Le programme spatial habité chinois : hier, aujourd’hui et demain ?

Depuis les années 1990, la Chine est devenue une nation qui compte dans le spatial avec des lancements de fusées réguliers et des missions habitées. Où en est le programme spatial chinois ? Quels objectifs poursuivent-ils ? Cet article, essentiellement basé sur les études de Philippe Coué, LE spécialiste français du programme spatial chinois, rappelle de façon condensée l’histoire du programme habité chinois.

Années 60/70/80, un programme chinois limité et des projets avortés

Comparaison du vaisseau Shuguang avec le vaisseau américain Gemini (©Ph. Coué)

Comparaison du vaisseau Shuguang avec le vaisseau américain Gemini (©Ph. Coué)

Dans les années 60, le programme spatial chinois se résume aux lancements de satellites, bien que certains hauts dignitaires souhaiteraient aussi concurrencer les soviétiques et les américains au niveau des vols habités. La première sélection de cosmonautes chinois a lieu en 1970 mais des contraintes budgétaires et les troubles politiques dans le pays à l’époque n’y donnent pas suite.

En 1975, la première capsule récupérable Fanhui Shi Weixing (FSW, pour satellite récupérable expérimental) permet à la Chine de commencer à maîtriser le retour d’orbite et de réaliser des expériences en microgravité. Cette capsule était associée à un module de service et de nombreuses capsules seront lancées pendant plusieurs décennies. Certains experts occidentaux jugeaient déjà à l’époque qu’il s’agissait des prémices à un vaisseau habitable. Il y a quelques années, on a appris qu’une capsule biplace avait été mise en chantier, Shuguang (Aube), très similaire aux capsules Gemini américaines, mais ce programme avait été abandonné pour des raisons politiques.
En 1978, les premières photos de cosmonautes chinois à l’entraînement sont dévoilées. Mais pendant dix ans, plus d’informations sur une possible mission habitée.

Années 90, le programme Shenzhou

Le vaisseau Shenzhou (©Ph. Coué)

Le vaisseau Shenzhou (©Ph. Coué)

En 1986, la Chine décide de rester dans la course technologique menée par les Soviétiques et les Américains au niveau de la « guerre des étoiles » et veut suivre la dynamique de la présence humaine en orbite basse avec la station spatiale Mir et les Navettes spatiales.
En 1998, le projet 921 ou Shenzhou (vaisseau céleste) est annoncé officiellement par les autorités chinoises, bien que les études aient démarré une dizaine d’années auparavant.
La Chine a opté pour une capsule à rentrée balistique et non un vaisseau de type navette, en raison de l’expérience acquise avec les capsules FSW. 18 technologies clés identifiées restaient toutefois à maîtriser.
Les capsules sont très similaires aux vaisseaux Soyouz russes mais sont en définitif de conception 100% chinoise. Les chinois ont acheté certains éléments russes pour s’en faire une idée mais pour des raisons budgétaires, ils ne pouvaient en acheter en quantité suffisante pour tout leur programme.
Contrairement au Soyouz, le vaisseau Shenzhou est équipé d’un module de service orbital autonome, et les premiers modèles sont équipés de panneaux solaires pour une plus grande autonomie. Le vaisseau serait capable à la fois d’atterrir et d’amerrir, cette dernière capacité étant intéressante pour un retour d’orbite lunaire. Equipé d’un équipement électronique des années 90’s, le Shenzhou semble plus flexible et moderne que son homologue Soyouz.
En parallèle, le lanceur CZ-2E (Chang Zhen, ou Longue Marche) est évolué et amélioré en modèle CZ-2F.
Une nouvelle sélection de 14 cosmonautes est également effectuée en 1995.

19 Novembre 1999, Shenzhou-1

Photo d'un "taïkobot" ou mannequin bourré de capteurs utilisé lors des premiers vols spatiaux chinois en vu des vols habités

Photo d’un « taïkobot » ou mannequin bourré de capteurs utilisé lors des premiers vols spatiaux chinois en vu des vols habités

L’année du 50e anniversaire de la République Populaire de Chine, le premier vaisseau Shenzhou décolle au sommet d’une fusée CZ-2F depuis le centre de lancement des satellites de Jiuquan.

