Progress

Progress (en , signifiant « progrès ») est un vaisseau cargo développé pour ravitailler la station spatiale Saliout 6 dans le cadre du programme spatial soviétique et qui a été par la suite successivement utilisé pour ravitailler les équipages séjournant à bord des stations spatiales Saliout 7, Mir et de la station spatiale internationale. Il effectue son premier vol en 1978 et c'est le premier vaisseau de ce type : il a permis le prolongement du séjour des équipages dans l'espace en apportant les consommables (vivres, eau, ergols, oxygène) et les pièces de rechange. En 2018 il est utilisé avec d'autres vaisseaux cargo pour ravitailler l'équipage permanent de la Station spatiale internationale. L'engin est toujours opérationnel ; à la date du , se sont amarrés à l'ISS ou à Mir, à cela il faut ajouter vingt-cinq missions pour les stations soviétiques précédentes.

Le vaisseau Progress est largement dérivé du vaisseau spatial Soyouz destiné au transport des équipages en orbite basse. Il est lancé par une fusée Soyouz décollant du cosmodrome de Baïkonour. Il a une masse d'environ pour une longueur de et sa capacité d'emport est d'environ . Il peut transporter à la fois du fret pressurisé et des gaz, ergols et liquides mais n'est pas conçu pour ramener du fret sur Terre. Comme le vaisseau Soyouz, il est équipé d'un système d'amarrage automatique Kours. Plusieurs variantes du vaisseau Progress ont été développées au fil des décennies avec des capacités croissantes.

Historique

Dès le début de l'ère spatiale est évoquée l'idée qu'une plateforme spatiale puisse être ravitaillée périodiquement par de petits vaisseaux. La transformation des vaisseaux Gemini puis Apollo est étudiée par la NASA mais ne connait pas de suite lorsque les américains décident de la réalisation de leur navette spatiale. Les soviétiques de leur côté mettent au point le vaisseau spatial habité Soyouz à la fin des années 1960 en réalisant une série de vols sans équipage. Les ingénieurs soviétiques se rendent compte à l'époque qu'il serait facile et peu couteux de développer à partir de Soyouz un vaisseau sans équipage permettant de ravitailler la future station spatiale. En supprimant les composants du vaisseau Soyouz liés à la présence d'un équipage humain (tour de sauvetage, bouclier thermique, système de support de vie), on pouvait obtenir une capacité de transport significative.

Le développement du vaisseau Progress est décidé au début des années 1970 et les premiers travaux débutent mi-1973. En , les spécifications du nouveau vaisseau sont figées. Le constructeur du vaisseau, qui est également celui du vaisseau Soyouz, TsKBM, désigne le nouveau vaisseau sous l'appellation 7K-TG (en , pour , Korabley Transportnyy Gruzovoi, signifiant « vaisseau transporteur de fret 7 ») et l'indice GRAU associé est 11F615A15.

Caractéristiques techniques

La structure du vaisseau Progress est très proche de celle du vaisseau SoyouzVoir les caractéristiques techniques du Soyouz. : il comprend le module cargo (module orbital de Soyouz), rempli de fret pressurisé, le module réservoir (module de descente de Soyouz), contenant les différents réservoirs de liquides et de gaz, et le module de service, qui contient les servitudes (énergie...) et le système de propulsion.

Le module cargo

Le module cargo (« Progress GO », en ) transporte le fret (nourriture, bouteilles d'eau ou d'oxygène, pièces détachées, expériences scientifiques) dans une enceinte pressurisée. Le fret est rangé dans des casiers ou solidement attaché aux cloisons. Le système d'amarrage sonde-cône et l'écoutille sont situés à l'avant de ce module. C'est la partie active (avec sonde) du système d'amarrage (type « SSWP-M 8000 ») qui est installée à bord de Progress.

Le module réservoir

Le module réservoir (« Progress OKD », en ) est le module de descente de la version Soyouz profondément modifié : il est débarrassé du bouclier thermique, qui permet habituellement le retour sur Terre de la capsule Soyouz, et sa structure est fortement allégée car il n'est pas pressurisé. Ces deux modifications permettent de faire baisser la masse à vide de à . Le module comporte propulseurs, utilisant du peroxyde d'azote décomposé par un catalyseur, qui servent au contrôle d'attitude. Le module comprend des réservoirs d'eau, d'air et d'ergols. Ces différents fluides sont transférés dans la station spatiale via une tuyauterie qui passe à l'extérieur du module cargo, pour éviter toute contamination.

Le module de service

Le module de service (« Progress PAO », en ) est prolongé pour recevoir l'électronique qui, dans la version Soyouz, est installée dans le module de descente. Contrairement à ce qui passe pour le vaisseau Soyouz, il ne se sépare pas du module de descente, aussi il ne comporte pas le treillis de tubes qui relie les deux modules pour faciliter leur séparation. Le module, d'une masse de , est équipé du système de propulsion intégré complet , qui comprend le propulseur principal S5.80, produisant une poussée de R. Hall et D. Shayler : Soyuz A universal Spacecraft -251..

