Wentian : un nouveau module pour la station spatiale chinoise

Ce 24 juillet vers 19h30 UTC, un nouveau module s’est amarré automatiquement à la station spatiale chinoise : Wentian.

Les 3 taïkonautes à bord de la station, Cai Xuzhe, Chen Dong et Liu Yang, ont pu rapidement entrer dans le nouveau module.

Décollage 13 heures plus tôt

Il avait décollé à 6h22 UTC depuis le centre de Wenchang à bord du gros lanceur Long March 5B.

Une fois le module séparé du lanceur, environ 495 secondes après le décollage, les panneaux solaires du module ont été rapidement déployés partiellement sur une longueur de 6,5 m, le déploiement complet étant effectué une fois amarré à la CSS. L’envergure totale des panneaux solaires sera au final de 55 m pour une puissance de 7,3 kW.

Avant l’arrivée du module à la CSS, le cargo Tianzhou-3 s’était désamarré de la CSS le 17 juillet pour laisser le port d’amarrage disponible.

Une nouvelle étape pour la CSS

Il s’agit d’une étape majeure pour la construction de la station spatiale chinoise (ou CSS, Chinese Space Station) qui devrait être achevée cette année. Après la mise sur orbite du module central Tianhe en avril 2021, c’est au tour de l’ajout de ce second module, avant l’arrivée du troisième module Mengtian qui devrait être lancé en octobre prochain.

Wentian [explorateur céleste en chinois] servira de module complémentaire à Tianhe pour la vie des taïkonautes mais surtout il servira de laboratoire pour y mener de nombreuses expériences scientifiques.

Le module Wentian mesure 17,9 mètres de long, a un diamètre de 4,2 mètres à son maximum et une masse au décollage de plus de 23 tonnes (masse sèche ~21 500kg + 1 550kg de carburant).

Wentian a la capacité de gérer et de contrôler la station spatiale, y compris l’attitude et le contrôle de l’orbite, ainsi que la gestion de l’information, l’énergie et la partie habitable. La partie module de service comprend des réservoirs de carburant et 36 propulseurs (4 grands pour les manœuvres orbitales et 32 pour le contrôle d’attitude).

Wentian comprend une partie pressurisée quasi identique à celle déjà présente dans Tianhe. Il a des zones séparées pour le travail, le sommeil, les repas, les toilettes et l’exercice. Il dispose de trois “chambres”. En plus des 3 couchettes déjà présentes dans Tianhe, la station spatiale chinoise est désormais capable d’accueillir 6 astronautes à la fois. D’ailleurs c’est ce qui est prévu en fin d’année avec le recoupement des missions Shenzhou-14 et Shenzou-15.

Wentian est équipé du système de contrôle de l’environnement, un système redondant complet du système de Tianhe. Toutefois les ingénieurs auraient fait beaucoup de travail d’optimisation pour réduire le bruit dans Wentian, comme l’installation de panneaux isolants sonores, d’isolateurs vibratoires et de coussinets antichoc. Le système de contrôle de l’environnement doit permettre de fournir de l’oxygène en électrolysant l’eau, d’éliminer le dioxyde de carbone généré par les astronautes, d’éliminer diverses petites quantités de gaz nocifs produits en cabine, de recueillir et de recycler l’urine et la condensation, et d’utiliser de l’hydrogène et du dioxyde de carbone générés pour produire plus d’eau, afin de réduire les approvisionnements en cargos. Selon un responsable chinois, le système de traitement d’urine fonctionne de manière stable dans Tianhe depuis près de 1 000 heures et son taux de recyclage des liquides peut atteindre plus de 80%. Mais si un jour le système de Tianhe a des problèmes qui ne peuvent pas être résolus, il peut être remplacé par son système jumeau dans Wentian.

Wentian a également pour fonction de faire face aux urgences. Le module est équipé d’extincteurs et de masques respiratoires, en cas d’incendie. Il peut fournir de l’air dans une situation d’urgence en cas de fuite d’air et de perte de pression dans le module central. Il peut également fournir divers purificateurs en cas d’accident de pollution.