Après 10 minutes de vol, le vaisseau est placé sur orbite basse à 196 x 325 km avec une inclinaison de 42,47°.

A son bord, des instruments de mesure, des expériences scientifiques, des objets commémoratifs, et un « taikobot ». Il s’agit d’un mannequin cybernétique bourré de capteurs et reproduisant le métabolisme humain pendant un vol spatial. A contrario des premiers vols soviétiques et américains, les Chinois n’ont pas choisi d’envoyer des animaux dans l’espace comme premiers cobayes.
Au bout de 14 orbites, 21h11 de vol orbital, la capsule est rentrée sans encombre sur terre en atterrissant en Mongolie intérieure, sous parachutes.
Le module de service SZ-1 resta quant à lui 7 jours en orbite.
C’est une réussite totale et ce prototype annonce le début opérationnel des vols habitables.

SZ-2, 3 et 4 comme répétitions

Le vaisseau Shenzhou 3 et le lanceur CZ-2F

Le vaisseau Shenzhou 3 et le lanceur CZ-2F

Shenzhou-2 décolle le 9 janvier 2001 mais aurait connu quelques problèmes à l’atterrissage après 7 jours en orbite (problèmes jamais officialisés). Il réalisera toutefois les premières manoeuvres complexes en orbite.
SZ-3 est lancé le 25 mars 2002, avec pour la première fois, une tour de sauvetage opérationnelle en haut du lanceur CZ-2F. Les candidats cosmonautes avaient assisté au décollage et auraient fait des simulations d’évacuation d’urgence. Plusieurs liaisons audios et vidéos furent réalisées avec le vaisseau en orbite et le « taikobot ».
SZ-4, lancé le 29 décembre 2002, est le 2e succès consécutif pleinement opérationnel. Comme les vols précédents, de nombreuses expériences sont menées et le vaisseau et le lanceur embarquent des évolutions technologiques en vue du premier vol habité.
Pas à pas, les Chinois ont validé leurs choix technologiques et qualifié tous les systèmes bord.

2003, Yang Liwei, le premier Chinois dans l’espace

Yang Liwei, le premier taïkonaute, après l'atterrissage dans le nord de la Chine, le 16 Octobre 2003 (Credit AP)

Yang Liwei, le premier taïkonaute, après l’atterrissage dans le nord de la Chine, le 16 Octobre 2003 (Credit AP)

2003 est une année triste pour la conquête spatiale américaine avec la perte de l’équipage de Columbia lors de sa désintégration à son retour sur Terre. Pour le spatial chinois, c’est l’année historique !
Shenzou-5 décolle le 15 octobre 2003. A son bord, le premier Chinois dans l’espace : Yang Liwei.

Comme les autres candidats cosmonautes, il est pilote de chasse. Il a 38 ans au moment du vol. Par excès de prudence des responsables politiques chinois, il est seul à bord de la capsule.
Dix minutes après le décollage, il se retrouve en orbite terrestre à environ 343 km d’altitude. Yang Liwei réalisa un vol plutôt tranquille, fait principalement d’observations et de communications officielles avec le sol. Pour la première fois, la gastronomie chinoise traditionnelle s’est invitée au menu du repas d’un homme dans l’espace. Yang Liwei a malheureusement confirmé à ses compatriotes que la Grande Muraille de Chine n’était pas visible de l’espace contrairement à la légende.
Après 14 orbites, il retourna sur Terre en connaissant les fortes secousses de la rentrée atmosphérique.
La mission était un succès total et la Chine devenait la troisième nation à avoir envoyé un homme dans l’espace par ses propres moyens. Elle ne comptait pas s’arrêter là.

