Station spatiale internationale - Définition

Exploitation future et fin de vie

Le ravitaillement de la station pourrait devenir un problème après l'arrêt de la navette

Des problèmes de logistique

La station spatiale a été conçue pour fonctionner avec l'assistance logistique de la navette spatiale : celle-ci a transporté jusqu'en 2010 la majeure partie du fret et est, en 2010, le seul moyen de transport capable de réaliser le retour de fret à Terre. Elle seule permet de placer en orbite les pièces détachées les plus encombrantes. Le retrait de la navette, annoncé en 2004 et qui doit être effectif fin 2010, représente donc une menace pour le fonctionnement de la station. La NASA a calculé que, avec les moyens de transport existants, il manquerait 40 tonnes de ravitaillement à la station pour qu'elle puisse fonctionner normalement sur la période 2010-2015. Ce chiffre n'inclue pas la demande de l'Agence spatiale européenne qui a besoin de lancer 1,8 tonnes d'équipement de recherche aujourd'hui cloué au sol. Pour remplacer la navette la NASA a donc lancé le programme COTS qui confie aux sociétés SpaceX et Orbital Sciences Corporation, sélectionnées par un appel d'offres respectivement en 2006 et 2008, le transport des 40 tonnes manquantes. Ces deux sociétés développent à la fois un lanceur et un vaisseau cargo avec un premier vol de démonstration planifié initialement en 2009 (SpaceX) et 2011 (Orbital). Mais le calendrier déjà très serré a subi début 2010 un glissement de plus d'un an (SpaceX) ce qui ne laisse aucune marge au cas où des problèmes de mise au point surgiraient. Par ailleurs la NASA a décidé de ne plus utiliser les cargos Progress à compter de fin 2011. Un report supplémentaire dans la date de disponibilité opérationnelle des cargos du programme COTS contraindrait à réduire l'activité de la station spatiale en la plaçant en mode « survie » avec un équipage réduit à 2 personnes comme cela s'était produit après l'accident de la navette spatiale Columbia.

La relève de l'équipage non russe dépend depuis fin 2009 des Soyouz ce qui constitue une contrainte mal vécue par les responsables américains. La NASA souhaite confier le lancement et le retour sur Terre de ses équipages à des partenaires privés d'une manière analogue à ce qui est fait pour le fret : l'appel d'offres de la première phase du programme Commercial Crew Development (CCDev) a été remporté par les sociétés Sierra Nevada Corporation avec son vaisseau Dream Chaser et par Boeing associé à Bigelow Aerospace avec leur capsule. L'objectif est de fournir un vaisseau opérationnel en 2014.

Utilisation partielle du potentiel de recherche

Depuis fin 2009 l'équipage permanent se rend et quitte la station en utilisant les vaisseaux Soyouz

La NASA ne prévoit d'utiliser pour son propre compte qu'une partie des installations de recherche qui sont allouées aux États-Unis soit 9 racks ISPR sur 19, 25 tiroirs sur les 59 présents dans les 8 racks ExPRESS et un peu plus de la moitié des 21 emplacements situés à l'extérieur des modules pressurisés. L'Agence spatiale européenne prévoit par contre d'utiliser 100% des emplacements dont elle dispose et est demandeuse d'espaces supplémentaires. Les emplacements alloués la NASA sont mis à la disposition des autres laboratoires privés et publics américains mais le coût de transport des expériences constitue un frein décisif : les chiffres de 44000 $ le kg et de 250000$ pour une expérience tenant dans une boite à chaussure avancés à titre indicatif par la NASA et un laboratoire utilisateur pourraient encore augmenter après le retrait de la navette spatiale. Les subventions qui permettraient de compenser ce coût sont réduites : pour la NASA elles sont passées de 700 M$ en 2002 à 150 M$ en 2010 reflétant les changements d'objectifs intervenus durant cette période. Toutefois le budget prévisionnel annoncé par le président Obama début 2010 prévoit une forte dotation financière dans ce domaine.

La taille de l'équipage constitue un autre facteur limitatif pour l'utilisation du potentiel de recherche de la station spatiale. L'équipage permanent est passé à 6 personnes en novembre 2009, et, en application de l'accord passé avec l'agence spatiale russe, seules 3 personnes sont allouées aux travaux dans la partie non russe soit environ 150 heures travaillés par semaine. Sur ce temps la NASA indique que 35 heures peuvent être consacrées chaque semaine aux expériences scientifiques. La NASA demande que les expériences embarquées sollicitent le moins possible l'équipage, interdisant tout travail de recherche nécessitant plus de 75 heures d'intervention cumulées sur 6 mois.

Fin du programme : 2015 ou 2020 ?

Selon le planning défini en 2004 sous le président George W. Bush, la station devait être abandonnée début 2016 pour concentrer les ressources financières de la NASA sur le programme Constellation et le retour de l'homme sur la Lune. Toutefois cette position a été contestée au sein de la NASA et le prolongement jusqu'à 2020 a été recommandé par la commission Augustine chargée de revoir la stratégie de la NASA dans le domaine des vols habités. Dans son rapport final d'octobre 2009 celle-ci présente les arguments suivants : l'utilisation de la station ne fait que démarrer et limiter son utilisation à 5 ans semble un faible retour sur un investissement qui a été initié il y a 25 ans. La décision d'abandonner la station en 2016 risque, par ailleurs, de froisser les partenaires internationaux des États-Unis qui compte tenu du glissement du calendrier n'auront pas pu exploiter tout le potentiel de leurs laboratoires : un programme international sous la conduite des États-Unis pourrait être difficile à mettre en place dans le futur. Le prolongement de la durée de vie a toutefois un coût estimé à 13,7 milliards de dollars qui ne figurait pas dans le budget de la NASA fin 2009. Le président américain Obama a entériné cette position en proposant le 1er février 2010 au Congrès d'allouer un budget pour financer la prolongation.

Obsolescence des modules

Le module Pirs frappé d'obsolescence doit être largué en 2011. Son rôle est repris par le module Poisk

Les plans initiaux prévoyaient que la station ait une durée de vie totale de 30 ans. Pour des raisons budgétaires, les différents éléments ont été généralement conçus pour une durée opérationnelle de 15 ans. La date limite d'utilisation théorique commence donc dès 2013 pour les modules les plus anciens. Au delà de cette date les incidents pourraient théoriquement commencer à se multiplier.

Désorbitation

La désorbitation de la station relève de la responsabilité de la NASA. Bien que le module Zvezda dispose d'un système de propulsion capable de maintenir la position de la station spatiale, ses moteurs ne sont pas suffisamment puissants pour déclencher la rentrée atmosphérique de la station du fait de la masse de celle-ci, qui dépasse les 400 tonnes. Par ailleurs, la Russie envisage aujourd'hui de conserver la partie russe de la station en orbite. Différents scénarios alternatifs sont étudiés, dont celui de lancer un module dédié à cette tâche : dans tous les cas, le coût devrait être supérieur à 2 milliards de dollars Une des options envisagées est d'utiliser un vaisseau cargo européen ATV qui pourrait appliquer une poussée suffisante.