Depuis ses débuts en 1998, la Station spatiale internationale a accueilli plus de 250 astronautes. Le Français Thomas Pesquet y a notamment séjourné deux fois, en 2016-2017 et en 2021. Découvrez l’histoire de cet incroyable vaisseau spatial.

Vue globale de l'ISS avec la Terre en arrière plan et en orbite la station, notamment ses 24 panneaux solaires bien en évidence.
Vue globale de l’ISS. Crédit : Nasa

Création de l’ISS

Le président des États-Unis Ronald Reagan est à l’origine en 1983 de l’ambitieux projet de construction d’une station spatiale en orbite terrestre basse. L’objectif est d’y installer un équipage chargé d’effectuer de la recherche scientifique en environnement spatial. Piloté par la Nasa, le programme est développé conjointement avec l’agence spatiale russe (Roscosmos) depuis 1993, également avec la participation des agences spatiales européenne (Esa), japonaise (Jaxa) et canadienne (CSA).

L’assemblage en orbite de la Station spatiale internationale (International space station ou ISS en anglais) démarre en 1998. Elle n’est finalisée que treize années plus tard, après une quarantaine de vols destinés à transporter les éléments nécessaires à sa construction. Des coupes budgétaires et l’accident de la navette américaine Columbia - qui a tué sept astronautes en 2003 - sont les principales raisons de ce délai.

La Terre en arrière-plan et une partie de l'ISS au premier plan : le cargo américain Cygnus.
Le cargo américain Cygnus arrimé à l’ISS en novembre 2019. Crédit : Nasa.

Caractéristiques de la station

L’ISS est le plus grand de objet artificiel en orbite autour de la Terre. À une altitude variant entre 350 et 400 km, elle mesure pas moins de 110 m de longueur, 74 m de largeur et 30 m de hauteur. En 2019, sa masse est d’environ 420 tonnes.

Avec plus de 2 500 m² de panneaux solaires qui lui fournissent son énergie, la Station spatiale est le second objet le plus brillant du ciel nocturne après la Lune. L’ISS est d’ailleurs facilement visible à l’œil nu à condition de savoir à quel moment elle passe au dessus de l’observateur, information disponible sur plusieurs sites de prévisions.

L’édifice est habité sans interruption depuis novembre 2000. Sept astronautes l’occupent en permanence (depuis 2021) pour des séjours de 3 à 6 mois. Fin 2019, 239 personnes de 19 nationalités différentes au total y avaient séjourné. Parmi eux notamment, plus de 150 Américains, une cinquantaine de Russes, des Japonais, des Canadiens, des Italiens et quatre Français. Ces derniers sont Léopold Eyharts, Claudie Haigneré - la première européenne dans l’espace -, Philippe Perrin et l’astronaute qu’on ne présente plus, Thomas Pesquet.

Photo sur la base de Baïkonour au soleil de l'équipage de l'expédition 50-51 vers l'ISS. Trois astronautes principaux à gauche et trois remplaçants à droite, tous en combinaisons bleues.
Membres de l’expédition 50-51 : Peggy Whitson, Oleg Novitskiy, Thomas Pesquet et leurs remplaçants (à droite). Crédit : Nasa/Alexander Vysotsky

Thomas Pesquet a séjourné dans l’ISS de novembre 2016 à juin 2017, et d’avril à novembre 2021. A présent, l’astronaute français vise la Lune, au sens propre. S’il transforme ce nouveau rêve en réalité, il deviendra le premier européen à poser un pied sur notre satellite naturel… “J’ai toujours rêvé d’aller plus loin et plus profondément dans l’espace. J’espère vraiment prendre ma part dans cette prochaine étape de l’exploration spatiale“, a-t-il déclaré.

La science à bord de l’ISS

Mais revenons à l’ISS. Chaque astronaute a pour mission d’effectuer des opérations d’assemblage et de maintenance pour la station, ainsi que des expériences scientifiques. Ces travaux sont principalement consacrés à la biologie, la science des matériaux, l’astronomie et la météorologie.

