Vladimir Solvyov raconte les problèmes survenus avec le module Naouka

Le bureau de design expérimental numéro un a été formé il y a 75 ans, dirigé par le designer en chef Sergueï Korolyov. Ce sont ses spécialistes qui ont assuré la primauté du pays dans l'espace - ils ont mis le premier satellite en orbite et envoyé Youri Gagarine dans l'espace. À l'heure actuelle, l'entreprise s'appelle Rocket and Space Corporation "Energuya" du nom de S.P. Korolyov (qui fait partie de la société d'État de Roscosmos) et la seule en Russie à détenir des compétences dans le domaine de l'astronautique habitée. Elle fabrique le vaisseau cargo Progress MS et le Soyouz MS habité, développe un nouveau vaisseau spatial Orël et une fusée super-lourde pour les vols vers la Lune, assure le fonctionnement du segment russe de la Station spatiale internationale (ISS) et travaille sur l'idée de créer une nouvelle station nationale (ROSS).

Fin juillet, la Russie a envoyé le module de laboratoire polyvalent Naouka sur l'ISS, qui se préparait depuis longtemps à son lancement. Le vol lui-même s'est déroulé avec un certain nombre de problèmes, mais les spécialistes sur Terre ont réussi à les éliminer et à amarrer le module à la station en mode automatique. Vladimir Solovyov, concepteur en chef de RKK Energuya, directeur de vol du segment russe de l'ISS, cosmonaute, a expliqué à RIA Novosti le difficile sauvetage de Naouka et les perspectives de son utilisation dans le cadre de la station, ainsi que l'avenir du segment russe de l'ISS.

Une lecture particulièrement intéressante pour comprendre les difficultés rencontrées, loin des "rumeurs et des potins" comme le dit lui-même Solvyov.

Traduction libre de Kosmosnews.fr

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- Il a été signalé un certain nombre de situations d'urgence auxquelles il a fallu faire face après le lancement du module "Naouka". Parlez-nous d'eux.

- Malheureusement, la liste des situations d'urgence survenues lors du vol autonome du module de laboratoire polyvalent Naouka s'est avérée assez longue. La Commission de RKK Energuya a terminé son enquête, les matériaux ont été remis à la Commission de Roscosmos. Après l'achèvement des travaux de cette commission, certaines informations peuvent être rendues publiques. Sans parler en détails, nous avons deux types de problèmes : avec le système de carburant et les capteurs. Le troisième problème logiciel est survenu après l'amarrage. Malgré les problèmes avec les vannes du système de carburant, en raison desquels le carburant dans les réservoirs n'a pas été redistribué de façon satisfaisante, et qu'il est devenu peu pratique pour nous de travailler avec, nous avons réussi à conserver la capacité d'effectuer des manœuvres.

- Dans quelle mesure ces éventualités étaient-elles inattendues ?

- Ils étaient tous dans la catégorie des situations d'urgence hors conception, tous étaient inattendus.

- Quel niveau de gravité?

- Tout ce qui s'est passé avec les fournitures de carburant et les logiciels était des situations d'urgence assez graves.

- Y avait-il une possibilité d'issue totalement défavorable, ou aviez-vous confiance dans le bon déroulement de la mission dans tous les cas ?

- Il y avait la confiance que nous y arriverions. Personnellement, je l'ai eu durant les huit jours. Si je ne l'avais pas eu, nous ne l'aurions peut-être pas fait. (des rires)

- Quelle était la situation au Centre de Contrôle de Mission à ce moment-là ?

- D'abord, la loi fondamentale : il faut toujours rester calme, sinon rien de bon n'en sortira. J'avais un merveilleux professeur, Sergueï Nikolayevich Anokhin, le chef de notre département d'essais en vol (qui supervisait la formation des cosmonautes civils - ndlr). Il a dit: "S'il y a un problème, éteignez le son de la sirène et le voyant rouge, ne faites rien pendant les premières secondes, mais réfléchissez d'abord." Nous avons vécu selon ce principe pendant les huit jours : pendant la journée, lorsqu'il y avait des sessions de communication avec le module, nous avons effectué des contrôles et la nuit, nous avons exploré des mesures pour contrer les situations d'urgence dans les complexes d'essais au sol.

