Soyouz TMA-15M : Bienvenue sur Terre Samantha, Anton et Terry !

La journée fut certainement longue et éprouvante pour Samantha Cristoforetti et ses coéquipiers Anton Shkaplerov et Terry Virts. Le réveil avait sonné à 01:00 UTC, ce jeudi 11 Juin 2015, afin de leur laisser du temps pour les derniers préparatifs avant leur départ à bord du vaisseau Soyouz.

Fermeture des trappes

Accolades, dernières photos, derniers regards à l’intérieur de la Station, et il est maintenant l’heure de fermer les deux trappes, d’abord côté Soyouz, puis côté ISS. Il est alors 07:04 UTC.

De nombreuses tâches restent à accomplir avant le désamarrage prévu à 10:20 UTC : vérifier les systèmes du Soyouz, dépressuriser le petit corridor situé entre les deux trappes, revêtir les combinaisons Sokol et vérifier que celles-ci soient bien étanches, tester les systèmes de communication avec le centre de contrôle de Moscou et bien d’autres choses encore.

Désamarrage

Puis l’heure du départ arrive. L’ouverture des crochets qui maintiennent le Soyouz amarré à la Station est finalement commandée et environ deux minutes plus tard, à 10:20 UTC, alors que l’ISS passe au-dessus du sud de la Mongolie, le vaisseau commence à s’éloigner de la Station, repoussé par un ressort à une distance de sécurité suffisante de sorte que la Station ne soit pas contaminée par les poussières résiduelles produites par les propulseurs du Soyouz.

Le moment venu, un premier allumage des propulseurs est effectué pour accélérer la séparation, puis un second allumage. Le Soyouz est maintenant sur la bonne voie pour un atterrissage prévu 3h20 plus tard.

Le Soyouz était amarré sous la Station (entre la Station et la Terre). L’ISS aurait dû, avant le désamarrage, pivoter de 90° par rapport à l’axe de ses poutres afin de placer le vaisseau dans la direction du départ et simplifier sa trajectoire. Mais cette fois-ci, cela n’a pas été fait afin d’économiser le carburant de la Station (qui n’a pas été ravitaillée suite à l’accident du cargo Progress M-27M). C’est pourquoi deux allumages des propulseurs ont été nécessaires au lieu d’un seul en temps normal.

Vol libre

Les deux prochaines heures se passent tranquillement en vol libre. On peut entendre l’équipage parler entre eux, ils ont pu entrevoir Hawaï par les hublots de leur vaisseau. On peut entendre également Samantha qui lit une série de notes sur la désorbitation et l’atterrissage qu’elle a compilées à partir des infos données par les astronautes qui ont déjà volé à bord d’un Soyouz. Il est toujours utile d’avoir l’expérience de ses pairs pour ne rien manquer du retour.

Désorbitation

Le vaisseau, qui a fait près d’une orbite et demie depuis son désamarrage, tourne toujours autour de la Terre à une vitesse d’environ 26000km/h et à environ 12km de l’ISS à plus de 400km d’altitude. Il est temps maintenant qu’il prenne la direction du sol, il faut donc le freiner afin qu’il perde de l’altitude. Le moteur principal situé à l’arrière du vaisseau est allumé pendant 4 minutes 40 secondes pour pousser dans le sens contraire à la marche. Il est 12:55 UTC à la fin de la poussée. Tout se passe comme prévu. Il ne reste plus qu’une cinquantaine de minutes avant l’atterrissage, le vaisseau se trouve au-dessus de l’Atlantique sud.

Séparation des trois modules Soyouz

Le vaisseau Soyouz est composé de trois modules :
– le module de service qui contient entre autre les panneaux solaires et le moteur principal
-le module orbital qui est la partie en forme de sphère qui est en contact avec la Station Spatiale, c’est aussi l’endroit où peuvent vivre les astronautes lorsqu’ils ont un voyage de deux jours pour rejoindre la Station.
– le module de descente, qui contient le poste de pilotage. C’est là où sont assis les astronautes lors du retour sur Terre.

Il est 13:18 UTC, environ trente minutes se sont écoulées depuis la fin de la poussée de désorbitation, les trois modules du Soyouz se séparent. Le vaisseau se trouve alors à 140km d’altitude. Seul le module de descente possède un bouclier thermique et peut revenir intact sur Terre. Les deux autres modules vont se désintégrer et se consumer dans l’atmosphère terrestre. 

La séparation s’effectue à l’aide de boulons explosifs et celle-ci dure plusieurs secondes.

Rentrée atmosphérique

Lorsque le vaisseau atteint 100 km d’altitude, il pénètre dans l’atmosphère terrestre à environ 27000 km/h. Il est 13:21 UTC. L’atmosphère va freiner le Soyouz jusqu’à atteindre, 8 minutes plus tard, la vitesse de 774km/h juste avant l’ouverture du parachute pilote. Pendant cette forte décélération, un plasma se forme autour de la capsule, le bouclier thermique atteint la température de 1600°C alors que la température grimpe jusqu’à 40°C à l’intérieur du module. Quant aux astronautes, ils (re)découvrent que peser 4,1 fois le poids de son corps, ce n’est pas simple à gérer. 4.1 c’est le nombre maximal de G atteint au cours de cette rentrée atmosphérique à environ 35 km d’altitude.

