Quel vaisseau remplacera Soyouz?

L’heure de la relève n’a pas encore sonné pour le vénérable vaisseau Soyouz. Pourtant, la Russie travaille depuis longtemps sur son prochain vaisseau spatial. Baptisé “Federatsia” suite à un sondage réalisé dans tout le pays, cet engin devrait être conçu pour quitter l’orbite terrestre. Aujourd’hui, il est parti dans l’espace pour la première fois…en miniature. L’indicateur de microgravité du vol MS-02 était une maquette du vaisseau spatial de nouvelle génération. Le Spatioscope esquisse pour vous Federatsia, le futur du transport spatial russe.

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Le design général du nouveau vaisseau russe Federatsia.                         Crédits: Roscosmos

Entre hésitations politiques et nécessités technologiques

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A bord de Soyouz!

Soyouz avait été développé dans le cadre du programme lunaire soviétique pour permettre aux cosmonautes de quitter l’orbite terrestre. Disposant d’une autonomie assez importante, il s’avèra très utile pour transporter les équipages des stations spatiales, fonction qu’il occupe encore aujourd’hui. N’oublions pas cependant que Soyouz est un engin qui a été développé en même temps que le programme Apollo, il y a maintenant plus de 50 ans! Son nom lui-même (Soyouz signifie “Union” en russe) est le symbole d’une époque révolue.

La nécessité d’une relève est évidente pour tout le monde. Elle est l’une des priorités de Roscosmos depuis que Vladimir Poutine a rendu aux pays les ambitions spatiales qui avaient sombré avec l’URSS. Mais après plus de quinze années, le nouveau vaisseau reste toujours un concept. Pourquoi?

Tout d’abord, l’annulation du projet de navette spatiale Bourane avait laissé un grand vide: ces vaisseaux étaient supposés amener six cosmonautes vers la station spatiale Mir, soit le double d’un vaisseau Soyouz. Ils devaient également emporter une charge utile conséquente. Emportée dans le tourment des années 90, la Russie devait renoncer à sa grandeur spatiale, et demeurait dans l’incapacité de fournir un successeur à Soyouz. Faute de ressources, on décidait d’améliorer ce vaisseau avec les versions TM, TMA, et aujourd’hui MS.

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Le projet Kliper. Crédits: Roscosmos

En 2004, Nikolaï Moiseyev, le directeur de l’agence spatiale russe, présenta le projet Kliper. Il s’agissait d’une petite navette spatiale, semblable en terme de design au projet Hermes. Mais le pays demeurait encore fragile économiquement, et les russes recherchaient avidement des partenaires pour réaliser ce projet. Lors du salon du Bourget de 2005, l’ESA et les russes annonçaient leur coopération sur la réalisation de Kliper. Une participation de JAXA (Japon) avait aussi été évoquée. Mais très rapidement, l’Europe se révéla incapable d’assurer une cohésion suffisante pour développer les vols habités. La France était prête à se lancer dans un tel projet, mais ce n’était pas le cas des autres pays. Finalement, pour des raisons budgétaires, la participation européenne fut annulée. Les russes se retrouvaient seuls et sans les ressources nécessaires pour développer Kliper. Même si RKK Energia se proposaient de développer l’engin sur ses propres fonds, Kliper ne fut même pas exposé lors du salon MAKS en 2007.

La Russie décidait alors de revenir à un design plus conventionnel avec le développement d’une capsule destinée à voler vers 2020: le projet PPTS (Prospective Piloted Transport System), désormais baptisé Federatsia. Avec l’émission d’un appel d’offre en 2009, ce projet était politiquement entériné. Restait désormais à définir un design pour le nouveau vaisseau.

Quelles missions pour Federatsia?

