Capsule spatiale

Une capsule spatial est un engin habitable permettant de se rendre dans l’espaces grâce à une fusée et de retourner sur Terre. Le principe est de mettre un être vivent dans un environnement pressurisée permettant le fonctionnement normale des instruments et de ses occupants.

Capsule Soyouz prise en photo depuis la Station Spatial International.

Caractéristiques générale

Une capsule est généralement séparée en deux module :

• Le module de commande (lieu de vie et de contrôle de la capsule)
• Le module de service (contenant principalement les réservoirs de carburant, d’eau, d’électricité) Elle est largué lors de la rentrée atmosphérique.
• Un troisième module peut être rajouté sur la capsule comme sur le Soyouz. C’est le module orbital. Il sert au stockage des ressources et le matériel de l’équipe et aussi à réaliser des expériences. Il est généralement aussi largué lors de la rentrée atmosphérique. Elles est largué lors de la rentrée atmosphérique.

Shema d’une capsule Mercury. Le module de commande et de service sont 2 en 1

Élément du module de commande

• Des parachutes servent pour ralentir la capsule dans la base atmosphère. Il y a généralement un parachute de secours au cas où le parachute principal venait à mal fonctionner. C’est qui c’est passer pour Soyouz 1, la capsule n’était pas équipée de parachute de secours. En avril 1967, le parachute de Soyouz 1 se mit en torche, causant le décès de Vladimir Komarov.

• Un bouclier thermique servent de protection thermique contre les fortement de l’air qui provoque une chaleur extreme dans la rentrée atmosphérique.
• Un port d’amarrage servent à transférer l’équipe de la capsule a un autre vaisseau.
• SAS de sortie extra-vehiculare est généralement rare sur des capsules du à sa taille. Les premières capsule a posséder un SAS de sortie est la capsule Voskhod, lors de la mission 2 qui a permis la première sortie dans l’espaces. Certaines de ses sorties nécessite la dépressurisation complète de la capsule.
• Un système de sauvetage servent lors de problème technique de la capsule au décollage et à l’atterrissage. Se sont généralement des tours de sauvetage (largué dans la haute atmosphère de la Terre au décollage) ou avant, des sièges éjectables. La Crew Dragon possède des moteurs de sauvetage sur les côtes de la capsule.

Élément du module de commande

• Système de propulsion servent au déplacement et manœuvres de la capsule.
• Batterie servent de réserve d’électricité quand la capsule passe du côté opposée de la Terre / autre planète.
• Groupe électrogène et le système de production d’électricité. Se sont généralement des panneaux solaires mais plus anciennement des batteries à combustible.

Les capsules à travers le temps

Capsule Russe

Spoutnik-2

Réplique de Spoutnik 2 au Musée mémorial de l'astronautique.

Spoutnik-2 (Спутник-2, Satellite 2) est la première et seul de sa lignée. Elle avait comme mission de mettre en orbite basse la chienne Laïka. La mission est un échec dut un incident lors de la manœuvre de détachement de l'étage central de la fusée, qui provoqua la défaillance du système de régulation de température. Laïka mourra alors de chaleur après 7 heures de vols.

La capsule est un cône de 508 kg de 2 mètres de largeur par 4 mètres longueur. La capsule a était lancée dans une R-7 Semiorka, un misille balistique intercontinental.

La capsule comportent un instrument pour la mesure de radiation dans la pointe de la capsule, en dessous se trouvait la sphère pressurisée contenant l'équipement radio, sphère dérivée de celle du premier spoutnik. La base du cône acceuillait Laïka, avec l'isolation thermique, eau, la nourriture, le recyclage de l'air et la gestion des déchets de la chienne.

Vostok

Maquette de la capsule Vostok. Les deux modules sont bien visible.

Vostok (Восток, Est) est la première capsule pouvant transporter un humain dans l’espaces. La première mission fut une réussite. 5 autres vols on eu lieu. La capsule fut remplacée par la Voskhod pour les missions avec un équipage à plusieurs.

La capsule est divisée en deux module : le module de commande, sphérique, a une masse de 2,46 tonnes, un diamètre de 2,3 mètres qui héberge le cosmonaute, les instruments et le système de sauvetage. Le module de service de forme conique a une masse de 2,27 tonnes, une longueur de 2,25 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres. Il contient le carburant et les moteurs. Vostok ne dispose pas de moteur lui permettant de modifier son orbite. La capsule est lancée sur une R-7 (8K71), une amélioration de la R-7 Semiokra

Un rétro fusée est installé sur le module de service servent uniquement au freinage pour rentrer dans l’atmosphère Terrestre. Le siège possède la fonction d’être éjectable si la capsule venait à mal fonctionner lors de la rentrée atmosphérique en base atmosphère. Il est utilisé à 7 km avant l’atterrissage, car les parachute ne suffisait pas pour amortir la chute de la capsule.

Voskhod 1 et 2

Voskhod 1 et 2. Le SAS est bien visible.

Voskhod (Восхо́д, aube) est une evolution de la capsule Vostok. Elle pouvais transporter jusqu’à trois cosmonautes. Seulement 2 missions habité on était réaliser. Les missions était très risquée car aucune tour de sauvetage et aucun siège éjectable et de scaphandre de sécurité n’ont était installé sur la capsule. Deux versions ont été développées

• la version triplace (3KV) utilisée pour Voskhod 1
• la version 3KD utilisée pour Voskhod 2, équipée d'un sas permettant une marche dans l'espace. La coiffe a dû être modifier pour s’adapter au SAS.

Les deux capsules sont lancées sur une fusée Voskhod, une evolution du R-7 Semiokra

Voskhod 1 :

Voskhod 1 est la première mission de cette capsule. Elle est à la première capsule à avoir 3 cosmonautes à son bord, qui est un record.

