour les descentes programmées que pour les évacuations ; enfin c’est complètement à l’arrière de la station que se connecte l’ATV, une place adaptée pour le pilotage, et le “reboost”.

Copropriété internationale

Après une quarantaine de missions spatiales, et près de 115 milliards de dollars investis, la station spatiale internationale est aujourd’hui parfaitement opérationnelle, elle mesure la taille d’un terrain de football, pèse plus de 400 tonnes, et représente 1000 m3 d’air préssurisé. Malgré le coup dur qu’a représenté l’explosion de la navette Columbia avec son équipage le 1er février 2003, et le retard de quelques années qui en a découlé, le programme a abouti à son ambitieux objectif, une base spatiale orbitale permanente en copropriété internationale (l’agence spatiale européenne possède 8,3% des droits d’utilisation de la partie non russe, la NASA en possède 76,6%)

Achevée définitivement en 2011, l’ISS est habitée depuis dix ans, 6 personnes y vivent en permanence, une équipe qui est renouvelée par groupe de trois tout les 3 mois. 3 russes, 2 américains, et 1 non américain qui peut être soit canadien, soit japonais, soit européen. L’essentiel de l’activité à bord est occupé à la réalisation d’expériences scientifiques en apesanteur, car l’ISS est avant tout un grand laboratoire international, pour mieux appréhender la vie hors de l’atmosphère terrestre et débarassée de la pesanteur ; et à terme de préparer l’homme aux futurs voyages spatiaux interplanétaires…
Mais 2011 a sonné aussi l’heure de la retraite pour la  navette américaine, une page de 30 ans d’histoire spatiale vient donc de se tourner et pendant quelques années, les américains devront louer les services des Russes et de leur vaisseau Soyouz pour rejoindre l’ISS !

Initialement prévue en 2016, la station ISS a été prolongée jusqu’en 2020, voire pour 2025, ce qui représente un cout supplémentaire de 13,7 milliards, qui pourra être partagé entre les 55 nations qui ont déjà pu en profiter pour mener des expériences scientifiques.. Face à ces coûts importants de développement, les états cherchent donc de nouvelles voies. Ainsi la NASA a-t-elle conclu à la demande du président Obama, des partenariats avec deux entreprises américaines, SPACE-X et Orbital Sciences, visant à approvisionner l’ISS en matériel et nourriture via des vols privés. Les russes proposent à des touristes fortunés de partir en vol sur la station pour un billet à… 30 millions de dollars. Ainsi le milliardaire canadien Guy Laliberté a-t-il rejoint l’ISS pour une semaine en octobre 2009. Cependant en période de chasse aux dépenses publiques, la conquête spatiale paie un lourd tribut à la crise, peu soutenue par les hommes politiques, elle semble parfois reléguée à un plan secondaire.

ATV, le vaisseau européen

L’agence spatiale européenne, dont le budget représente un cinquième seulement du budget de la NASA, a décidé dès le départ de payer en nature sa contribution aux coûts d’exploitation de la station par la fourniture d’un service complet de ravitaillement basé sur des moyens européens. C’est ainsi qu’est né le vaisseau cargo ATV. Ce rôle de ravitaillement devient d’autant plus crucial que la navette américaine est désormais à la retraite. Parmi ses missions, le réhaussement régulier de l’altitude de la station n’est pas des moindre. L’emplacement arrière de l’ATV et son volume en font le remorqueur le plus efficace pour cette fonction. Ce choix de l’ATV permet aussi à l’Europe de compléter ses capacités technologiques autour du lanceur Ariane V, avec des compétences dans l’accostage et le rendez-vous dans l’espace.