- Avez-vous passé les huit jours au centre de contrôle de mission ?

- Pratiquement oui, et pas seulement moi. Je tiens à exprimer ma gratitude à tous mes collègues avec qui nous avons travaillé sans relâche tous ces jours.

- Y a-t-il eu des exemples d'idées spontanées qui se sont par la suite avérées appropriées ?

- Cela a toujours été. Nos gens sont créatifs. Il y avait assez d'idées et différentes. Elles ont toutes été discutées. Mais surtout, chacune d'elles devait être testée au niveau du complexe d'essais au sol, efficace ou non.

Il est clair que le module Nauka a pris beaucoup de temps à construire (sa création a commencé en 1995 en tant que sauvegarde du premier module de l'ISS Zarya - ndlr). Lorsque vous avez affaire à une construction à long terme, au fil du temps, certains changements se glissent toujours dans d'autres. L'année dernière, j'ai été nommé président de la commission, qui a étudié pendant plus de six mois le véritable état des systèmes embarqués de "Naouka". À plusieurs reprises, les spécialistes responsables ont signalé que le module était prêt, et lorsque nous avons commencé à le vérifier, il s'est avéré que, par exemple, l'un des systèmes informatiques embarqués nécessitait des améliorations majeures. Tous les ordinateurs de l'ISS sont connectés les uns aux autres. Et, bien sûr, la modification d'un système embarqué entraîne des changements dans l'ensemble de la configuration. Nous avons trouvé beaucoup de points à régler. Il nous a semblé que nous avions tout regardé, tout nettoyé, mais il s'est avéré que certaines choses étaient si profondément enfouies, qu'elles ne pouvaient pas être détectées avec les moyens disponibles. Le système de propulsion avec lequel les problèmes se sont posés suppose la présence d'un analogue physique au sol, également parfois appelé modèle de coulée. Ce sont de vrais réservoirs, de vrais pipelines. Il n'y a peut-être pas de carburant, mais de l'eau, mais ce n'est pas importante. En raison de capacités financières limitées, nous ne disposions pas d'un tel analogue au sol. Donc au lieu d'équipements de test au sol, il a été nécessaire d'utiliser uniquement des modèles mathématiques, qui ne modélisent pas toujours correctement des processus aussi complexes que le comportement d'un liquide en apesanteur, les transitions de phase. Par conséquent, nous avons été confrontés à de réels problèmes lorsque l'engin était déjà en vol.

- Restait-t-il vraiment du carburant après toutes les mésaventures d'un seul amarrage, de telle sorte qu'une seconde tentative aurait été impossible?

- Ce sont des rumeurs et des potins. Le carburant n'a pas été redistribué de façon satisfaisante, il n'a pas été utilisé de manière très efficace lors des premières corrections effectuées à l'aide de moteurs à faible poussée, mais il y avait suffisamment de carburant. Et puisque nous savions que nous accosterions définitivement la première fois, alors il n'est pas nécessaire d'en parler.

- Lors de l'amarrage, vous avez demandé au cosmonaute Oleg Novitsky de passer en mode manuel de contrôle du module, et au bout de quelques secondes vous avez annulé la commande. En conséquence, l'amarrage a eu lieu en mode automatique. Y a-t-il eu un problème dans le système de rendez-vous ?