Système d'amarrage

Dès la première version, le vaisseau Progress est conçu pour s'amarrer automatiquement. La première génération utilise le système de rendez-vous automatique Igla qui est remplacé à partir de la version Progress M par le système Kours (en ). Ces deux systèmes reposent sur l'émission d'ondes radio à bord du vaisseau abordeur (le Progress) qui sont réfléchis par des antennes installées à la périphérie de l'écoutille de la station spatiale. Les caractéristiques des ondes radio réfléchies permettent de déterminer la distance et le vecteur vitesse par rapport à la cible. Pour le ravitaillement de la Station spatiale internationale un système de secours, baptisé TORU, permet de remplacer le système Kours si celui-ci est défaillant. Installé à bord du module Zvezda il permet à un opérateur de guider le vaisseau cargo en utilisant l'image retransmise par une caméra installée près de l'écoutille du Progress ainsi que des données telles que la vitesse et la position. Après l'éclatement de l'Union soviétique le producteur du Kours se retrouve en Ukraine. Le prix du Kours ayant fortement augmenté le constructeur russe des Progress décide que l'amarrage se fera désormais manuellement, guidé par les cosmonautes à bord de la station Mir. Le premier Progress sans système Kours est le M-33. L'amarrage se passe mal et le vaisseau cargo faillit percuter à grande vitesse la station spatiale. Une deuxième tentative avec le Progress M-34 tourne à la catastrophe : le vaisseau percute le module Spektr qui est tellement endommagé qu'il doit être par la suite abandonné. Tous les Progress suivants seront équipés du système Kours. La Russie développe une version russifiée.

Retour sur Terre

Afin de transporter plus de fret, le vaisseau Progress ne dispose d'aucun module capable de redescendre sur Terre ce qui permet de supprimer le bouclier thermique massif. Une fois le transfert du ravitaillement dans la station effectué, l'équipage charge le vaisseau Progress de déchets, puis celui-ci manœuvre de manière à effectuer une rentrée atmosphérique au cours de laquelle il se désintègre. Toutefois, entre 1990 et 1993, les vaisseaux Progress ont été lancés à neuf reprises équipés avec une capsule VBK-Raduga : celle-ci permet de ramener jusqu'à de fret à Terre. Le matériel à ramener à Terre est chargé dans la capsule lorsque le vaisseau Progress est amarré à la station spatiale. La capsule est éjectée au cours de la rentrée atmosphérique du vaisseau Progress et utilise un parachute pour effectuer un atterrissage en douceur. La capsule Raduga mesure environ de long, de diamètre, et a une masse d'environ à vide..

Les différentes versions du vaisseau Progress Progress 7K-TG (1978-1990)

La première version du cargo de ravitaillement automatique Progress, le Progress 7K-TG, aussi appelé simplement Progress (désignation 11F615A15), était destinée à ravitailler les stations orbitales soviétiques Saliout 6, Saliout 7 puis Mir. Son développement débuta en 1973 et le premier lancement, Progress 1, eut lieu le à bord d'une fusée Soyouz. Cette version était dérivée du vaisseau Soyouz 7K-T conçu pour le programme Saliout. Le module de descente contenant normalement les cosmonautes a été remplacé par un module nommé Otsek Komponentov Dozapravki, ou OKD, qui contenait le carburant utilisé pour ravitailler la station spatiale à laquelle il était amarré. Cette variante se caractérisait des autres par l'absence de panneaux solaires, le cargo étant alimenté en électricité par des batteries.

Cette première version du cargo Progress possédait une masse de et pouvait transporter jusqu'à , il mesurait le même diamètre que les vaisseaux Soyouz, soit , mais était plus long, . Le vol autonome depuis le sol jusqu'à la station durait trois jours. Les premiers Progress 7K-TG pouvait rester jusqu'à amarrés et les derniers (à partir de Progress 38) pouvaient rester jusqu'à . Au total, 43 Progress 7K-TG furent fabriqués et lancés..

Progress M (1989-2009)

La version améliorée Progress M (désignation 11F615A55) fut lancée pour la première en . Les 43 premiers vols de cette version étaient destinés à ravitailler la station Mir. À la suite de la désorbitation de cette dernière (désorbitation réalisée par le Progress M1-5), les vaisseaux Progress furent chargés de ravitailler la Station spatiale internationale. En , plus de 40 vols à destination de l'ISS furent accomplis.

Le Progress M est, pour résumer, une version modernisée du Progress dotée des caractéristiques des versions T et TM du vaisseau Soyouz. Ces changements ont notamment lieu au niveau du système propulsif et des dispositifs de télécommunication. Cette version est reconnaissable à ses deux panneaux solaires et est capable de passer jusqu'à en vol autonome et est capable de transporter de plus. Contrairement à la première version Progress, Progress M peut retourner du fret () sur Terre en utilisant la capsule Raduga. Cette capsule fut employée à 10 reprises entre 1990 et 1994. Il utilise le système de rendez-vous et d'amarrage automatique Kours, le même que les vaisseaux Soyouz.

Progress M1 (2000-2004)

Le Progress M1 (désignation 11F615A55) est une version modifiée du Progress M dans le but de transporter plus de carburant pour ravitailler la Station spatiale internationale au détriment d'autres ressources, comme l'eau. Un Progress M1 peut transporter de carburant . à comparer avec les de carburant que peut transporter un Progress M. Cette variante effectua son premier vol, Progress M1-1, le et son dernier vol, Progress M1-11, fut désorbité en . Une seconde variante du Progress M1, désignée 11F615A70, dotée de contrôles de vols numériques et destinée à être lancée par une fusée Soyuz-2, a été conçue mais n'a pour l'instant effectué aucune mission.

Progress M + M (2008-2015 )