Polious / Skif-DM

Le lanceur superlourd Energia est parti du cosmodrome de Baïkonour pour la première fois le 15 mai 1987. Ce départ était un événement pour la cosmonautique mondiale car la création d'un tel lanceur ouvrait de nouvelles voies pour l'URSS. Pour ce premier vol Energia emportait avec elle l'appareil expérimental "Skif-DM" 17F19DM ("Скиф-ДМ" 17Ф19ДМ), camouflé sous le nom officiel "Polious" ("Полюс" en russe signifie "Pôle").

Il semblerait en fait que Polious soit la réponse Soviétique au projet "Guerre des étoiles" lancé par le président américain Reagan. Il devait être en fait une station de combat spatial laser. Finalement, on sait en fait très peu de choses sur cet appareil et son utilisation réelle. Officiellement il était destiné à faire des expériences scientifiques en haute atmosphère.

But de Polious

Le programme de vol de Polious comprenait 10 expériences: 4 appliquées et 6 de géophysique. L'expérience VP-1 était consacrée à la validation de la satellisation d'engins de grandes dimensions. Dans l'expérience VP-3 il était question de valider le fonctionnement des modules (systèmes de gestion, régulation de température, alimentation électrique, compatibilité électromagnétique) dans l'espace. Le programme d'expériences géophysiques "Mirage-1-2-3" était consacré à l'études des couches supérieures de l'atmosphère et de l'ionosphère.

Pour les expériences géophysiques GF-1/1- GF-1/2 et GF-1/3, il était envisagé de faire fonctionner le moteur de Polious. L'expérience GF-1/1 était consacré à la génération d'ondes artificielles gravitationnelles dans les couches supérieures de l'atmosphère. Le but de l'expérience GF-1/2 était la création d'un "effet-dynamo" artificiel dans l'ionosphère. Enfin, l'expérience GF-1/3 devait générer des signaux ionisés à grandes ondes. Polious était équipé d'une grande quantité de gaz (420 kg), un mélange de xénon et de krypton (42 ballons d'un capacité de 32 l), et d'un système d'émission dans l'ionosphère.

La création de Polious

Le début de la construction du vaisseau spatial Polious a été initiée en juillet 1985, comme une maquette grandeur nature pour le premier vol d'Energia, prévu à l'automne 1986. Car au milieu de l'année 1985 il était clair que Bourane ne serait pas prête pour ce lancement. Dans un premier temps il ne semblait pas difficile de faire un vaisseau de 100 t, mais soudain le constructeur reçu l'ordre du ministre des industries de le transformer pour en faire un vaisseau spatial en vue d'expériences géophysiques dans l'espace circumterrestre, et de cumuler de ce fait les essais de ce dernier et d'Energia.

Le "vaisseau" d'une longueur de presque 37 m et d'un diamètre de 4.1 m pesait près de 80 t et comprenait 2 sections principales:

• le plus petit, le bloc fonctionnel de service.
• le plus grand, le module de but.

Le bloc de service reprenait le schéma d'un "Saliout" légèrement modifié pour cette tâche et été constitué de parties des navires "Cosmos-929, -1267, -1443, -1668" et de modules de la station MIR-2. Dans ce bloc s'installaient les systèmes de gestion et de mouvement de bord, du contrôle télémétrique, de la radiocommunication, du système de chauffage, des antennes et enfin des installations scientifiques. Tous les appareils ne supportant pas le vide prenaient place dans la section hermétique. La partie des moteurs était constituée de 4 moteurs de propulsion, 20 moteurs d'appoint pour la stabilisation et l'orientation, 16 moteurs de précision, ainsi que des réservoirs et conduites pneumo-hydrauliques. Enfin, l'apport d'électricité était fait par des panneaux solaires qui se déployaient quand Polious était en orbite.