- Des problèmes avec le système d'amarrage Kours ont été découverts le premier jour, et en principe, nous nous attendions à ce que le mode de contrôle du téléopérateur doive être activé dans les derniers mètres avant l'amarrage à l'ISS. Les cosmonautes étaient prêts pour cela. Nos spécialistes au sol, qui sont engagés dans le mode de contrôle manuel, tout au long de l'amarrage via le système de communication interne m'ont « bombardé » de demandes de passage en mode manuel. Je refusé jusqu'au dernier. Je comprends parfaitement ce qu'est le contrôle manuel d'un objet de 20 tonnes dans l'espace. À un moment donné, j'ai tremblé en voyant que la cible d'amarrage quittait le champ de vision de la caméra de Naouka, et j'ai demandé peu activement à Oleg de passer en mode de contrôle téléopérateur. Quelques secondes plus tard, j'ai vu que la "croix" de la cible est revenue et j'ai immédiatement annulé la commande. Comme Oleg est un militaire, il n'est pas pressé d'exécuter l'ordre, réalisant que bientôt il pourrait y avoir une commande pour annuler la commande (rires). Donc tout s'est bien passé, amarré en mode automatique. L'automatisation n'a pas déçu.

- Comment avez-vous réagi aux événements ultérieurs - l'activation imprévue des moteurs de Naouka ? Probablement, après un amarrage réussi, vous êtes rentrés chez vous pour vous reposer, mais voilà ?

- Lorsque le module a été tiré par les crochets de la station d'accueil, je me suis rendu compte qu'ils ne le laisseraient aller nulle part et, franchement, j'ai invité des collègues à prendre le thé dans mon bureau. J'insiste sur le thé. Une heure et demie plus tard, nous sommes allés à la salle de contrôle, où il s'est avéré qu'il y avait un signe « retrait » sur l'ordinateur de bord du module, il n'y avait aucun signe de « couplage ». Cela signifie que le "cerveau" de la machine croit qu'elle est en vol autonome : "Comment ça va, je vole toujours, et tu m'as déjà attaché." Une situation paradoxale s'est produite lorsque notre module, malgré le fait qu'il était amarré, a été tiré fixé par des crochets, chacun supportant huit tonnes jusqu'à la rupture, mais néanmoins un programme de vol autonome fonctionne dans le logiciel du module. En conséquence, l'ordinateur a émis la commande « retrait » et les moteurs ont fonctionné pendant sept secondes.

-Sept secondes, n'est-ce pas 45 minutes ?

- C'était la première fois. La deuxième fois, ils ont bien fonctionné (rires). Après la première inclusion, avons-nous pensé, car la situation nous était totalement incompréhensible, du domaine de la fantaisie. Mais le problème n'était pas seulement l'allumage des moteurs. Pendant le vol vers l'ISS, les batteries solaires de Naouka ont généré quatre fois plus d'énergie que le nécessaire pour maintenir les systèmes en fonctionnement - 200 ampères/heure à un débit de 50 ampères/heure. Mais après le premier démarrage des moteurs de Naouka, six orbites (neuf heures - ndlr) nous attendait la zone d'ombre. Et le module n'était pas connecté au système électrique unifié de l'ISS. Pour la section d'ombre, tous les systèmes du module seraient hors tension, et nous ne serions pas en mesure de le contrôler. Il fallait donc basculer sur une alimentation commune de l'ISS, afin que le module et la station soient connectés en termes d'énergie. J'ai dû agir très vite, compliqué par le fait que le module avait un ancien système de contrôle, qui fonctionnait déjà difficilement le premier jour... J'étais un cosmonaute actif lorsque de telles machines étaient utilisées. Les blocs les plus anciens du système de contrôle de Naouka ont été fabriqués en Union soviétique en 1986-1990.
Il ne restait pas beaucoup de temps avant d'entrer dans l'ombre, et il y avait peu de sessions de contrôle à travers les points de mesure au sol, il ne restait plus de temps pour l'entraînement au sol des commandes, nous avons donc dû envoyer immédiatement des commandes à bord. La tâche principale était d'unir les systèmes d'alimentation du module et de l'ISS. Et dans la dernière zone de communication, lors de la dernière session, nous avons réussi à contourner le mode non couplé. C'était fringant : se gratter l'oreille gauche avec la main droite - combiner électriquement le module avec la station, bien que Naouka comprenait qu'il était mécaniquement déconnecté.
La nuit, ils ont déjà commencé à comprendre comment corriger le "cerveau" de "Naouka" afin que le module comprenne qu'elle est dans un lien. Maintenant, nous ne connaissons pas le chagrin, tous nos ordinateurs sont unis, pour la communication, nous utilisons une boucle de contrôle par satellite.