L’étude du comportement du corps humain en impesanteur constitue une expérience précieuse pour les séjours longs en orbite, notamment dans le cadre des futures missions d’exploration humaine vers Mars. En effet, le corps humain a évolué pour fonctionner sous l’influence de la gravité. Ainsi, en situation de micropesanteur, certains changements s’opèrent. Les fluides (sang, liquide céphalorachidien…) remontent vers le haut du corps, les gènes s’expriment différemment dans l’ADN, la masse des muscles et des os diminue, la colonne vertébrale s’allonge…

Photo des cinq membres d'équipage de l'expédition 51, dont Thomas Pesquet, en impesanteur dans l'ISS. Ils ont la tête légèrement glonflée à cause de la remontée des fluides corporels due à la microgravité.
Dans l’espace, les fluides corporels remontent vers le haut du corps. Crédit : Nasa TV

La plupart de ces changements disparaissent après le retour sur Terre, mais les astronautes ne restent que trois à six mois dans l’ISS. Qu’adviendra-t-il au retour d’hommes après un aller-retour vers Mars d’une durée de trois ans ? L’analyse des dérèglements et la manière de les limiter dans l’espace est ainsi un enjeu fondamental pour les futures missions d’exploration humaine.

La Station spatiale est aussi utilisée pour élaborer des méthodes de diagnostic et de soins en milieu isolé, ou étudier la croissance des plantes en micropesanteur. Dans une optique de colonisation de l’espace, faire son potager en impesanteur pourrait en effet devenir un enjeu crucial.

Peggy Whitson récolte son chou chinois à bord de l'ISS. Elle est à droite de l'image, un sac à la main, devant son mini bac potager.
Peggy Whitson récolte du chou chinois qui a poussé à 400 km d’altitude. Crédit : Nasa TV

Bientôt la fin de la Station spatiale ?

Après plus de 5 milliards de kilomètres parcourus au-dessus de la surface de la Terre, le coût de maintien en fonctionnement de l’ISS (2,7 milliards d’euros par an soit environ 15 % du budget de la Nasa) fait que son abandon est régulièrement envisagé. D’autant plus que les différents modules de la Station ont été conçus pour une durée opérationnelle de 15 ans, ce qui ramène à 2013 la date limite d’utilisation théorique pour les éléments les plus anciens.

Toutefois, pour l’instant, la Nasa et l’agence spatiale russe Roscosmos ont décidé de prolonger la durée de vie de l’ISS jusqu’en 2028. Passé ce délai, la Station spatiale sera-t-elle démontée et récupérée en orbite pour construire une autre station ? Sera-t-elle rachetée par des entreprises privées ? Démantelée pour terminer en morceaux dans l’océan Pacifique ? La question reste ouverte.

Maquette taille réelle de la future station orbitale chinoise : on la voit lors de sa présentation officielle, entourée d'une foule de Chinois, à l'intérieur d'un bâtiment.
Maquette à taille réelle de la future station orbitale chinoise. Crédit : AFP

En attendant, l’agence spatiale chinoise (CNSA) travaille sur sa propre station orbitale. Composée à terme de trois modules, elle aura les mêmes objectifs d’expériences scientifiques en microgravité et de préparation aux vols de longue durée que l’actuelle ISS. En octobre 2021, trois spationautes sont arrivés dans le premier et seul module déjà en orbite, Tianhe (“Harmonie céleste”), qui fera partie de la future station Tiangong (“Palais céleste”). D’une masse de 60 tonnes, Tiangong aura une taille similaire à l’ancienne station soviétique Mir, et sa durée de vie sera d’au moins 10 ans. La construction devrait être achevée fin 2022.

A noter que ce projet a partiellement été bâti sur le refus américain d’accepter des Chinois dans l’ISS, tandis que la CNSA assure que les spationautes étrangers seront les bienvenus sur Tiangong.

Par ailleurs, la Russie a déclaré vouloir se retirer du programme de l’ISS dès 2025, afin de développer et construire sa propre station spatiale. La Russian Orbital Space Station, ou Ross, ne serait pas destinée à être occupée en permanence. Le premier module, initialement prévu pour étendre la partie russe de l’ISS et dont la construction a donc déjà commencé, pourrait être lancé en 2028. A noter que de nombreux experts sont sceptiques quant à la capacité de Roscosmos à financer un tel projet…

Enfin, la Nasa, qui compte se retirer de l’ISS avant la fin de la décennie, préfère quant à elle se concentrer sur son projet de station orbitale lunaire au sein de la mission Artemis. Le futur Lunar Orbital Platform-Gateway devrait servir au retour de l’Homme sur la Lune, ainsi que de palier dans le cadre de voyages plus lointains, vers Mars par exemple. Trois phases sont pour l’instant prévues, et Artemis 1 doit marquer, en février 2022, le premier envoi au XXIe siècle d’un vaisseau spatial vers la Lune.

Vue d'artiste du futur Lunar Orbital Gateway : on y voit la Terre en arrière-plan, un bout de la Lune plus proche, et sur toute la longueur de l'image les différents modules assemblé de l'engin spatial.
Vue d’artiste du futur Lunar Orbital Platform-Gateway de la Nasa. Crédit : Nasa