D'après les méthodes en vigueurs il fallait au moins 5 ans pour élaborer un nouveau vaisseau, mais là le temps manquant cruellement, il a donc fallut trouver une autre méthode. Il a été décidé d'utiliser les appareils, équipements et mécanismes d'autres vaisseau déjà éprouvés et de les rassembler.

Le bloc utile était développé à partir de zéro, mais les ingénieurs se sont efforcés d'utiliser un maximum d'éléments et de technologies déjà maîtrisée. Par exemple, les points d'accroches à Energia étaient ceux de Bourane et la jonction avec le sol était aussi faite de la même manière qu'avec Bourane (Bloc Я).

L'usine de constructions mécaniques Hrunicheva qui était responsable de l'assemblage de Polious commença immédiatement la production. Mais ces efforts ne suffisaient pas et chaque jeudi, durant les réunions d'avancement faites par le ministre O.D.Baklanovym ou son assistant O.N.Shishkinym, elle était la victime de sévères critiques car le projet ne tenait pas les délais. Mais finalement, avec l'aide de sous-traitant la majorité des éléments étaient livrés à Baïkonour en juillet 1986.

Bloc des antennes radar	Bloc des antennes radar
Propulseurs d'appoint	Propulseurs d'appoint

Programme de vol

Le schéma de lancement de Polious était le suivant: après T+212 s de vol soit à une hauteur de 90 km on enlevait la coiffe. Cela se passait comme suit, à T+212 s on envoyait le signal aux actionneurs de l'assemblage longitudinal, après 0.3 s s'était au tour des verrous du premier groupe d'assemblage transversal GO, encore 0.3 s plus tard c'était au tour des verrous du deuxième groupe. Enfin, à T+241.1 s les liaisons mécaniques étaient rompues et la coiffe se séparait. A T+456.4 s les moteurs d'Energia passait à la puissance intermédiaire de propulsion, à T+459.4 s ils étaient arrêtés, à T+460 s Polious se séparait d'Energia et 0.4 s plus tard les propulseurs de Polious l'éloignait d'Energia. Puis à T+461.2 s était déclenché le premier amorçage des moteurs pour la compensation angulaire (tangage, lacet et gîte), le deuxième à T+463.4 s et le troisième à T+464 s. 51 s plus tard quand Energia et Polious étaient éloignés de 120 m, ce dernier commençait son retournement. Puisqu'il avait démarrer les moteurs en avant il devait se retourner de 180° autour de l'axe Z pour mettre ses moteurs à l'arrière. Après ce retournement à T+565 s le capot protecteur était retiré, à T+568 s c'était au tour des capots des blocs latéraux, puis les antennes radar se déployaient. A T+925 s à 155 km d'altitude les 4 moteurs principaux, d'une poussée de 417 kg, se déclenchaient pendant 384 s pour stabiliser l'appareil. Puis à T+2220 s les panneaux solaires se déployaient, pendant 60 s. Enfin, une deuxième impulsion de 172 s des 4 moteurs intervenait à T+3605 s et achevait la satellisation de Polious à 280 km d'altitude et à une inclinaison de 64.6 °.

Les préparatifs pour le premier vol de polious

Initialement, le départ été prévu pour septembre 1986. Cependant à cause du retard dans la fabrication de l'appareil et dans la préparation de certains systèmes du cosmodromes le lancement a été reporté de 6 mois. C'est seulement à la fin de janvier 1987 que Polious est déplacé du hangar de montage au bâtiment d'assemblage d'Energia. Là, le 3 février 1987 Polious est arrimé à Energia. Le lendemain l'ensemble est emporté vers le pas de tir pour y subir une série de tests communs.

L'ensemble Polious-Energia n'était réellement près que fin avril. Pendant tous ce temps (de début février à fin avril) le lanceur est resté debout sur le dispositif d'amorçage. Les réservoirs de Polious étaient remplis et pendant ces 3 mois il a fallut tenir compte de conditions climatiques extrêmes: de -27°C à +30°C, des tempêtes de neiges et de sable, de la neige mouillée, de la pluie et du brouillard. Cependant, l'appareil a résisté. Après une étude approfondie, le départ a été fixé au 12 mai.