A partir de maintenant, les astronautes de la CSS utiliseront le sas du module Wentian pour les sorties spatiales. Celui de Tianhe deviendra une solution de remplacement si besoin. Ce nouveau sas sur Wentian est plus grand et il sera plus pratique pour les taïkonautes pour entrer et sortir de la station. Le sas servira également pour le stockage des combinaisons spatiales.

Wentian comprend un bras robotique, moitié moins grand que celui présent sur le module Tianhe, qui a une capacité de charge d’environ un huitième du bras principal, mais sa précision est 5 fois plus élevée. Il est destiné à aider les taïkonautes lors des sorties spatiales mais aussi à manipuler des charges utiles à l’extérieur de la station sur la partie non pressurisée du module qui dispose au total de 22 adaptateurs standard [carrés d’argent sur la photo du haut] pour héberger les charges utiles à l’extérieur de la station et de deux adaptateurs pour héberger des charges utiles plus importantes.

Un petit bras supplémentaire au bout du module va assurer la mise en position finale du module Wentian à 90° de sa position d’amarrage, très certainement en septembre.

Wentian est essentiellement un module laboratoire. Les 4 domaines de recherche qu’on retrouve dans l’ISS seront présents : sciences de la vie et biotechnologie, physique des fluides en microgravité, science des matériaux et les nouvelles technologies d’application spatiale. Pour ce faire, plusieurs racks d’expériences ont été installés dans le module : un rack dédié aux sciences de la vie, un rack pour la biotechnologie, une boîte à gants, un rack de stockage cryogénique, un rack d’expériences à gravité variable. Ils ont tous des interfaces externes et internes unifiées et standardisées, ce qui les rend pratiques pour la maintenance et le remplacement de la charge utile, et compatibles avec les normes internationales, ce qui facilitera la coopération internationale.

Selon la description officielle des racks d’expériences :

Le rack dédié aux sciences de la vie permettra le prélèvement d’échantillons biologiques d’une variété d’espèces et réalisera des expériences de croissance sur des plantes et des animaux. Ces expériences aideront à révéler les effets de la microgravité sur la croissance, le développement et le métabolisme des plantes et des animaux, étudier les effets et les mécanismes de la biologie face au rayonnement spatial et fournir une base scientifique pour l’évaluation et la protection des dommages par rayonnement en orbite des astronautes.

L’armoire d’expérimentation en biotechnologie effectuera la culture, la cristallisation et l’analyse de tissus, de cellules, de molécules biochimiques et d’autres échantillons biologiques. Les expériences aideront à explorer les lois et mécanismes de croissance cellulaire et de différenciation sous microgravité. Les expériences devraient également étudier l’influence de la gravité sur l’origine et l’évolution de la vie, faire des percées dans les médicaments protéiques et polypeptidiques à haut rendement et les matériaux osseux nanocristallins.

La boîte à gants et l’armoire de stockage cryogénique fourniront un espace propre et confiné aux astronautes pour mener des expériences sur les échantillons de manière sûre et efficace, avec un contrôle de la température et de l’humidité. Il est équipé d’un bras robotique qui peut gérer les opérations au niveau cellulaire. Le dispositif de stockage cryogénique offre trois zones de stockage avec des températures de -80°C, -20°C et +4°C, qui peuvent répondre à différents besoins de stockage d’échantillons.

L’armoire d’expérience à gravité variable peut simuler la gravité entre 0,01G et 2G avec une grande précision, en adoptant une technologie de transmission d’énergie sans fil avancée. L’armoire peut soutenir la recherche scientifique de la physique des fluides complexe et des mouvements de particules sous microgravité, gravité lunaire, gravité martienne et autres niveaux de gravité différents.

En complément, un détecteur de particules d’énergie et un détecteur de plasma seront déployés à l’extérieur du module pour obtenir des données sur les radiations spatiales, afin de fournir un soutien à la fois pour la santé des astronautes et le fonctionnement sûr de la station spatiale, et pour la recherche fondamentale en environnement spatial.

“Les scientifiques du monde entier sont invités à visiter la station spatiale chinoise pour effectuer des recherches scientifiques fondamentales. Nous saluons la coopération internationale et espérons faire bon usage de la station spatiale avec eux “, a déclaré Wang Ke, concepteur en chef adjoint du système d’application spatiale du programme spatial habité en Chine.

Sources principales : Xinhua, agence de presse officielle chinoise et des comptes Twitter chinois.