- C'est-à-dire que le problème n'était pas dans certains capteurs, qui n'ont pas montré qu'il y avait un amarrage ?

- Le problème était un logiciel complexe qui avait un bug. Il ne pouvait pas être pris dans nos modèles au sol.

- Après avoir allumé le moteur Naouka et tourné l'ISS, les collègues américains ont eu peur. Dans quelle mesure leur peur était-elle raisonnable ? Autant que je sache, le plus grand danger était pour les entraînements des panneaux solaires, dont les dents pourraient être endommagées par la charge lors d'une manœuvre imprévue.

- Une heure après ce qui s'est passé, j'ai discuté avec mon collègue Joel Montalbano, le responsable du programme ISS à la NASA, que je connais depuis 1993. Je lui ai posé des questions sur les panneaux solaires. Il m'a rassuré que l'impact était deux fois moins que la limite. Lui et son équipe de contrôle de vol pensent qu'il ne s'est rien passé de terrible. Eh bien, ça s'est retourné, et alors ?

- C'est-à-dire qu'il n'y a aucune réclamation de notre côté ?

- Les ingénieurs de mon niveau et en dessous n'ont jamais rien mis en avant.

- Aux États-Unis, chaque succès suscite une tempête d'émotions parmi le personnel du Mission Control Center. En Russie, les émotions sont très contenues. Ainsi, l'amarrage de "Naouka" s'est accompagné de rares applaudissements. Pourquoi un événement si attendu n'a-t-il pas provoqué une vague d'émotions ?

- Je ne suis pas d'accord. Lorsque le module a été amarré, un soupir de soulagement a retenti dans la salle de travail, pas dans la salle de contrôle principale, mais dans la salle de travail, il y a même eu des applaudissements, ce qui n'est pas typique pour notre travail.

- Dans la salle de contrôle principale, ils ont quand même pleuré de joie et de soulagement.

- Les faibles ! ( rires )

- Avez-vous calmement accepté le fait de vous amarrer, ou avez-vous ressenti un certain soulagement ?

- Il y a eu du soulagement, bien sûr, mais je l'ai pris calmement.

- Pendant les problèmes de "Naouka", alors qu'il n'y avait pas d'informations officielles, des informations sur les problèmes circulaient dans les blogs et dans la presse, ce qui n'étaient pas toujours vrai. Dans quelle mesure une telle information a-t-elle créé de la nervosité chez les spécialistes ?

- Premièrement, ceux qui travaillent, ils n'ont pas le temps de regarder les sites et la presse. Bien sûr, nous avons des personnes spécialement formées qui sont chargées de travailler avec le public, elles nous rapportent donc ce qu'ils écrivent, en essayant de ne pas détourner l'attention du travail principal.

- Maintenant que le module fait partie de la station, son fonctionnement commence. La troisième cabine du segment russe de la station est située dans "Naouka". Dès lors, la question se pose de savoir quand l'équipage russe sera porté à trois cosmonautes ?

- Déjà maintenant, il serait possible d'augmenter l'équipage, mais nous ne sommes pas engagés dans la formation des équipages.

- Quand les cosmonautes commenceront-ils à travailler à Naouka ?

- Déja commencé. Nous avons beaucoup de choses à faire à Naouka maintenant. À l'intérieur du module, une tonne d'équipements divers a été livrée à la station, qui devait être démontée, déplacée quelque part. Les 3 et 9 septembre, nous prévoyons des sorties dans l'espace pour connecter le module aux systèmes de la station. Je ne sais pas si nous nous limiterons à deux sorties ou si nous en aurons besoin d'une supplémentaire. Les gars doivent travailler très dur.