L’ATV, ou Véhicule Automatique de Transfert européen, est un vaisseau non habité, de la taille d’un bus londonien à étage . D’une masse de 20 tonnes, il constitue donc le plus gros remorqueur spatial de ce genre construit à ce jour. Par comparaison, sa capacité est trois fois celle de son équivalent russe Progress, et deux fois celle du cargo japonais H-II HTV. 20 tonnes : il s’agit de la plus grande charge jamais lancée par Ariane V, une masse maximale qui ne peut être envoyée qu’en orbite basse, celle ou l’on trouve l’ISS. En effet, cette dernière suit une orbite à peine elliptique (inclinée à 51,63°) à une vitesse de 28 000 km/h,  qui lui permet de voler à une altitude située entre 330 km et 460 km. A cette vitesse, le tour de la terre est effectué en 90 minutes ! A cette altitude des hautes couches de l’atmosphère subsiste encore un frottement, qui suffit à faire perdre à la station près d’ 1 kilomètre par semaine. Il est ainsi nécessaire de remonter la station régulièrement à son altitude de croisière de 400 km environ.

La première fonction de l’ATV, le reboost, sera de pousser la station vers cette altitude de croisière, (l’ATV2 par exemple avait remonté la station de près de 80 km). Pendant 6 mois, connecté à l’arrière de la structure, l’ATV pilotera l’immense vaisseau international grâce à ses propres moteurs, comme un tracteur de l’espace, ou pour éviter un objet stellaire par exemple, ou encore afin d’optimiser son exposition au soleil. Certains ingénieurs pensent même que l’ATV est aujourd’hui le seul vaisseau capable de désorbiter la station, c’est à dire de la précipiter dans l’atmosphère, à la fin de sa vie.

Si l’ATV n’a pour l’instant pas été prévu pour acheminer des astronautes dans l’espace, le vaisseau possède un volume d’air pressurisé, dans lequel les habitants de la station peuvent évoluer une fois la connexion réalisée (le sas de connexion est le même que celui de Soyouz).
L’ATV se transforme alors en un module à part entière de l’ISS, une sorte de caddie géant à décharger, qui contient à la fois des vivres, 860 kg de carburants, (pourl’ATV3) du gaz, de l’oxygène ou de l’air, de l’eau potable (285 litres par réservoir).
6 mois plus tard, une fois la mission d’ATV achevée, sa dernière fonction sera de devenir… Une “poubelle” spatiale. En orbite autour de la terre, pas question de jeter les détritus dans l’espace : ils deviendraient alors de dangereux débris, potentiellement destructeurs pour d’autres satellites (le Joint Space Operations suit déjà environ 8 500 objets plus grands que 10 cm dans l’orbite terrestre basse !) L’ATV sera donc rempli de plusieurs tonnes de vêtements, de fluides type eaux usées, d’emballages variés, puis il effectuera son dernier voyage, en se consumant partiellement dans l’atmosphère. Ses dernières reliques s’abimeront dans le pacifique sud, au milieu de la SPOUA (south pacific ocean unhabited area), le cimetière des résidus d’objets spatiaux.

Vers une capsule habitée ?

En tout, l’Agence Spatiale Européenne a prévu de lancer 5 ATV, au rythme de un par an jusqu’en 2014. Après cette date, rien n’est sûr, certains évoquent bien un successeur dérivé de l’ATV, appelé ARV (Advanced Reentry Vehicule). Il permettrait dans un premier temps de ramener intact sur Terre des produits de l’ISS en mode inhabité, et pourquoi pas dans un deuxième temps de servir de vaisseau de retour d’astronautes depuis l’ISS.  A terme, l’objectif est bien de capitaliser les technologies acquises à travers l’ATV. Bientôt, les américains prendront le relais du module Soyouz avec une nouvelle capsule habitée, pour envoyer des astronautes vers l’ISS par groupes de 6.

Les chinois, de leur côté, progressent rapidement avec leur propre station orbitale Tiangong et la capsule Shenzou, sur un modèle proche du Soyouz. Une question se pose désormais : quand l’Europe saura-t-elle s’investir dans la conquête spatiale pour passer le cap du vol habité depuis la Guyane ? Choisira-t-elle de rester au second plan dans le “human space flight”, derrière les américains, les russes et bientôt les chinois ?