ISS : la première sortie spatiale américaine de 2019

Comme annoncé [(re)lire De nombreuses sorties spatiales prévues à l’ISS pour les semaines à venir], la première des sorties spatiales de 2019 a eu lieu le vendredi 22 mars.

Les astronautes américains Anne McClain et Nick Hague ont passé 6 heures et 39 minutes à l’extérieur de la Station Spatiale Internationale pour sa maintenance.

 

Objectif de l’EVA : changer des batteries pour l’ISS

L’objectif principal de l’EVA (Extra-Vehicular Activity) a été réalisé : installer des plaques d’adaptation et brancher les connexions électriques de trois de six nouvelles batteries lithium-ion installées sur la poutre principale de la Station.

L’ISS se trouvant régulièrement dans l’obscurité au cours de son orbite terrestre, un certain nombre de batteries sont utilisées pour stocker l’énergie électrique produite par les panneaux solaires lors des phases éclairées. Les batteries installées initialement sur l’ISS sont du type nickel-hydrogène (Ni-H2), généralement utilisées dans les applications spatiales en raison de leur longue durée de vie et de leur capacité à supporter un grand nombre de cycles charge-décharge sans dégradation majeure. Mais ces batteries sont devenues vieillissantes et il faut les remplacer.

En effet, les batteries ont été lancées en quatre lots, rattachées aux quatre segments Truss des panneaux solaires (P6, P4, S6, S4) de la Station, chaque réseau contenant deux canaux d’alimentation, soit 12 batteries par portion, ou 48 batteries Ni-H2 au total sur l’ISS. Les batteries des segments P4 et S4 ont été lancées à la fin de 2006 et au début de 2007 et donc atteignent maintenant 10-12 ans et leur fin de vie.

Le segment le plus ancien, Truss P6, a été lancé en 2000, mais ses 12 batteries ont été remplacées par de nouvelles batteries Ni-H2 lors des missions des Navettes STS-127 et STS-132 en 2009 et 2010. Les batteries du S4 Truss ont également été remplacées par de nouveaux types au début de 2017.

Il a été décidé de moderniser les batteries qui viennent remplacer les plus anciennes par des batteries modernes au lithium-ion (Li-Ion)

Les nouvelles batteries sont 2 fois plus petites que les batteries NI-H2 car elles ne fonctionnent pas avec de l’hydrogène sous pression qui nécessite un contenant robuste, donc lourd. Du coup, à terme, ce seront 24 batteries Li-Ion qui seront utilisées sur l’ISS pour le stockage de l’électricité produite par les panneaux solaires. Ces batteries Li-Ion ont été conçues pour 60 000 cycles et dix ans de vie.

Ces nouvelles batteries, appelées Orbital Replacement Units (ORU) sont amenées par les cargos japonais HTV, seuls cargos ayant la capacité de stockage suffisante en partie non pressurisée. 6 batteries Li-Ion ont été amenées par le cargo HTV-7 en septembre 2018.

Le cargo HTV-7 avant son lancement, avec vue sur sa partie non pressurisée, ULC, contenant les 6 Orbital Replacement Units (ORU)  (credit JAXA)

6 nouvelles batteries, apportées par le cargo HTV-6, ont été déjà installées en janvier 2017 lors de 2 sorties spatiales dont l’une avec Thomas Pesquet [Thomas Pesquet : une sortie spatiale parfaite !]. 

Explications en anglais par Thomas Pesquet sur cette EVA :

Comme chaque nouvelle batterie remplace 2 anciennes mais n’occupe que le volume d’une seule, et n’est connectée au réseau électrique que par une seule connexion, il faut une plaque d’adaptation pour remplacer une 2e vieille batterie et pour que le réseau électrique croie toujours avoir 2 batteries installées.

Plaque d’adaptation (à l’avant) et batterie nouvelle génération Li-Ion (à l’arrière) présentées lors du débriefing d’avant EVA par la NASA

Nicolas Pillet du blog Kosmonavtika a rappelé sur Twitter une différence fondamentale dans la gestion des batteries sur l’ISS entre le segment russe et le segment américain concerné par l’EVA de ce 22 mars : « sur le Segment russe, comme sur Mir, les batteries sont à l’intérieur. Leur changement (tout aussi inévitable), prend environ 3 heures et ne nécessite donc pas de longues sorties spatiales à préparer et à planifier. D’ailleurs, Oleg Kononenko en a remplacé une le mois dernier (photo). Inconvénient : l’espace habitable est réduit, et l’équipage est exposé à d’éventuelles fuites chimiques. »

Remplacement d’une batterie du module FGB Zarya par Oleg Konenko en février 2019 (credit Roscosmos)

Objectif réalisé

Avant la sortie spatiale, les 19 et  20 mars, les contrôleurs au sol du bras robotique de l’ISS, le Canadarm-2, avaient effectué le retrait de 6 vieilles batteries Ni-H2.