- Quand commenceront les premières expérimentations à bord du Nauka ?

- Certains équipements scientifiques ont déjà été connectés et sont en cours de test. Par exemple, le système de régénération d'eau urinaire SRV-UM. Je vois souvent dans les publications de presse qu'un système similaire a été utilisé à la station Mir et est aussi présent dans le segment américain. Ce n'est pas vrai. Nous avons une installation complètement différente qui fonctionne sur des principes différents. La technologie de nos confrères américains peut être comparée à un samovar : vous faites bouillir de l'urine et vous obtenez de l'eau. Nous avons une centrifugeuse, transitions de phase membranaire, haute efficacité. L'installation fonctionne maintenant en mode expérimental.

- Un grand nombre de racks pour équipements scientifiques sont situés à l'intérieur et à la surface du module. Y a-t-il du matériel scientifique pour eux ?

- Sujet sensible. La situation avec l'équipement scientifique est compliquée. Sa production prend un temps considérable, car aujourd'hui les mêmes exigences s'appliquent à elle que pour les équipements de service, par exemple les systèmes de navigation ou les moteurs. Nous sommes maintenant en dialogue avec des collègues d'organisations connexes dont nous sommes prêts à fabriquer l'équipement de manière industrielle, sans tests inutiles à notre avis, et sommes prêts à garantir son fonctionnement en toute sécurité à la station. Quelque part, ils nous soutiennent, quelque part ils font preuve d'une prudence compréhensible lorsqu'il s'agit de réviser un certain nombre de règlements de l'industrie. Par conséquent, malheureusement, aujourd'hui, le cycle de production d'équipements scientifiques prend parfois huit ans, il ne suit souvent pas les activités scientifiques et perd de sa pertinence.

- À l'intérieur de "Naouka", un équipement a été livré pour effectuer des expériences biologiques avec des animaux à bord, ce qui n'était pas disponible sur le segment russe depuis longtemps, y compris pour la recherche sur les cailles. Quand les objets de recherche eux-mêmes seront-ils livrés ?

- Des expériences biologiques seront livrées par le vaisseau Soyouz en octobre et décembre.

- Le module devrait disposer d'un bras-manipulateur ERA développé en Europe, qui devrait aider les cosmonautes à effectuer des travaux sur la surface extérieure de la station. Le manipulateur est maintenant dans un état plié. Quand sera-t-il installé sur le module ?

- Ces travaux devraient être effectués plus près du printemps lors de la prochaine sortie dans l'espace. Au total, afin de terminer tous les travaux avec "Naouka", selon une estimation optimiste, 7 à 8 sorties sont nécessaires. Je pense qu'il en faudra environ 10 sorties. Pendant eux, l'ERA sera également utile. Avec cette main nous allons déplacer et installer le sas sur le "Naouka". L'ERA lui-même est une version plus robotique du bras manipulateur canadien. Ils sont tous contrôlés manuellement à l'aide d'un joystick. Ici, vous pouvez définir les zones d'où et où vous souhaitez transférer la charge, et le manipulateur effectuera la tâche en mode automatique.

- "Naouka" était à une époque une doublure au sol de "Zarya". Zarya, comme vous le savez, a été construit avec l'argent américain. Les États-Unis ne peuvent-ils en aucun cas revendiquer le module ?

- Je ne sais pas. Une question intéressante. Je n'ai jamais rien entendu de tel auparavant.

- La période de garantie du module "Naouka" est déterminée jusqu'à fin 2027. Peut-elle, si une telle décision est prise, alors être utilisée dans le cadre d'une nouvelle station orbitale russe ?

- D'après ce que je comprends - non. Certains équipements commenceront à dépasser la période de garantie à partir de 2023. Nous allons prolonger quelque chose jusqu'en 2027. Mais je suis très prudent sur cette question.

