ISS - Modules
par Vincent Mollet
publié le 21 décembre 2002, mis à jour le 23 décembre 2006


La structure de l'ISS est modulaire. Sa construction s'effectue petit à petit en orbite, de nouveaux éléments y étant progressivement ajoutés.
Voici quelques informations à propos de modules déjà en place ou déjà utilisés, ainsi que de futurs éléments qui devraient les rejoindre. La liste qui suit n'est pas exhaustive ; elle sera complétée et améliorée au fur et à mesure que notre équipe perfectionnera sa connaissance de l'ISS. N'hésitez pas à nous faire part de vos suggestions et remarques !

Remarques : le signe * signale un module (partiellement) déjà en place ou déjà utilisé, suivant qu'il s'agit d'un élément permanent ou non.

ATV (Automated Transfer Vehicle)
Pays : Europe
Véhicule spatial inhabité permettant le réapprovisionnement de l'ISS.
Basé sur le modèle des MPLM (actuellement déjà en service), l'ATV sera lancé depuis Kourou (Guyane française) par un lanceur Ariane 5, amenant de l'équipement, de la nourriture, de l'air, de l'eau…
Une fois arrimé (automatiquement) au module Zvezda de l'ISS, il se comportera comme un module pressurisé, accessible par les astronautes qui le déchargeront et y entreposeront leurs déchets. Ses moteurs (4 de 490 N et 28 de 220 N) permettront de rehausser l'orbite de l'ISS et d'en contrôler l'orientation.
Au bout de quelques mois, l'ATV sera désolidarisé de l'ISS et brûlera dans l'atmosphère. La station sera ensuite ravitaillée par un nouvel ATV et ainsi de suite…
Longueur : 9,794 m
Diamètre maximum : 4,480 m
Panneaux solaires : 4 ailes portant chacune 4 panneaux

Charge utile amenée à l'ISS : 7,667 tonnes maximum
Dont :
Eau : 0 à 840 kg
Gaz : 0 à 100 kg (azote, oxygène ou air. 2 gaz par vol)
Carburant pour changer l'orientation de l'ISS et rehausser son altitude : 0 à 4500 kg
Autres : équipement, nourriture : 1500 à 5500 kg

Masse de déchets dont l'ATV peut être chargé à son départ de l'ISS : 6,5 tonnes


Columbus
Pays : Europe
Laboratoire européen de la station. Cet élément servira donc à la recherche scientifique. Il sera arrimé au Node 2.
En échange du lancement de Columbus par une navette américaine, les Européens se sont chargés de la construction du Node 2, pour le compte des USA.
Longueur : 6,871 m
Diamètre maximum : 4,477 m
Volume interne total : 75 m³


Cupola
Pays : USA (propriétaire) – Europe (constructeur)
Il s'agit d'une verrière composée de 7 fenêtres (6 latérales et 1 supérieure), qui permettra à l'équipage d'observer le reste de la station, les véhicules « visiteurs », la Terre et les objets célestes.
En échange du transport par la NASA de charges pour le compte de l'Europe, celle-ci lui fournit cet élément d'ISS.
Hauteur : 1,5 m
Diamètre maximum : 2,955 m
Masse au lancement : 1,805 tonne
Masse en orbite : 1,88 tonne


Destiny*
Pays : USA
Ce module est le laboratoire américain de la station ; l'équipage y effectue des expériences scientifiques.
Il dispose d'une fenêtre de 50,9 cm de diamètre et est arrimé au nœud de communication Unity. Il sera également lié au Node 2, lorsque celui-ci rejoindra la station.
Pour l'instant, l'adapteur PMA-2 (permettant l'arrimage de navettes à la station) est fixé sur Destiny.
Longueur : 8,5 mètres
Diamètre : 4,3 mètres
Lancement : 7 février 2001 (mission 5A, STS-98, navette américaine Atlantis)


EXPRESS Pallet
Pays : Brésil
Le programme EXPRESS (EXpedite the PRocessing of Experiments to Space Station) se compose de deux systèmes : un casier pressurisé (EXPRESS Rack) et une palette (EXPRESS Pallet) extérieure.
Cette dernière permettra l'exposition d'expériences à l'espace.
Elle pourra être fixée en n'importe quel endroit de la poutrelle extérieure (Integrated Truss Structure) ou sur le Japanese Experiment Module Exposed Facility (JEM EF). Les instruments qui s'y trouveront pourront utiliser l'énergie de la station, son système de traitement de données et de commandes et son système vidéo. Les occupants de la station emploieront des systèmes robotisés pour placer ou enlever des éléments sur cette palette, sans devoir effectuer de sorties spatiales.