Voskhod 2 :

Voskhod 2 était la première mission que un homme, Alexeï Leonov, s’aventure dans l’espaces avec un scaphandre. Une problème est survenue quand la combinaison du cosmonaute à gonfler dans le vide spatial à cause du différentiel de pression entre le vide spatial et l’intérieur de la combinaison. Alexeï Leonov parvenue alors à libérer un peu de gaz de sa combinaison et put retourner dans le SAS. L’EVA (Sortie spatial) a durée 12 minutes. Il se fera remplacer en 1967 par le Soyouz, une capsule plus moderne.

Soyouz (Soyouz-MS)

Capsule Soyouz prit en photo depuis la Station Spatial Internationale.

Le Soyouz est la capsule russe actuellement utilisée depuis 1967. Elle a maintenant l’unique rôle de transférer les astronautes vers la Station Spatiale Internationale.

Le Soyouz-MS est la version la plus récente, une modification du Soyouz-TMA depuis 2016. Le vaisseau possède 3 modules au lieu de 2. Il sert de lieu de vie. La capsule pèse 7,25 tonnes, fait 10 mètres de hauteur et 2,65 mètres de largeur. Elle peut avoir jusqu’à trois membres d'équipage à son bord.

La capsule se fait lancer depuis un lanceur Soyouz, l’évolution la plus poussée de la R-7 Semiokra. La capsule possède un système de Docking APAS pour s’arrimer à d’autre engins spatiaux.Contrairement au capsule Vostkhod, Le Soyouz possède une tour de sauvetage au décollage.

Capsule américaine

Capsule Mercury

La capsule Mercury 8

La capsule Mercury est la première capsule américaine habitable pour confronter les capsules Vostok des Russes. Elle pouvait n’embarquer qu’une personne. Elle est lancée sur un missile balistique Redstone puis Atlas. Seulement 6 vols de cette capsule a eu lieu.La capsule fait 1,89 mètre de largeur sur les 3,34 mètres de hauteur. Elle pèse environ 1,5 tonne. Une tour de sauvetage est utilisée sur la capsule. Contrairement aux autre capsules, la Mercury possède le module de commande et le module de service en 1. Elle se fera remplacer par la capsule Gemini.

Capsule Gemini

La capsule Gemini en orbite

La capsule Gemini est le successeur de la Mercury. Elle pouvait transporter 2 astronautes à son bord. Les sièges étaient éjectables et pouvaient être activés en cas de problème. La capsule est cette fois divisée en 2 modules distincts. La capsule possède un port de Docking, ce qui est très utilisé pour les entraînements.

La capsule est lancée sur une GLV Titan II, une modification du missile balistique LGM-25C Titan II. La capsule fait 5,8 mètres de haut et 3,85 mètres de large et fait 3,85 tonnes. Il y a eu 12 vols, le double de la Mercury.

Apollo

La capsule Apollo en orbite autour de la Lune.

Le module Apollo est la capsule américaine servent en programme Apollo, programme qui consiste à envoyer des hommes sur la Lune avant les Russes.

La capsule peut transporter 3 astronautes, il possède une tour de sauvetage en cas de problème. Elle possède une écoutille du type Sonde-Cône pour s’amarrer au LEM, un module sert uniquement d’alunisse. Lors des missions, deux des trois membres d’équipage monte dans le LEM alors que le dernier reste dans la capsule quand le LEM s’apprête à ce détaché et atterrir sur la Lune. Le module Apollo et le LEM sont lancés sur une Saturn V et une Saturn IB pour les tests en orbite.

Deux accident on eu lieu :

• Apollo 1 : Avant 3 semaines du décollage, les astronautes sélectionnés vont passer un exercice dans le module Apollo. 5 minutes après le début du test, un système électrique défaillant prit feux et un incendie se déclencha. Les astronautes ont essayé d’ouvrir mais là chaleur était tellement intense et l'écoutille scellée que les astronautes sont mort, les secours ne sont pas arrivés à temps.
• Apollo 13 : Lors du voyage de la Terre vers la Lune, le module de service explosa à cause d’un problème technique. Les astronautes on pas peut alors effectuer leur mission et du se réfugier dans le LEM. Les astronautes on réussit à retourner sur Terre après de dangereuses tentatives.

La capsule fait 11 mètre de hauteur par 3,9 mètre de largeur et fait 30,37 tonne. 17 missions on eu lieu au total.

Crew Dragon

Capsule Crew Dragon de la mission 1, piloté automatiquement sans équipage. Elle s’apprête à s’arrimer à la Station Spatial International

La Capsule Crew Dragon de la mission 1, pilotée automatiquement sans équipage. Elle s’apprête à s’arrimer à la station Spatiale InternationaleLa crew Dragon est une capsule moderne, première à utiliser des commandes tactiles. Le premier vol d’essai avec équipage était le 30 mai 2020 et le retour sur Terre fut un succès. La capsule est développée par une société privée, Space X, avec la collaboration de la NASA.

Elle a comme unique rôle de transformer les astronautes vers la station Spatiale Internationale. Elle est lancée sur une Falcon 9, fusée également de chez Space X. C’est la première fois depuis 9 ans qu’une capsule spatiale américaine rejoint la station Spatiale Internationale depuis l’arrêt en service des Navette spatiales américaine.La capsule peut transporter 7 astronautes comme la navette Spatiale.

Elle mesure 8,23 mètres de haut et 3,96 de large. Elle pèse environ 13 tonnes. La capsule peut être réutilisée, qui est un avantage au niveau budget.Elle possède comme particularité d’avoir les propulseurs de secours, nommés SuperDraco, sur les côtés de la capsule.