Après le premier Chinois dans l’espace, les succès s’enchaînent

Fei Junlong et Nie Haisheng.les taïkonautes de Shenzhou 6

Fei Junlong et Nie Haisheng.les taïkonautes de Shenzhou 6

C’est seulement le 13 octobre 2005 que le second vol habité eut lieu, avec à bord du Shenzhou-6, deux taïkonautes : Fei Junlong et Nie Haisheng.
A noter, c’est seulement à partir de ce vol que la Chine officialisa la dénomination occidentale de « taïkonautes ».
La Chine accepta également pour la première fois de communiquer les paramètres de vol au NORAD, l’organisme d’état américain, pour s’assurer qu’il n’y avait aucun risque de collision avec des débris spatiaux.
L’un des principaux objectifs des 2 taïkonautes a été de réaliser des tests d’ouverture du sas entre la capsule et le module orbital.
Ils retournèrent sur Terre après 76 orbites et plus de 115 heures en orbite, avec un deuxième succès

Shenzhou-7 et la première sortie spatiale chinoise

Le 3e vol habité n’a eu lieu qu’en 2008 avec le décollage de Shenzhou-7 le 25 septembre.

Le scaphandre de conception chinoise Feitan comparé au scaphandre russe Orlan

Le scaphandre de conception chinoise Feitan comparé au scaphandre russe Orlan

Ce retard est dû au retard pris dans la conception du scaphandre de sortie spatiale chinois, surnommé Feitan (déesse volante de la mythologie bouddhiste) par le président chinois de l’époque.
Comme pour le matériel des vaisseaux, les chinois ont opté pour un scaphandre de conception 100% chinoise. Basé sur le scaphandre russe Orlan, dont ils ont acheté au moins un exemplaire, c’est un scaphandre semi-rigide, mais avec une limitation de 5 heures au lieu de 8h en autonomie. Il sera porté par le premier chinois à faire une sortie dans l’espace. Le 2e taïkonaute restant dans le sas de sortie portera un scaphandre Orlan par mesures de sécurité.
SZ-7 contrairement aux modules précédents ne comporte plus de panneaux solaires car cette mission est dédiée à la première sortie spatiale et non des expériences demandant beaucoup d’énergie électrique.
A noter que pour cette mission, les chinois ont mis en orbite un premier satellite relais Tianlian-1 qui permet de réaliser de meilleures communications avec le vaisseau en orbite (40% de couverture contre 12% avec les stations terrestres et les navires de poursuite). Cela constitue aussi l’une des étapes majeures du Projet-921, en vue de la couverture d’une station orbitale, comme pour les satellites américains TDRS ou russes Lutch.

Les 3 taïkonautes de Shenzhou 7

Les 3 taïkonautes de Shenzhou 7

Trois taïkonautes sont à bord de SZ-7 : Zhai Zhigang , Jing Haipeng et Liu Boming.
Les objectifs de la sortie spatiale sont simples : vérifier le bon fonctionnement du scaphandre chinois, se déplacer le long du module orbital en s’aidant de mains courantes, photographies, récupérations d’échantillons et essais d’outils.
27 septembre 2008, Zhai Zhigang réalise une sortie spatiale de 20 minutes. Liu Boming se tenait dans le sas prêt à intervenir en cas de problème. En vidéo :


Les 3 taïkonautes étaient de retour sur Terre après 2,85 jours en orbite, le 28 septembre.

Tiangong-1, la première station spatiale chinoise

Annoncée en 2008 officiellement, la mise sur orbite du premier laboratoire spatial chinois connaît du retard en raison de l’échec du lancement d’une fusée CZ-2C en août 2011.
C’est finalement le 24 septembre 2011 qu’une CZ-2F décolle pour une nouvelle étape du programme spatial chinois.
Ce lancement a été précédé de la mise en service d’un deuxième satellite relais, Tianlian-1-02, le 11 juillet 2011, offrant désormais 75% de couverture des communications entre le sol et l’orbite basse.

Le laboratoire spatial chinois Tiangong 1 (©Ph. Coué)

Le laboratoire spatial chinois Tiangong 1 (©Ph. Coué)

Le laboratoire spatial Tiangong-1 (palais céleste) est mis sur orbite après 40 minutes de vol.

