dim. Fév 5th, 2023

Avec la station spatiale Tiangong achevée, les Chinois s’attaquent à sa variante internationale, l’ISS. Où sont les différences, où sont les similitudes ? Une comparaison.

La nouvelle station spatiale chinoise Tiangong s’appelle « Palais céleste » dans la traduction française. Ce qui ressemble à un avant-poste démesuré de l’humanité se révèle être, en comparaison avec la station spatiale internationale ISS en modèle réduit. L’ISS est en quelque sorte le grand vétéran expérimenté en orbite autour de la Terre, tandis que Tiangong est le jeune compact et flambant neuf.

Pourquoi la Chine ne participe-t-elle pas à l’ISS ?

En 2011, la Chine a été exclue de l’ISS lorsque ÉTATS-UNIS leur agence spatiale Nasa en raison de problèmes de sécurité nationale. Cinq agences spatiales de 15 pays participent en partenariat à la Station spatiale internationale, qui flotte en orbite depuis fin 1998 et est occupée en permanence depuis fin 2000.

Le géant asiatique a intensifié son propre programme spatial habité, lancé en 1992. Tiangong n’est pas la première station spatiale. Tiangong-1 a été le premier prototype à tourner autour de la Terre de 2011 à 2018, suivi de Tiangong-2 (2016 à 2019).

« Les Chinois se considèrent comme une grande nation spatiale », explique Ulrich Walter, directeur de la chaire de technologie spatiale à l’université technique de Munich. « Ils investissent beaucoup d’argent, peuvent se le permettre, ont un plan clair et ont jusqu’à présent tout mis en œuvre », résume l’ancien astronaute scientifique.

Combien de fois Tiangong rentre-t-il dans l’ISS ?

En comparant les dimensions extérieures, on constate que l’ISS est environ quatre fois plus grande que Tiangong. Dans la traverse, c’est-à-dire l’axe principal des modules assemblés, l’ISS atteint, selon la Nasa, une longueur de 94 mètres. En outre, la station spatiale atteint une envergure de 109 mètres pour les modules solaires. L’ISS occupe ainsi un peu plus de surface qu’un terrain de football habituel.

Les trois modules centraux de Tiangong mesurent ensemble environ 53 mètres, et la station spatiale atteint une longueur de 37 mètres sur son axe principal. Les modules solaires ont une envergure de 55 mètres. En ce qui concerne l’extension spatiale, Tiangong est beaucoup plus petite et compacte avec un diamètre d’environ 39 mètres, soit environ le quart d’un terrain de football.

Quelle station spatiale a le plus de modules ?

Les deux stations spatiales sont construites de manière modulaire et ont une enveloppe extérieure claire. La raison : compte tenu de l’intensité lumineuse nettement plus forte que sur Terre, elles ne doivent pas se réchauffer aussi rapidement, explique l’expert spatial Walter. L’ISS, qui pèse environ 420 tonnes, se compose désormais de 39 modules individuels des pays participants – en 2021, deux modules de l’ISS ont été ajoutés. Russie s’y ajoute. Depuis 1998, ces modules ont été mis en orbite et reliés entre eux, ce qui a permis d’agrandir continuellement la station spatiale en près de 25 ans. Grâce aux nombreuses nations impliquées, l’ISS compte « beaucoup plus de modules de recherche – c’est ce qui fait la différence », explique Ulrich Walter.

La construction de la station spatiale Tiangong, qui pèse aujourd’hui plus de 100 tonnes, a été beaucoup plus rapide. Elle est composée de seulement trois grands modules accessibles à l’homme. Le module central Tianhe (en français : harmonie céleste), long d’environ 17 mètres, a été mis en orbite fin avril 2021. Cette année, les laboratoires de recherche Wentian (Questionnement céleste, fin juillet 2022) et Mengtian (Rêve céleste, fin octobre 2022), d’environ 18 mètres chacun, sont venus s’y ajouter. Enfin, en décembre 2023, la station sera complétée par le télescope spatial Xuntian (sondage du ciel), qui volera librement et ne sera amarré que temporairement à Tiangong. Il sera équipé d’un miroir de deux mètres de diamètre pour explorer les galaxies étrangères.

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Quel est l’espace disponible pour les astronautes dans l’ISS ?

Dans l’ISS, il y a des modules d’habitation et de travail sur environ 67 mètres dans l’axe principal, qui offrent une atmosphère artificielle. Cela signifie que les astronautes peuvent pénétrer dans les modules pressurisés sans devoir porter de combinaison spatiale. Parmi ces modules, on trouve notamment Sarja, Poisk, Destiny et Columbus.

L’ISS accueille actuellement sept astronautes, contre 13 en 2009. En théorie, ils disposent d’un espace de vie de 1005 mètres cubes. Mais comme il faut beaucoup de place pour l’équipement et les provisions, il reste, selon la Nasa, un volume habitable de 388 mètres cubes. Si l’on se base sur une hauteur de plafond de 2,50 mètres, ce qui est courant en Allemagne, cela représenterait environ 155 mètres carrés de surface habitable pour tous les astronautes à bord. L’agence spatiale américaine compare l’aménagement intérieur de l’ISS à une maison avec six chambres à coucher. Il y a deux salles de bain, une salle de sport et la vue phénoménale à 360 degrés appelée Cupola.

Quel est l’espace disponible à Tiangong ?