Le premier lancement d'Energia et de Polious était tellement important pour la direction du parti que le Secrétaire général du Comité Central du Parti Communiste lui-même, Mikhaïl Sergeevich Gorbatchev, s'est déplacé. Cependant, il est bien connu que n'importe quel appareil, aussi simple soit-il, a une forte probabilité de tomber en panne lors d'une démonstration ou en présence de personnages officiel, c'est pourquoi le comité de direction avait décidé (le 8 mai) de repousser le départ au 15 mai, sous prétexte de problèmes techniques, sachant que M.S. Gorbatchev ne pouvait pas rester car il avait un voyage de prévu au siège de l'ONU a New York. M.S. Gorbatchev est arrivé à Baïkonour le 11 mai 1987, le 12 il a visité les installations techniques spatiale et plus particulièrement celles d'Energia et de Polious, puis il est repartit le 13 mai.

Le premier vol de polious

Le 15 mai le départ était prévus à 15 h heure locale (16h heure de Moscou), le jour même le contrôle de Polious commença à 00h10 et finissat à 01h40. A 04h00 les blocs d'Energia étaient rempli d'azote, à 07h00 était inséré la préparation nitrique dans les réservoirs des bloc latéraux. Le remplissage de l'oxygène liquide pour Energia commença à 08h30. Cependant, il y eu des problèmes techniques pendant le transfert de propergol et causa 8 heures de retard sur le planning initial, mais comme un certain nombre de retards étaient prévu il n'y eu en fait que 2 heures de retard. Puis un problème de soupape vint ajouter une heure et 2 autres heures à cause d'un problème dans le panneau de contrôle de l'équipement du centre de Vol. La nouvelle heure de départ était alors 20h30.

A 20h30 le signal de départ est donné, le bras de maintient s'écarte et la fusée s'envole. Durant les premières secondes de vol il y a un début de panique dans le centre de Vol souterrain. En effet, Energia penche dangereusement sur la gauche, à cause d'un problème dans l'algorithme du système de gestion. Ce mouvement était prévu mais fut corrigé par la suite pour le lancement de Bourane. Puis Energia corrige sa trajectoire et continue son vol. Energia se sépare de Polious à T+460 s à une altitude de 110 km. Et là les ennuis commencent car seulement un des 16 moteurs de positionnement fonctionne. A T+512 s la manoeuvre de retournement de 180° commence, à T+568 s les couvercles des blocs latéraux et le couvercle protecteur SBV s'éjectent. Puis la catastrophe se produit, les moteurs de retournements ne s'arrêtent pas de fonctionner bien que Polious ait fait ses 180° de rotation. Le moteur principal ne peut alors pas donner la vitesse suffisante à Polious pour se satelliser et ce dernier continue selon la trajectoire balistique et va s'abimer dans l'Océan Pacifique dans la même zone que le bloc du 2 ème étage d'Energia à une profondeur de 2.5-6 km.

Malgré l'échec de la mise en orbite de Polious ce vol permit de rassembler un nombre important de données, au sujet du lancement d'une charge par Energia, qui seront utilisées pour le lancement de Bourane:

• L'utilisation d'un lanceur supralourd avec un charge disposée de manière asymétrique est validé.
• Réception de nombreuses données télémétrique durant tout le vol.
• Validation des installations techniques au sol.
• Des études pour la nouvelle station spatial de 100 t sont démarrées.

De plus d'autres parties de Polious furent réutilisées, la coiffe de tête servit pour les appareils "Quantum - 2", "Cristal", "Spectre" et "Nature", ainsi que le premier élément de la station spatiale internationale ISS qui fut le bloc électrique FGB "Aube".