Integrated Truss Structure*
Pays : USA
Cette grande poutrelle extérieure, longue de 91 mètres, a pour but de supporter des panneaux solaires (servant à l'alimentation de la station en électricité) et des radiateurs (destinés à dissiper la chaleur produite par les installations de l'ISS).
Elle est composée de plusieurs éléments alignés :

S0* : pièce centrale
Lancement : 8 avril 2002 (mission 8A, STS-110, navette américaine Atlantis)

Les pièces suivantes sont situées à bâbord ou tribord de S0 suivant que leur nom commence par P (Port = bâbord en anglais) ou S (Starboard = tribord en anglais). Plus elles sont éloignées de S0, plus le chiffre qui apparaît dans leur nom est élevé.

S1* : Lancement : 7 octobre 2002 (mission 9A, STS-112, navette américaine Atlantis)

S3-4

S5

S6

P1* : Lancement : 24 novembre 2002 (mission 11A, STS-113, navette américaine Endeavour)

P3-4* : Lancement : 9 septembre 2006 (mission 12A, STS-115, navette américaine Atlantis)

P5* : Lancement : 10 décembre 2006 (mission 12A.1, STS-116, navette américaine Discovery)

P6* : Lancement : 31 novembre 2000 (mission 4A, STS-97, navette américaine Endeavour)
La structure P6 se trouve pour l'instant au bout de la structure Z1. Elle sera déplacée pour être installée au bout de P5.


Mobile Servicing System*

Pays : Canada
Il s'agit d'un bras robotisé situé à l'extérieur de la station et facilitant l'assemblage de l'ISS et sa maintenance. Trois éléments le composent :

Canadarm2 (Space Station Remote Manipulator System (SSRMS))*
Le bras proprement dit, d'une longueur de 17,6 mètres.
Lancement : 19 avril 2001 (mission 6A, STS-100, navette américaine Endeavour)

Mobile Base System (MBS)*
La plate-forme mobile sur laquelle est fixé le Canadarm2. Se déplace sur des rails le long de la station et permet donc de positionner le Canadarm2 en divers points.
Lancement : 5 juin 2002 (mission UF-2, STS-111, navette américaine Endeavour)

Canada Hand (Special Purpose Dexterous Manipulator)
La main robotisée qui terminera le Canadarm2 et permettra d'effectuer des opérations délicates.


MPLM (Multi-Purpose Logistics Modules)*
Pays : USA (propriétaire) - Italie (constructeur)
Ces trois modules, baptisés Leonardo, Raffaello et Donatello, ont été construits par l'Italie pour le compte des USA, en échange d'un accès italien au temps de recherche américain à bord de la station.
Leur principe d'utilisation est le suivant. L'un de ces modules est chargé dans la soute d'une navette américaine, en partance pour l'ISS. Lorsque la navette s'est accrochée à la station, le module est sorti de la soute au moyen du bras robotisé de la navette, puis arrimé à l'ISS. L'équipage peut alors procéder au déchargement de l'équipement qu'il contient et le charger avec du matériel devant retourner sur Terre.
Le module est ensuite réinstallé dans la soute de la navette avant son retour. Notons que le module n'est pas accessible à l'équipage de la navette (depuis la cabine) lorsqu'il se trouve dans la soute de celle-ci.
Longueur de Leonardo : 6,4 m
Diamètre de Leonardo : 4,6 m
Masse : 4,1 tonnes
Charge utile : 9,1 tonnes
Les MPLM ont déjà été utilisés à plusieurs reprises :
- 8 mars 2001 : Leonardo (5A.1, STS-102, navette américaine Discovery)
- 19 avril 2001 : Raffaello (6A, STS-100, navette américaine Endeavour)
- 10 août 2001 : Leonardo (7A.1, STS-105, navette américaine Discovery)
- 5 décembre 2001 : Raffaello (UF-1, STS-108, navette américaine Endeavour)
- 5 juin 2002 : Leonardo (UF-2, STS-111, navette américaine Endeavour)
- 26 juillet 2005 : Raffaello (LF1, STS-114, navette américaine Discovery)
- 4 juillet 2006 : Leonardo (ULF 1.1, STS-121, navette américaine Discovery)


