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Soyuz undocking_ reentry and landing explained1@GuruMeditation

L’Agence spatiale européenne (ASE/ ESA) a publié cette étonnante vidéo, de plus de 20 minutes mais qui valent le détour. Elle montre en détail comment les astronautes retournent chez eux à partir de la Station Spatiale Internationale (ISS) dans une capsule Soyouz, avec quelques séquences de l’intérieur, encore jamais vues.

Cette vidéo est basée sur une réelle leçon délivrée à la classe d’astronaute de l’ESA de 2009 (également connu sous le nom # Shenanigans09) au cours de leur formation de base. Elle présente des interviews avec des astronautes qui ont utilisé le Soyouz et de vraies images de rentrée et de débarquements.

Pour les moins anglophones, le Guru a fait un petit résumé des évènements :

3h30 de voyage

Le terrain d’atterrissage se situe au Kazakhstan, sur une zone préalablement vérifiée pour qu’aucun élément ne puisse gêner l’arrivée de la capsule. La trajectoire de retour aura également été précisément calculée.

Tout d’abord, les astronautes s’insèrent dans le module, encore attaché à l’ISS à 400 km au-dessus de la Terre, et simulent, avec le contrôle au sol, les différentes phases critiques de la descente. Ensuite, ils enfilent leur combinaison et se préparent pour la séquence de désencrage. Il faudra 3 minutes pour le détachement.

Des pousseurs mécaniques pousseront délicatement le Soyouz en avant, à une vitesse de 12-15 cm/s. Aucun système de propulsion ne pourra être utilisé tant que la capsule ne sera pas à une distance suffisante de l’ISS, afin de ne pas bruler/ polluer celle-ci avec des résidus de combustion. Les astronautes suivent visuellement la procédure de détachement par l’intermédiaire des instruments et d’une caméra située à l’avant.

Trois minutes plus tard, et maintenant à 20 mètres de l’ISS, l’équipe vérifie le bon fonctionnement des 15 secondes de propulsion qui leur fera atteindre la vitesse de 22km/h.

C’est à partir de la phase de désencrage que le contrôle au sol téléchargera les données de retour à l’ordinateur de la capsule qui se chargera de contrôler la descente des cosmonautes. Ceux-ci se préparent maintenant à la prochaine phase critique, la rentrée atmosphérique qui se chargera de freiner la capsule.

Un propulseur à l’avant du Soyouz ralentira très précisément son orbite autour de la Terre. Sil n’y a pas assez de propulsion la capsule risque de poursuivre sa trajectoire directement dans l’espace et s’il y en a trop, la vitesse de rentrée sera trop élevée ce qui pourrait entrainer une plus importante accumulation de chaleur autour du module et au pire sa désintégration. La vitesse idéale devra être de 120 mètres par seconde.

A 140 km d’altitude, le Soyouz se sépare en trois parties à l’aide d’explosifs (ressenti par les astronautes à 10m46s). Le module central sera le seul à survivre au reste de la descente, les deux autres se désintègreront dans l’atmosphère.

Le bouclier thermique fait maintenant face à l’atmosphère et supporte l’accumulation de chaleur engendrée par le frottement de l’air (ressenti des astronautes à 11m55s). Le module conserve sa trajectoire et augmente ou diminue sa descente en tournant sur lui-même. Les astronautes subissent la décélération et commencent à ressentir les effets de la gravité (un pic de 4G à 35 km d’altitude). Si les systèmes de descentes automatisées tombent en panne, les astronautes pourront diriger le module à l’aide d’un contrôleur manuel.

A 10,5 km d’altitude, la vitesse est passée de 28 000 à 800 km/h, l’extracteur de parachute s’est déployé. Les astronautes sont comme dans des montagnes russes, secoués dans tous les sens tout en entendant le bruit du vent (et le mur du son).

A 8km, le parachute principal se déploie et ralenti la capsule à 22 km/h, elle est désormais suspendue au parachute selon un angle particulier permettant à celle-ci de mieux dissiper la chaleur résiduelle accumulée lors de la rentrée atmosphérique.

A 5,5 km d’altitude, le bouclier thermique est éjecté et la capsule largue l’excédent de combustible et d’oxygène pour réduire les risques d’une explosion à l’atterrissage. Le siège des cosmonautes remonte pour mieux absorber le choc (GIF d’entête).

A 70 cm du sol, 6 rétros fusées s’activent en dessous de la capsule pour réduire la vitesse de descente à 5 km/h. L’action a été suivie à distance par des hélicoptères qui atterrissent près de la capsule. L’équipe de secours détache tout d’abord le grand parachute pour éviter qu’il n’emporte plus loin le module et 5 minutes plus tard elle libère les astronautes.

Vidéo réalisée par l’Human Spaceflight and Operations (HSO) de la division entrainement des astronautes de l’ESA,  Cologne, Allemagne, avec la collaboration de la HSO de Noordwijk, Pays-Bas, avec le soutien spécial de Roskosmos.

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