Les astronautes de la NASA Nick Hague (scaphandre sans rayures) et Anne McClain (scaphandre avec rayures rouges) en train d’échanger des batteries dans la structure en treillis Port-4 de l’ISS au cours de la sortie dans l’espace du 22/03/2019 (credit NASA TV)

La trappe du sas Quest de l’ISS a été ouverte à 11h58 UTC. La sortie dans l’espace a officiellement débuté à 12h01 UTC lorsque Anne McClain et Nick Hague ont basculé leurs combinaisons spatiales sur alimentation autonome.

McClain et Hague ont installé trois plaques d’adaptation et les câbles nécessaires pour relier les nouvelles batteries au réseau électrique de l’ISS. Les plaques fournissaient également des points de montage permettant de stocker indéfiniment deux des batteries les plus anciennes, les 4 autres ayant été placée sur une palette de stockage en vue de leur destruction à bord d’un futur cargo.

Photo d’Anne McClain prise depuis la Cupola pendant qu’elle s’efforce de retirer un petit débris de la surface d’étanchéité du mécanisme d’amarrage du Node 1 à Nadir (credit NASA)

Les astronautes ont également pu effectuer plusieurs tâches complémentaires.

Si tout se passe bien, McClain et Christina Koch procéderont à l’installation d’un autre jeu de trois batteries Li-Ion et des plaques d’adaptateur vendredi 29 mars.

Thomas Pesquet en CapCom

L’astronaute français Thomas Pesquet était l’une des personnes en charge des communications, le CapCom, entre le sol et les astronautes pour donner des instructions lors de la sortie spatiale.

Au début de la sortie, Thomas leur a déclaré : « Êtes-vous prêt, EV1 et EV2? Il fait beau et lumineux dehors, »

« C’est un jour dont vous vous souviendrez longtemps », a déclaré Thomas Pesquet après leur retour au sas de la station. “Félicitations pour avoir atteint tous les objectifs et plus.”

 

214e EVA de l’ISS, Anne McClain 13e femme spacewalker

Il s’agit de la 214e sortie spatiale pour l’assemblage ou la maintenance de l’ISS. C’était la première EVA pour les 2 astronautes.

 

Anne McClain n’est que la 12ème américaine à sortir dans l’espace et la 13ème femme au total. 

Informations techniques sur les batteries issues de l’article de Nasaspaceflight.

5 commentaires sur “ISS : la première sortie spatiale américaine de 2019”

  1. Félicitations pour la qualité remarquable de ces documentations, mais pouvez-vous contraster un peu plus votre texte! a 85 ans, il n’est pas facile à lire. Avec mes remerciements.

  2. NB : parmi les capcom, il y avait également Tracy E. Caldwell-Dyson. Je ne connais pas les autres.

    ***

    NB : la première femme à avoir effectué une EVA – et la seule Russe (alors soviétique) – fut Svetlana Ye. Savitskaya, déjà fort connue bien avant d’être sélectionnée comme cosmonaute, lors de son 2e vol spatial.

    Elle a donc été suivie de 12 Américaines, à savoir Kathryn D. Sullivan, Kathryn C. Thornton, Linda M. Godwin, Tamara E. Jernigan, Susan J. Helms, Peggy E. Whitson, Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper, Sunita L. Williams, Nicole P. Stott, Tracy E. Caldwell-Dyson, Kathleen H. Rubins et Anne C. McClain.

    Cette dernière fut la 10e femme, toutes US, à avoir effectué une EVA en lien avec l’ISS après Tamara E. Jernigan, Susan J. Helms, Linda M. Godwin, Peggy E. Whitson, Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper, Sunita L. Williams, Nicole P. Stott, Tracy E. Caldwell-Dyson et Kathleen H. Rubins.

    Elle sera suivie, en principe le 29 mars, de Christina H. Koch qui sera donc la 14e femme et la 13e Américaine à avoir effectué une EVA, la 11e en lien avec l’ISS.

    Comme indiqué par la NASA, Anne C. McClain et T. Nicklaus Hague sont devenus le 22 mars les 225e et 226e hommes (au sens large) à avoir effectué une EVA. Je ne suis pas tout à fait d’accord avec ce classement.

    D’après mes tableaux (source : spacefacts.de), ils sont les 228e et 229e à avoir effectué des EVA, LEVA, IVA ou SEVA (les 142e et 143e US), les 221e et 222e à avoir effectué des EVA ou LEVA (les 139e et 140e US).

    NB : EVA = Extra Vehicular Activity ; LEVA = Lunar Extra Vehicular Activity ; IVA = Intra (ou Internal) Vehicular Activity ; SEVA = Stand-up Extra Vehicular Activity.

  3. suite – correction

    D’après mes tableaux (source : spacefacts.de), ils sont les 230e et 231e à avoir effectué des EVA, LEVA, IVA ou SEVA (les 143e et 144e US), les 223e et 224e à avoir effectué des EVA ou LEVA (les 140e et 141e US).

    J’en aurais donc oublié deux, je me demande bien lesquels.
    Ce doit être en raison d’une différence de désignation des EVA entre Américains et Russes.

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