Node 2
Pays : USA (propriétaire) – Europe (constructeur)
Cet élément servira, tout comme Unity, à permettre le passage entre plusieurs parties de la station. Il reliera ainsi le laboratoire japonais Kibo, le laboratoire européen Columbus, le laboratoire américain Destiny, le Centrifuge Accomodation Module et des Multipurpose Logistics Modules. Les navettes pourront s'arrimer à la station via l'adapteur PMA-2, qui sera fixé sur ce Node 2 (il est pour l'instant lié au module Destiny).
Node 2 a été construit par des firmes européennes pour le compte des Etats-Unis et ce, en échange du lancement du laboratoire européen Columbus par une navette américaine.
Longueur : 6,706 m
Diamètre : 4,48 m
Masse en orbite : 15,3 tonnes


Pirs*
Pays : Russie
Ce port d'arrimage est situé sous le module Zarya.
Lancement : 14 septembre 2001 (mission 4R, fusée russe Soyouz)


Progress*
Pays : Russie
Véhicule inhabité permettant le ravitaillement de la station. Des Progress ont été utilisés à plusieurs reprises pour ravitailler l'ISS.


Quest Joint Airlock*
Pays : USA
Sas lié au module Unity. Il permet aux membres de l'équipage d'effectuer des sorties spatiales en scaphandres américains ou russes.
Longueur : 5,5 m
Diamètre : 4 m
Masse : 6,064 tonnes
Volume : 34 m³
Lancement : 12 juillet 2001 (mission 7A, STS-104, navette américaine Atlantis)


Soyouz (habités)*
Pays : Russie
Véhicule habité permettant le transport de 3 personnes. Un Soyouz est en permanence arrimé à l'ISS pour servir de « canot de sauvetage » à l'équipage (limité donc pour l'instant à 2 ou 3 personnes) en cas de grave problème, lui permettant ainsi de regagner la Terre. Le Soyouz attaché à l'ISS est changé tous les six mois environ.

Le premier Soyouz à destination de l'ISS a permis l'arrivée dans la station de son premier équipage permanent.
Les quatre Soyouz suivants ont été amenés par des équipages « taxi » de 3 personnes. Ces derniers partaient pour l'ISS à bord d'un nouveau Soyouz, puis, après quelques jours passés dans la station, retournaient sur Terre au moyen du Soyouz précédent.
Par la suite, les Soyouz ont servi à assurer la rotation des équipages permanents.

Lancements :
- 31 octobre 2000 : (Soyouz TM-31) premier équipage permanent
- 28 avril 2001 : (Soyouz TM-32) équipage « taxi » retournant ensuite sur Terre avec le Soyouz TM-31
- 21 octobre 2001 : (Soyouz TM-33) équipage « taxi » retournant ensuite sur Terre avec le Soyouz TM-32
- 25 avril 2002 : (Soyouz TM-34) équipage « taxi » retournant ensuite sur Terre avec le Soyouz TM-33
- 30 octobre 2002 : (Soyouz TMA-1) équipage « taxi » retournant ensuite sur Terre avec le Soyouz TM-34
- 26 avril 2003 : (Soyouz TMA-2) départ pour l'ISS du 7ème équipage permanent. Le 6ème équipage permanent revient sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-1 quelques jours plus tard.
- 18 octobre 2003 : (Soyouz TMA-3) départ pour l'ISS du 8ème équipage permanent, accompagné d'un astronaute européen. Le 7ème équipage permanent et l'astronaute européen reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-2 quelques jours plus tard.
- 19 avril 2004 : (Soyouz TMA-4) départ pour l'ISS du 9ème équipage permanent, accompagné d'un astronaute européen. Le 8ème équipage permanent et l'astronaute européen reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-3 quelques jours plus tard.
- 14 octobre 2004 : (Soyouz TMA-5) départ pour l'ISS du 10ème équipage permanent, accompagné d'un cosmonaute russe. Le 9ème équipage permanent et le cosmonaute russe reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-4 quelques jours plus tard.
- 15 avril 2005 : (Soyouz TMA-6) départ pour l'ISS du 11ème équipage permanent, accompagné d'un astronaute européen. Le 10ème équipage permanent et l'astronaute européen reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-5 quelques jours plus tard.
- 1er octobre 2005 : (Soyouz TMA-7) départ pour l'ISS du 12ème équipage permanent, accompagné d'un touriste spatial. Le 11ème équipage permanent et le touriste spatial reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-6 quelques jours plus tard.
- 30 mars 2006 : (Soyouz TMA-8) départ pour l'ISS des 2 premiers membres du 13ème équipage permanent, accompagnés d'un astronaute brésilien. Le 12ème équipage permanent et l'astronaute brésilien reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-7 quelques jours plus tard.
- 18 septembre 2006 : (Soyouz TMA-9) départ pour l'ISS de 2 membres du 14ème équipage permanent, accompagnés d'une touriste spatiale. Deux membres du 13ème équipage permanent et la touriste spatiale reviennent sur Terre à l'aide du Soyouz TMA-8 quelques jours plus tard.


