Capsule, module, station, vaisseau… Les terminologies d'une mission spatiale habitée

Une capsule Soyouz s'approche de l'ISS.

Vos astronautes préférés viennent de quitter la Terre. Depuis des mois vous suivez leur actualité, mais... le spatial a ses codes, son vocabulaire, et vous avez du mal à vous y retrouver ?

Cet article abordera avant tout les missions habitées ; pour tout ce qui concerne les missions robotisées, un autre article est en préparation !

Capsule

C'est le véhicule spatial par excellence, utilisé par les astronautes pour quitter la Terre et revenir s'y poser. Les capsules n'offrent habituellement qu'un volume réduit, parce qu'elles ne servent que pour le transport et que ses occupants ne passent que quelques jours (maximum) à l'intérieur. Les capsules spatiales utilisent deux formats, qui sont particulièrement adaptés à leur traversée et leur freinage atmosphérique : en goutte d'eau (comme la russe Soyouz, la chinoise Shenzhou ou l'américaine Crew Dragon), ou conique (comme les capsules Apollo et Orion américaines). La prochaine génération de capsules est conçue pour être réutilisable.

La plupart des capsules aujourd'hui sont équipées de modules de service, qui sont largués et sacrifiés au cours du retour sur Terre. Ces appendices contiennent en général les moteurs de manœuvres, les réservoirs, les panneaux solaires, les batteries, bref tout ce qui permet d'assurer la mission. A leur décollage, les fusées qui transportent ces capsules (ou les véhicules eux-mêmes) sont équipées de systèmes d'éjection d'urgence...

Et pour leur retour sur Terre, toutes suivent peu ou prou le même profil de vol : une rentrée atmosphérique supportée à l'aide d'un bouclier thermique, puis le déploiement d'un ou plusieurs parachutes et l'atterrissage (sur airbags comme Starliner, rétro-propulsé comme Soyouz) ou l'amerrissage (comme Crew Dragon ou Apollo). Les petites capsules Soyouz et Shenzhou disposent en plus d'un module « orbital » qui offre un peu de place pour se dégourdir les jambes à leurs occupants, du stockage et un système de WC.

La navette Discovery s'approche de l'ISS

Navette

Si une capsule aborde le vol spatial par le minimalisme, une navette utilise une approche différente, celle d'un avion spatial. La principale caractéristique réside donc dans le fait qu'une navette ne va pas « tomber » du ciel mais revenir se poser sur une piste aménagée (en général un peu plus longue que celle d'un aéroport classique). Deux modèles différents de navettes habitables ont volé en orbite, la russe Bourane et l'américaine STS (Space Transportation System). Seule cette dernière a fait voler des astronautes dans ses 5 exemplaires bien connus : Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis et Endeavour.

Par nature réutilisable et manœuvrable en orbite comme dans l'air, une navette est un véhicule beaucoup plus complexe et plus lourd, mais aussi beaucoup plus capable qu'une capsule. Les navettes STS ont joué un rôle crucial pour assembler la Station Spatiale Internationale, et intervenir en orbite sur des satellites grâce à leur très large soute. La France a tenté de mettre en place un projet de navette spatiale avec l'Allemagne, puis l'ESA. Nommé Hermes, le projet n'a jamais pu aboutir.

Avion fusée

Une navette est-elle un avion-fusée ? C'est ouvert à interprétation, mais ce terme est plus utilisé aujourd'hui pour désigner un avion équipé d'un moteur fusée, comme le petit avion suborbital de Virgin Galactic dont le premier modèle (VSS Unity) est capable d'envoyer son équipage faire une parabole jusqu'à environ 90 km d'altitude.

Célèbre photo du cosmonaute Valeri Polyakov au hublot de la station MIR

Station

Se rendre en orbite, c'est bien, mais pour vivre plus d'une semaine ou deux autour de la Terre, ou bien pour mettre en place des expériences, il faut une station spatiale. De l'espace extérieur avec de grands panneaux solaires, des échangeurs thermiques, un éventuel bras robotisé... et de l'espace intérieur pour accueillir un équipage et ses expériences, voici ce qui constitue le cœur d'une station. Les capsules et navettes viennent s'y amarrer, de façon pilotée (comme les navettes STS) ou automatisée (comme Soyouz).

Depuis les toutes premières, les soviétiques Saliout et l'américaine Skylab, la technique a bien progressé, et des missions de longue durée de plus de 6 mois ont pu avoir lieu sur les deux plus grandes stations, Mir et l'ISS.

Module

Une station est rarement constituée d'un seul bloc ou cylindre auquel on vient s'amarrer, même si c'était le cas pour les premières, et les stations chinoises Tiangong-1 et 2 dans la dernière décennie. Avec plus de besoins en habitats, en pilotage, en laboratoires, en stockage... Eh bien on assemble une station spatiale constituée de plusieurs modules. Ces derniers peuvent être très spécialisés, comme le sas Quest de l'ISS qui sert aux astronautes à entrer et sortir avec leurs combinaisons extravéhiculaires, ou bien être aménagées en laboratoires qui peuvent être reconfigurés, comme le module européen Colombus (toujours sur l'ISS).

En cas de problème ou d'urgence, un module peut en général être isolé des autres grâce à des écoutilles étanches. Cela a déjà sauvé tout un équipage en 1997, lorsqu'un véhicule cargo est venu frapper le module Spektr sur la station Mir : les astronautes ont dû évacuer et cloisonner le module en quelques secondes pour éviter que toute la station ne se dépressurise.

L'ISS, vue par l'équipage d'une capsule Soyouz qui rentrait sur Terre

Module lunaire

Celui-ci est un peu particulier ! Le module lunaire, sobrement appelé LM ou LEM, faisait partie des missions Apollo entre 1968 et 1972. Après le décollage et une fois en route pour la Lune, la capsule Apollo attachée à son module de service faisait une manœuvre pour s'amarrer au module lunaire, qui procurait durant la mission un espace supplémentaire... Et surtout permettait à deux astronautes d'aller atterrir sur la Lune ! Le LM remontait ensuite en orbite, retrouvait la capsule Apollo pour y transférer les astronautes et les échantillons de Lune, avant d'être largué.

Le module lunaire de la mission Apollo 13 servit aussi de « radeau de sauvetage » aux trois occupants de la mission dont le module de service était gravement endommagé, et qui ne pouvaient rester dans la capsule.

Vaisseau

Bon techniquement, un vaisseau spatial se réfère à un engin spatial (habité) imaginaire, tandis qu'un véhicule désigne son équivalent réel. Dans la pratique, il y a aussi une question de... taille. En effet lorsqu'on évoque un vaisseau cela implique en général qu'un équipage soit capable de vivre dedans. Cela ne correspond donc pas dans l'imaginaire commun, à une capsule habitée.