- Si Naouka a une durée de vie aussi courte, que pouvez-vous dire des modules Zarya et Zvezda qui fonctionnent depuis 20 ans ? 80% des systèmes de modules Zvezda dépassent-ils vraiment la durée de vie de la garantie ?

- Nous n'avons pas caché cette information. Tout cela est indiqué dans nos rapports. Nous avertissons depuis de nombreuses années qu'il est temps de penser à une nouvelle station orbitale. En décembre de l'année dernière, j'ai fait un rapport au Conseil de la RAS sur l'espace, où j'en ai parlé avec raison. Puis cette question a été discutée au conseil de la Commission militaro-industrielle, puis le Conseil des chefs concepteurs a tenu sa réunion, au cours de laquelle aucune des personnes présentes n'a donné de garantie que les équipements de la station ne tomberaient pas en panne en dehors de 2025. En mots, tout le monde pense que rien ne va casser, mais ils ne mettent pas de signatures sur le document. Fin juillet, une réunion du Présidium du Conseil scientifique et technique de Roscosmos s'est tenue, où il a été noté que la station était en route. Des fonds ont été alloués pour assurer le fonctionnement de la station jusqu'en 2025, mais après 2025?

- Si l'on aborde le sujet de l'étanchéité du carter, alors quelle est la cause des fissures dans la chambre de transition du module Zvezda, où une fuite d'air a été enregistrée il y a près de deux ans et qui, malgré des réparations, est toujours en cours ?

- La raison précise de sa formation n'est pas claire. Mais lorsqu'il a été découvert, examiné par des cosmonautes et que les données ont été transmises à la Terre, les scientifiques des matériaux de d'Energuya et TsNIIMash (qui fait partie de Roskosmos) ont conclu que ce comportement est typique lorsque le mode de soudage de la coque est violé. Si le corps surchauffait pendant le soudage, car alors tout était soudé à la main, et quelque part le soudeur pouvait s'arrêter, s'attarder, puis après un long séjour dans le vide de l'alliage aluminium-magnésium, les "coutures" deviennent poreuses. Ajoutons ici les vibrations internes qui provoquent des "modules vibratoires", phénomènes résonants... Du coup, l'air commence à sortir. Plusieurs de ces endroits avec des fissures aveugles ont été trouvés dans le module Zarya. Tout cela est mauvais et suggère qu'avec le temps, les fissures commenceront à se propager. Je n'aime vraiment pas ça.

Des collègues de TsNIIMash proposent de mener des travaux de recherche à bord de l'ISS : installer un grand nombre de capteurs de haute précision pour déterminer l'emplacement des « modules vibratoires ». Pour s'assurer qu'ils correspondent aux emplacements de soudage.

- On ne peut pas prendre un scellant et couvrir tout le compartiment ?

- Les cosmonautes ont recouvert deux fois la chambre de transition du module Zvezda, appliqué deux kilogrammes d'hermétal sur toutes les coutures et fissures. Mais la fuite continue quand même. Si nous ne gardons pas la chambre de transition fermée, nous perdrons environ un demi-kilogramme d'air par jour. Par conséquent, la chambre de transition doit être maintenue fermée.

- La station d'accueil qui se trouve dans la chambre de transition peut-elle être considérée comme perdue ?

- Pourquoi? Les navires continuent d'y accoster. Nous l'ouvrons à certains moments pour travailler avec des "cargo", travailler dans la chambre de transition.

- Il n'est pas prévu de le fermer complètement ?

- Non, et pourquoi? Nous prévoyons de trouver les fuites et de les réparer.

- Que pensez-vous du projet d'extension de l'exploitation de la station après 2025 ?

- Je pense que c'est une entreprise très risquée. Et on ne peux pas l'affronter. C'est "la roulette russe". C'est pourquoi nous devons penser dès maintenant à une nouvelle station russe afin d'éviter une pause dans les vols habités.