Space Shuttle (navette spatiale)*
Pays : USA
Véhicule spatial habité et réutilisable, employé notamment pour approvisionner l'ISS, permettre la rotation de l'équipage permanent et l'apport de nouveaux éléments de la station. Les équipages qui ont occupé les navettes au cours de ces missions allaient de 5 à 7 personnes.
Trois navettes différentes (Atlantis, Discovery et Endeavour) ont été utilisées pour 20 missions à destination de l'ISS.
Lancements :
- 4 décembre 1998 : installation de Unity, premier vol habité pour l'ISS (mission 2A, STS-88, navette américaine Endeavour)
- 27 mai 1999 : préparation de l'ISS à son occupation permanente, première entrée d'êtres humains dans l'ISS en orbite (mission 2A.1, STS-96, navette américaine Discovery)
- 19 mai 2000 : préparation de l'ISS à son occupation permanente (mission 2A.2a, STS-101, navette américaine Atlantis)
- 8 septembre 2000 : préparation de la station à son occupation permanente (mission 2A.2b, STS-106, navette américaine Atlantis)
- 11 octobre 2000 : installation de Z1 (mission 3A, STS-92, navette américaine Discovery)
- 31 novembre 2000 : installation de P6 (mission 4A, STS-97, navette américaine Endeavour)
- 7 février 2001 : installation de Destiny (mission 5A, STS-98, navette américaine Atlantis)
- 8 mars 2001 : échange des équipages permanents 1 et 2 (mission 5A.1, STS-102, navette américaine Discovery)
- 19 avril 2001 : installation de Canadarm2 (mission 6A, STS-100, navette américaine Endeavour)
- 12 juillet 2001 : installation du Quest Joint Airlock (mission 7A, STS-104, navette américaine Atlantis)
- 10 août 2001 : échange des équipages permanents 2 et 3 (mission 7A.1, STS-105, navette américaine Discovery)
- 5 décembre 2001 : échange des équipages permanents 3 et 4 (mission UF-1, STS-108, navette américaine Endeavour)
- 8 avril 2002 : installation de S0 et du Mobile Transporter (mission 8A, STS-110, navette américaine Atlantis)
- 5 juin 2002 : échange des équipages permanents 4 et 5, installation du Mobile Base System (mission UF-2, STS-111, navette américaine Endeavour)
- 7 octobre 2002 : installation de S1 et du Crew and Equipment Translation Aid (CETA) Cart A (mission 9A, STS-112, navette américaine Atlantis)
- 24 novembre 2002 : échange des équipages permanents 5 et 6, installation de P1 et du Crew and Equipment Translation Aid (CETA) Cart B (mission 11A, STS-113, navette américaine Endeavour)
- 26 juillet 2005 : test pour la reprise des vols après l'accident de la navette Columbia, utilisation du MPLM Raffaello, remplacement du CMG 1 (l'un des gyroscopes servant au contrôle de l'orientation de la station)...(mission LF1, STS-114, navette américaine Discovery)
- 4 juillet 2006 : tests de nouveaux équipements et procédures de sécurité, utilisation du MPLM Leonardo, arrivée du 3ème membre du 13ème équipage permanent (mission ULF 1.1, STS-121, navette américaine Discovery)
- 9 septembre 2006 : installation de P3/P4 (mission 12A, STS-115, navette américaine Atlantis)
- 10 décembre 2006 : installation de P5, reconfiguration de l'alimentation électrique de la station, remplacement d'un membre du 14ème équipage permanent (mission 12A.1, STS-116, navette américaine Discovery)

Voir notre page consacrée aux équipages de navettes ayant visité l'ISS.