Tiangong ne peut pas offrir une fenêtre aussi gigantesque sur le monde extérieur. La station spatiale des Chinois « est certes plus petite, mais elle n’est pas encore aussi encombrée de techniques mises à jour », rapporte Tino Schmiel, qui dirige le champ de recherche « Systèmes de satellites et sciences spatiales » à l’Université technique de Dresde.

Contrairement à l’ISS, Tiangong offre environ un tiers d’espace, tant au total (320 mètres cubes) qu’en termes de volume habitable. Les quelque 130 mètres cubes dans lesquels les astronautes peuvent se déplacer librement représentent un peu plus de volume qu’un bus articulé habituel n’en offre à l’intérieur. Avec une hauteur de plafond de 2,50 mètres, les trois astronautes disposent en temps normal d’environ 52 mètres carrés. Toutefois, lors d’une rotation de l’équipage, six invités se trouvent à bord pendant une courte période, partageant pour ainsi dire l’espace d’un appartement de deux pièces. Le module central Tianhe, long de 17 mètres, contient trois compartiments de couchage séparés avec toilettes et douche. Dans les deux laboratoires, on travaille scientifiquement, car c’est ce qui intéresse en premier lieu les Chinois, selon Ulrich Walter : « la recherche en apesanteur ».

Y a-t-il des différences au niveau de l’orbite ?

A première vue, les deux stations spatiales semblent se déplacer de manière très similaire. Tant l’ISS que Tiangong se déplacent actuellement à une altitude d’environ 390 kilomètres autour de la Terre. L’affaissement continu dû à la résistance résiduelle de l’air doit être compensé en permanence par des propulseurs dans les deux cas.

Tous deux filent à travers l’orbite à une vitesse d’environ 7,7 kilomètres par seconde. Cela représente environ 28 000 kilomètres par heure. Cela signifie qu’il leur faut environ 90 minutes pour faire une fois le tour de la Terre. Selon la Nasa, l’ISS parcourt en une journée une distance comparable à l’aller-retour sur la Lune, soit 384 400 kilomètres multipliés par deux.

Il existe en revanche des différences notables dans l’inclinaison avec laquelle les deux stations spatiales tournent autour de la Terre. « L’orbite sur laquelle vole Tiangong est moins inclinée par rapport à l’équateur que celle de l’ISS », explique Schmiel, expert en astronautique. Cela signifie que Tiangong, contrairement à l’ISS, peut moins voir les parties nord et sud de la Terre. « L’observation de la Terre est donc plus limitée. L’environnement spatial peut également être moins bien mesuré », explique Schmiel. L’arrière-plan est que la Chine économise ainsi de l’énergie sur le chemin de la station, « puisque leurs sites de lancement ne se trouvent de toute façon pas à des latitudes élevées », explique l’expert de Dresde.

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Combien de temps l’ISS est-elle encore en route ?

A l’automne 2023, certaines parties de la Station spatiale internationale auront déjà voyagé dans l’espace pendant 25 ans. Cela signifie que l’ISS approche de la fin de son cycle de vie. Bien que la station spatiale soit régulièrement confrontée à des problèmes techniques – la dernière en date étant une fuite sur la capsule russe Soyouz – sa durée de vie sera prolongée.

Selon les premiers plans, l’ISS devait s’arrêter en 2020, puis en 2024. Actuellement, les Etats-Unis, l’Europe et le Japon s’engagent à l’utiliser jusqu’en 2030. Dernièrement, la Nasa a annoncé son intention de faire s’écraser l’ISS de manière contrôlée dans le Pacifique Sud en janvier 2031. Beaucoup d’argent pourrait alors être littéralement englouti dans la mer : Le coût total de « l’objet le plus cher créé par l’homme », selon le livre Guinness des records, est estimé à 150 milliards de dollars américains.

Quel pourrait être le prix de Tiangong ?

Comme le volume pressurisé de l’ISS est trois fois plus grand que celui de Tiangong, Ulrich Walter estime que les coûts de construction de la station chinoise sont « grossièrement trois fois moins élevés ». Les Chinois ne donnent pas de chiffres précis, mais Tino Schmiel estime lui aussi que les coûts sont « bien moindres ».

Avec Tiangong, les Chinois profitent en outre de la station spatiale russe Mir, qui était de taille similaire. « La technique des Chinois est basée sur la technique des Russes », explique Walter en faisant référence à une coopération entre les pays au début des années 1970. Et un autre facteur fait probablement baisser le prix : « Il y a beaucoup moins d’efforts de coordination que pour l’ISS », explique Schmiel. « Les coûts de matériel et de personnel sont probablement aussi moins élevés ».

À quel point les Chinois sont-ils avancés ?

Malgré des coûts moindres, Tiangong est, selon l’expert spatial de Dresde, « absolument à la pointe de la technologie ». Sur l’ISS, cela n’est possible que grâce à d’importants rééquipements avec de nouvelles techniques, ce qui n’est possible que de manière limitée. Schmiel illustre : « C’est comme l’achat d’une nouvelle voiture ». Il cite comme exemple la transmission des données entre les expériences et le sol en ce qui concerne les capteurs, le codage et le traitement des données.

« Chaque nouvelle technique, souvent plus complexe, doit mûrir dans son application », explique Tino Schmiel. « Et une fois que les choses fonctionnent, il vaut mieux ne pas y toucher », explique l’ancien astronaute scientifique Walter en parlant d’expérience. La Station spatiale internationale a pu accueillir plus de 3000 expériences au cours de sa vie. Seul l’avenir nous dira si les 1000 expériences que la Chine prévoit de mener sur Tiangong, avec l’aide de chercheurs occidentaux, fonctionneront.

By Nermond

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