Ouverture des parachutes

Le Soyouz possède trois types de parachutes qui vont être déployés successivement :

A 13:29 UTC, à environ 11000 m d’altitude, les deux parachutes pilotes sortent l’un après l’autre de leur compartiment. Le Soyouz est encore à 774 km/h. Le second parachute pilote va tirer le parachute de freinage de son compartiment. Celui-ci va ralentir la capsule jusqu’à 288km/h et va permettre de déployer le parachute principal en toute sécurité. Le Soyouz se trouve à ce moment-là à 7500 m d’altitude. Le parachute principal va ralentir la capsule jusqu’à 22 km/h.

Descente sous le parachute

Jusqu’à l’atterrissage, 10 minutes plus tard, c’est le retour au calme pour les astronautes qui auront vécu une ouverture des parachutes très mouvementée, se retrouvant ballottés dans tous les sens pendant de longues secondes.

Pendant la descente sous le parachute, le Soyouz évacue son réservoir de propergol pour retirer le peroxyde d’hydrogène qui aurait pu rester afin d’éviter la contamination du site d’atterrissage. Le peroxyde d’hydrogène, également appelé eau oxygénée (!) est utilisé pour diriger le Soyouz via les propulseurs lors de sa rentrée atmosphérique.
A 5500 m d’altitude, le bouclier thermique est éjecté, dégageant les six rétrofusées et l’altimètre qui va fournir des données d’altitude précises.
A 5000 m d’altitude, le Soyouz largue la protection des hublots, carbonisée, afin que les astronautes puissent de nouveau voir clairement à l’extérieur. Une égalisation de la pression est également effectuée.
Les sièges sont déplacés vers le haut en direction du poste de pilotage pour pouvoir absorber le choc au moment de l’impact (les astronautes sont assis dos face au sol au moment de l’impact).
Et, pour finir, les astronautes doivent arrêter de parler et garder leur langue à l’intérieur de leur bouche pour ne pas se la mordre au moment du choc final.

Atterrissage

A 70 cm au-dessus du sol, les six rétrofusées sont allumées pour réduire la vitesse à environ 5 km/h. Les sièges, qui avaient été déplacés vers le haut, redescendent sous l’impact, permettant d’absorber une partie supplémentaire du choc. D’après le témoignage de différents astronautes qui sont déjà passés par là, l’atterrissage en douceur (soft landing en anglais) n’a de douceur que le nom. Il est donc 13:44 UTC lorsque les trois membres d’équipage du Soyouz TMA-15M touchent le sol à environ 150 km au sud-est de localisation google maps.

Premières bouffées d’air frais

La capsule a atterri au milieu de l’herbe verte (ça change de la neige lors de son départ en novembre !). Lors de la mini-interview qui a suivi l’atterrissage, Samantha dit qu’elle avait senti l’odeur de l’herbe dans la capsule, avant même l’ouverture de la trappe. Elle avait même senti une odeur qu’elle attribue à celle de l’air frais au moment de la descente sous le parachute lorsqu’ils égalisaient la pression.
Pour elle, ce qui l’a le plus marqué lors du retour c’est le poids. Ayant vécu en apesanteur à 0G pendant six mois 1/2, elle avait l’impression d’être à 7G lorsque la jauge du Soyouz indiquait 2G au moment de la rentrée atmosphérique.

Voici la mini interview (en anglais) qu’elle a accordé à l’ESA peu de temps après son retour :

Double record pour Samantha Cristoforetti

Samantha a passé 199 jours dans l’Espace. Elle détient désormais le record de la plus longue mission dans l’Espace par un astronaute féminin en un seul vol. Le record était précédemment détenu par Sunita Williams avec une mission de 195 jours en 2012. Elle détient également le record de la plus longue mission dans l’Espace par un astronaute de l’ESA. Le record était précédemment détenu par l’astronaute néerlandais André Kuipers avec une mission de 192 jours en Juillet 2012.
Samantha est classée au 74ème rang sur 538 astronautes en termes de temps passé dans l’Espace. Elle est la 59ème femme à être allée dans l’Espace.
Le cosmonaute russe Valery Polyakov détient à ce jour le record absolu de la plus longue mission spatiale avec 437 jours à bord de la station Mir en 1995.

Autres Photos et Vidéos :

Vidéo NASA de la désorbitation jusqu’à l’atterrissage (durée : 2h10mn)

L’atterrissage en vidéo, moments-clés compilés par l’ESA (vidéo NASA ici) :

Voici une vidéo postée par la NASA sur son compte twitter. Il s’agit d’une animation réalisée à partir des photos prises par Bill Ingalls depuis son hélicoptère.

Enjoy! Animated #gif from @AstroTerry @AstroSamantha @AntonAstrey soyuz landing from our still cameras! #ISScrew pic.twitter.com/cPvDEIo467

— NASA HQ PHOTO (@nasahqphoto) June 13, 2015

La cérémonie de bienvenue en vidéo, moments-clés compilés par l’ESA (vidéo NASA ici) :

L’arrivée de Samantha et Terry Virts à Houston :

Les chouettes photos prises par Stéphane Corvaja de l’ESA
Les chouettes photos prises par Bill Ingalls de la NASA

Sources :

– Spaceflight101.com (site web et compte twitter)
– Vidéo de l’ESA « Soyouz – Désamarrage, Rentrée et Atterrissage expliqués » :Soyuz undocking, reentry and landing explained (sous-titrage en français disponible en cliquant sur la roue crantée)
– Résumé de la séquence de séparation et d’atterrissage du Soyouz TMA-15M tweeté par Lionel Ferra
– nbcnews.com concernant les records de durée de mission