Unity Node*
Pays : USA
Unity est un élément permettant le passage entre diverses parties de la station. Il relie ainsi le module de contrôle Zarya (via l'adapteur PMA-1), le laboratoire Destiny, et le sas Quest. La structure Z1 y est également fixée.
Longueur : 5,5 m
Diamètre : 4,6 m
Lancement : 4 décembre 1998 (mission 2A, STS-88, navette américaine Endeavour)


(IST) Z1*
Pays : USA
Structure extérieure accrochée au nœud Unity et contenant des composants permettant la distribution d'énergie, quatre disques servant au contrôle de l'orientation de la station (Control Moment Gyros – CMG), des équipements de communication, un système de contrôle de température, …
C'est sur cette structure que sont pour l'instant fixés les panneaux solaires de la structure P6.
Lancement : 11 octobre 2000 (mission 3A, STS-92, navette américaine Discovery)
Activation des CMG : février 2001 (mission 5A, STS-98, navette américaine Atlantis)


Zarya (Functional Cargo Block – FGB – module de contrôle)*
Pays : Russie (construction) – USA (financement)
Construit par le Khrunichev State Research and Production Space Center (Moscou) à partir de décembre 1994, ce module habitable fut le premier élément de l'ISS à être lancé. Il permettait le contrôle de l'orientation de la station, fournissait de l'énergie et offrait des systèmes de communication, lorsque l'ISS n'avait pas encore reçu son troisième module, Zvezda, qui a repris, depuis lors, plusieurs fonctions de Zarya.
Il possède 24 grands propulseurs et 12 petits, lui permettant de changer d'orientation, auxquels s'ajoutent 2 moteurs principaux.
Ses deux panneaux solaires (10,7 mètres de long et 3,4 mètres de large, chacun) et ses six batteries nickel-cadmium peuvent produire une moyenne de 3 kW.
Des vaisseaux Soyouz ou Progress peuvent s'y arrimer et il est lui-même lié aux modules Zvezda et Unity.
Par la suite, il sera surtout utilisé pour ses capacités de stockage et ses 16 réservoirs externes. Ces derniers peuvent contenir plus de 5,4 tonnes de carburant.
Sa durée de vie opérationnelle est de minimum 15 ans.
Longueur : 12,6 mètres
Largeur : 4,1 mètres (dans sa plus grande largeur)
Masse : 19,323 tonnes.
Lancement : 20 novembre 1998 (mission 1A/R, fusée russe Proton)


Zvezda (module de service)*
Pays : Russie
Ce module, arrimé au module Zarya, fournit de l'énergie électrique (il dispose de panneaux solaires) et possède des systèmes de traitement de données, de communications (permettant aux contrôleurs au sol d'effectuer à distance certaines commandes), de contrôle de vol et de propulsion. Il comporte 14 fenêtres.
Des vaisseaux Soyouz ou Progress peuvent s'y arrimer et l'équipage peut mener des sorties spatiales (avec des scaphandres russes) depuis ce module.
Il offre également aux astronautes des installations sanitaires, une cuisine, des équipements leur permettant de faire de l'exercice physique… Ils peuvent également y dormir.
Longueur : 13,1 mètres
Envergure : 29,7 mètres
Masse : 19,051 tonnes
Lancement : 12 juillet 2000 (mission 1R, fusée russe Proton)

Sources :

NASA Human Space Flight
Rubrique de la NASA traitant des missions habitées

ESA - Human Space Flight
Rubrique de l'ESA traitant des missions habitées

Les dossiers Espace de Claude Lafleur
Le point sur la Station spatiale internationale
De la documentation en français sur l'ISS