 

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La capsule de Federatsia présentée en 2015 au MAKS. Crédits: Roscosmos

Comme pour les sondes, le design des vaisseaux spatiaux est largement déterminé par les missions qui leurs sont attribuées. L’entreprise d’état RKK Energia est en charge du projet. Trois versions sont à l’étude, qui correspondent à trois types de mission:

Federatsia devra tout d’abord reprendre la mission de Soyouz, à savoir transporter des hommes en orbite basse terrestre. On décide que la capacité sera de cinq puis six cosmonautes. Comme pour son prédécesseur, Federatsia sera capable de s’amarrer automatiquement à une cible. D’une masse de 12t, l’engin pourra emporter 500 kg de fret, en plus de l’équipage. Il disposerait d’une autonomie de 365 jours (contre 200 actuellement pour Soyouz-MS), et la capsule pourrait être réutilisée dix fois. Contrairement à Soyouz, dont l’espace habitable était divisé en deux parties (module orbitale et module de rentrée atmosphérique), Federatsia reprend la forme conique des vaisseaux Apollo, Orion, Dragon, etc. La capsule sera dotée d’un “système d’atterrissage souple”: des rétrofusées permettront de ralentir la capsule à 50m du sol, comme pour Soyouz. A la base, les ingénieurs souhaitaient pouvoir réaliser un atterrissage sans parachute, juste à l’aide de ce système. Mais cette solution n’est plus à l’ordre du jour.

Une version cargo sera développée pour prendre le relais du vaisseau Progress: d’une capacité d’emport de 2t, il sera entièrement automatisé. Il pourrait également ramener 500 kg de fret sur Terre.

Federatsia devra aussi être en mesure d’envoyer des hommes vers la Lune. L’équipage serait réduit à 4 hommes, et  100 kg de fret. Le module de service sera d’une taille beaucoup plus importante que pour les vols en LEO, afin d’assurer les besoins en carburant et support de vie du vaisseau.  

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L’intérieur du vaisseau. Crédits: Roscomos

On remarque que le design du vaisseau s’inscrit dans un programme spatial dont l’horizon s’étend à 2030-2040: continuation de la présence humaine en orbite basse terrestre, établissement d’une présence humaine en orbite lunaire, voire à la surface de la Lune. Comme pour Soyouz, l’utilisation finale de Federatsia pourrait être bien différente de ce pourquoi il était initialement prévu.

Quelle est la suite des opérations?

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L’équipage de MS-02 avec sa maquette de Federatsia. Elle servira à indiquer l’état de micro-apesanteur. Crédits: space.com

De 2009 à 2013, la conception du nouveau vaisseau est allée très vite, même s’il y a parfois eu des ajustements ou des retards. Mais la crise économique semble avoir donné un coup d’arrêt considérable au projet. Pour le moment, le budget pour Federatsia représente 57 milliards de roubles (A peu près 800 millions d’euros), étalés de 2016 à 2025. Il s’agit du coup de développement du vaisseau uniquement.

Sa masse de 12t rend la mise en orbite de Federatsia plus délicate que pour Soyouz (environ 7t). Les lanceurs Soyouz ne peuvent pas amener le nouveau vaisseau à l’altitude prévu. Il faut donc un nouveau lanceur, plus performant en terme de masse utile. Ce sera la tâche de Angara A5 : A terme ce lanceur pourra délivrer plus de 24t en LEO, 7t en GTO, grâce à ses 5 moteurs RD-191 (1er étage + 4 boosters). Un premier vol a eu lieu en 2014, et le premier vol depuis vostotchniy devrait avoir lieu en 2021.

Alors qu’initialement le premier vol était prévu pour 2017, RKK Energia a annoncé en septembre qu’il pourrait finalement avoir lieu en 2021. De fait, les deux premiers vols se feront sans équipages. Le premier vol vers l’ISS devrait donc avoir lieu vers 2024. D’ici là, il faudra probablement songer à changer de station spatiale! Les vols vers la Lune seraient quant à eux repoussés à 2030-35, et les départs vers Mars bien au-delà.

Federatsia porte en lui une forte charge politique. Son nom  déjà porte en lui un projet politique, et le drapeau d’une nation. Surtout, ce vaisseau sera le premier à décoller de Russie et à y atterrir. Fini donc, la dépendance à l’égard du Kazakhstan depuis 1991: Le nouveau cosmodrome Vostotchniy permettra de faire décoller les lanceurs Angara, et les capsules se poseront aux alentours de Saratov, dans le sud du pays.

 

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