Cette petite station spatiale orbitale, d’une masse de 8,5 tonnes, comporte un volume habitable de 15m3 avec 2 emplacements de couchette semblables à ce qu’il y a sur l’ISS (le 3e taïkonautes surveillera le bon fonctionnement de la station pendant la nuit) , mais peu d’équipements électroniques contrairement à MIR ou l’ISS. Les toilettes et la partie « cuisine » sont absents et seront assurés par le module orbital du vaisseau Shenzhou.

La priorité de cette mini-station est surtout de faire progresser les Chinois dans les techniques de vols habités (rendez-vous et amarrages) et un pas de plus dans leur programme spatial dans le souci de la performance à moindre coût.

Tiangong-1 (source www.china-defense-mashup.com)

Tiangong-1 (source www.china-defense-mashup.com)

Shenzhou-8, le premier rendez-vous spatial chinois

Shenzhou-8 est la 2e génération de vaisseaux chinois, et le précurseur de la construction de vaisseaux en série, qui comprend parmi beaucoup de modifications, la présence d’un collier d’amarrage.
Le 1er novembre 2011, SZ-8 s’élance à destination du laboratoire Tiangong-1, situé à 343 km d’altitude après avoir abaissé son altitude. Le vaisseau, sans équipage à bord, rejoignait la station après 2 jours de poursuite et s’arrima automatiquement. 12 jours après, le vaisseau effectua un désamarrage, rejoignit une position de parking à 140 m de la station et revint s’y arrimer.
Cette mission automatique permettait à la Chine de continuer son programme de missions plus complexes, notamment vers une station spatiale à plusieurs modules.

En vidéo 

Shenzhou-9 : premier amarrage d’un vaisseau habité et première Chinoise dans l’espace

SZ-9 est l’occasion pour la Chine de réaliser cette fois-ci un amarrage en pilotage manuel à Tiangong-1.

Liu Wang, Jing Haipeng et Liu Yang (de gauche à droite) dans le vaisseau Shenzhou 9

Liu Wang, Jing Haipeng et Liu Yang (de gauche à droite) dans le vaisseau Shenzhou 9

Le 16 juin 2012, le SZ-8 décolle avec à son bord un équipage de 3 taïkonautes : Jing Haipeng, Liu Wang et Liu Yang.
Jing Haipeng effectuait son 2e vol après celui de Shenzhou-7.

Liu Yang, la première chinoise dans l'espace (Crédit : CNSA)

Liu Yang, la première chinoise dans l’espace (Crédit : CNSA)

Liu Yang, à l’époque âgée de 34 ans, devient la première femme chinoise dans l’espace, la 55e femme depuis Valentina Terechkova.

 

Moins de 2 jours après le décollage, un vaisseau habité chinois s’amarrait pour la première fois à un autre vaisseau. Quelques heures après l’arrimage, l’équipage prenait possession de la station.
Pour la première fois depuis 10 ans et l’arrêt des Navettes américaines, 9 personnes se trouvaient en orbite basse terrestre dans 2 stations spatiales différentes : l’ISS et  Tiangong-1.


L’équipage réalisa principalement des expériences sur l’impact de la micro-gravité sur l’organisme humain. Outre, l’alimentation chinoise, ils amenèrent une autre tradition chinoise dans la vie en orbite : le Tai-Chi Chuan en apesanteur.

Après 6 jours à bord, un désaccouplage puis ré-amarrage du vaisseau SZ-8 eu lieu, piloté manuellement par Liu Wang, afin de tester les systèmes en cas de défaillance du mode automatique.
Après une mission réussie, et un dernier désamarrage manuel, l’équipage revint sur Terre le 29 juin 2012, après 12 jours de mission.

Shenzhou-10, dernier vaisseau à ce jour

Shenzhou -10 qui décolle le 11 juin 2013 pourrait ressembler à une mission de routine : 3 taïkonautes à bord, un amarrage à la station Taingong-1 en mode automatique, du pilotage manuel en milieu de mission, un retour sans problème.

Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang et Wang Yaping, la seconde chinoise dans l’espace, au retour de la mission Shenzou 10

Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang et Wang Yaping, la seconde chinoise dans l’espace, au retour de la mission Shenzou 10

Nie Haisheng effectuait son 2e vol après SZ-6. Wang Yaping devenait la seconde femme Chinoise dans l’espace. Zhang Xiaoguang complétait l’équipage de ce cinquième vol habité chinois.

En complément des expériences à bord, Wang Yaping donna un cours de sciences à 64 millions d’élèves chinois. Mis à part cet événement médiatique, on ne sait pas grand-chose de la mission de SZ-10.


A noter que ce cours a été rendu possible grâce au lancement d’un troisième satellite Tianlan le 25 juillet 2013 permettant une couverture à 100% du globe.

Le 25 juin 2013, l’équipage a fermé le sas de la station Tiangong-1 pour la dernière fois et revint sur Terre après 15 jours de mission. SZ-10 est à ce jour le dernier vaisseau à avoir rendu visite au laboratoire chinois.

Désormais la station Tiangong-1 continue de tourner autour de la Terre, avec ses expériences à bord qui continuent d’envoyer des données au sol. Sa désorbitation est annoncée pour 2016 par les experts occidentaux.

Et maintenant ?

La Chine a officialisé un certain nombre de ses projets. De plus, le mode de financement en Chine des grands projets se faisant selon des plans quinquennaux, on sait que la Chine prévoit de lancer un second laboratoire orbital, un cargo ravitailleur, une grande station orbitale et des missions vers la Lune.

A suivre dans un prochain article…

Article publié avec l’aimable autorisation de Philippe Coué. Son livre « Shenzhou, les chinois dans l’espace » vous donnera encore plus de détails et d’illustrations sur le programme spatial chinois.

5 réflexions sur “Le programme spatial habité chinois : hier, aujourd’hui et demain ?

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  2. « A contrario des premiers vols soviétiques et américains, les Chinois n’ont pas choisi d’envoyer des animaux dans l’espace comme premiers cobayes. »

    Ah bon ! Pas d’accord.

    Les Chinois utilisèrent une trentaine de chiens dans les années 60. Ils furent lancés à bord de cônes de fusées T-7A-S2. Deux de ces fusées effectuèrent des vols suborbitaux et atteignirent l’altitude de 100 ou 115 km les 14 et 28 juillet 1966 avec à bord respectivement le chien Xiao Bao (Petit léopard) et la chienne Shanshan.

    14 ans et demi plus tard, Shenzhou-2, dont la mission fut effectuée du 9 au 16 janvier 2001, transportait au moins un singe, un chien et un lapin.

    Liu Yang fut la 56e femme dans l’espace. La 60e devrait être Kathleen H. Rubins.
    Elle avait alors un peu moins de 34 ans vu qu’elle est née le 06/10/78.

    Outre les trois satellites Tianlan, les Chinois possèdent également plusieurs navires et des stations de réception satellitaires en Thaïlande, en Namibie et en Argentine (entre autres).

    ***

    Le premier groupe de taïkonautes (ou yuangyuans) chinois fut constitué en 1970-71.

    Il comportait 18 membres choisis parmi 340 candidats présélectionnés parmi les pilotes de chasse de l’APL, Armée Populaire de Libération (pas de pilotes d’essai ?).

    Ces 18 premiers taïkonautes – dont les premiers vols étaient alors prévus pour 1975 puis 1978 puis 1981… – étaient les suivants :

    Chai Hongliang, Du Jincheng, Dong Xiaohai, Fang Guojun, Hu Zhanzi, Li Shichang, Liu Chongfu, Liu Zhongyi, Lu Xiangxiao, Ma Zizhang, Meng Senlin, Shah Zhijian, Wang Fuhe, Wang Fuquan, Wang Quanbo, Wang Rangsen, Wang Zhiyue et Zhang Ruxiang.

    On ne connait le nom que d’un seul des autres candidats, à savoir Yu Guilin, sans doute le premier de la liste complémentaire.

    Il y aurait bien sûr beaucoup à dire sur le programme Shuguang, l’équivalent chinois de Gemini, ainsi que sur le maréchal Lin Biao (1907 – 1971)… que l’on peut considérer à maints égards comme l’équivalent chinois du maréchal Toukhatchevski, fusillé, comme tant d’autres, en 1937.

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