TKS (vaisseau spatial)

Le module VA dans sa configuration postérieure au retour sur Terre.

Le module VA est un vaisseau compact de conception proche du module de commande Apollo mais d'une taille inférieure de 30 %. D'une masse de 3,8 tonnes, il permet de transporter dans un volume de 4,56 m³, 3 cosmonautes. Il comporte son propre système de contrôle environnemental, des moteurs permettant le contrôle d'attitude et des rétrofusées pour déclencher la rentrée atmosphérique. Il dispose d'une autonomie de 31 heures, mais dans son utilisation nominale, le retour sur Terre est déclenché après avoir bouclé deux orbites. Pour l'atterrissage, il dispose d'un parachute et de moteurs permettant de réduire sa vitesse à l'arrivée au sol. Le module VA dérive du vaisseau LK-1, développé dans les années 1960 par Tchelomeï pour des missions circumlunaires[2].

De forme conique, sa conception présente des caractéristiques absentes des autres modèles soviétiques, mais qui sont proches des vaisseaux américains Gemini et Apollo. Il est surmonté au lancement par une tour de sauvetage, qui est chargée d'éloigner la capsule du lanceur si celui-ci est victime d'une défaillance durant le lancement. La tour de sauvetage est larguée une fois la phase critique du lancement achevée.

Le module VA communique avec le module FGB via une écoutille percée dans le bouclier thermique et située sous la couchette médiane. On retrouve cette architecture dans les vaisseaux américains Gemini B et Big Gemini développés pour la station militaire américaine Manned Orbital Laboratory de l'Armée de l'Air américaine. La rétrofusée et les moteurs chargés des manœuvres forment un ensemble cylindrique implanté sur le nez du vaisseau au sommet du cône. Le module VA est conçu pour être lancé avec un équipage par la fusée Proton en étant fixé au module cargo FGB ou à la station Almaz. Une fois amarré à la station spatiale, le module VA reste inoccupé jusqu'à son retour sur Terre.

La désignation officielle du module VA est 11F74. Dans certains documents occidentaux le module VA est parfois nommé « Merkur » mais il s'agit d'une erreur[3].

Le module FGB est un vaisseau cargo pressurisé qui est relié au module VA par un tunnel de faible longueur. À l'opposé du module VA se trouve l'écoutille, le système d'amarrage à la station ainsi qu'un poste de contrôle et un hublot. Ceux-ci sont utilisés par le pilote pour les manœuvres d'amarrage. Le module peut transporter 6 700 kg de charge utile qui pouvait comporter 4 528 kg de fret stocké dans des rangements intérieurs et 3 822 kg de carburant pour la station[2].

• Équipage : trois personnes
• Durée de vie en orbite : 200 jours
• Orbite d'injection standard : 223 km × 266 km pour une inclinaison de 52° depuis la base de Baïkonour
• Longueur : 13,2 m
• Diamètre maximal : 4,15 m
• Envergure maximale : 17,00 m
• Volume habitable : 45 m³
• Masse : 17 510 kg
• Charge utile : 12 600 kg
• Poussée du moteur-fusée principal : 7 840 kN
• Ergols du moteur principal : N₂O₄/UDMH
• Masse des ergols : 3 822 kg
• Impulsion spécifique du moteur principal : 291 s
• Delta-v : 700 m/s
• Source puissance électrique : Panneaux solaires de 17 m d'envergure et d'une superficie de 40 m²
• Puissance électrique générée : 2,40 kW en moyenne

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  Schéma du vaisseau TKS
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  Le TKS en coupe

Cosmos 881 et Cosmos 882, deux capsules VA, sont lancées ensemble le 15 décembre 1976[4] - [5]. Cosmos 881 est injecté sur une orbite de 198 km par 233 km, avec une inclinaison de 51,6° et Cosmos 882 est placé sur une orbite de 189 km par 213 km, avec la même inclinaison[3]. Les deux capsules accomplissent les tests prévus en orbite avant de revenir sur Terre sans encombre.

TKS-1 est le premier vol du vaisseau TKS complet, c'est-à-dire comportant un module FGB et une capsule VA. Il est lancé sans équipage sous l'appellation Cosmos 929 le 17 juillet 1977[6]. La capsule VA revient sur Terre en août 1977. Le reste de l'engin spatial est désorbité le 2 février 1978.

Deux capsules VA sont lancées le 4 août 1977 pour un vol suborbital mais, 40 secondes après le lancement, la fusée Proton est victime d'un dysfonctionnement. La capsule en position supérieure et donc équipée d'une tour de sauvetage est éjectée par cet équipement loin du lanceur et est récupérée[3].

Le 30 mars 1978, deux capsules VA, Cosmos 997 et Cosmos 998, sont lancées conjointement[7] - [8], réalisent les tests en orbite avant de revenir sur Terre[3].

Le 23 mai 1979, deux capsules VA, Cosmos 1100 et Cosmos 1101, sont lancées ensemble[9] - [10], réalisent les tests en orbite avant de revenir sur Terre[3].

Le 25 avril 1981, le vaisseau TKS complet est lancé sans équipage dans le cadre de la mission TKS-2 : Cosmos 1267. Une fois en orbite, la capsule VA se détache et revient sur Terre 24 mai 1981. Le module FGB s'amarre à la station Saliout 6 le 19 juin après 57 jours de vol autonome. Il reste amarré à la station jusqu'à ce que l'ensemble soit désorbité et détruit le 29 juillet 1982[3].

Le 2 mars 1983, le vaisseau TKS complet est lancé sans équipage dans le cadre de la mission TKS-3 : Cosmos 1443. Le vaisseau s'amarre à la station Saliout 7 huit jours après le lancement, apportant 3 600 kg de fret. Il se détache de la station le 14 août. La capsule VA, après s'être détaché du module FGB, séjourne quatre jours dans l'espace pour tester ses capacités de vol autonome avant de revenir sur Terre le 23 août 1983. Le module VA atterrit à 100 km au sud-est d'Aralsk. Il ramène 350 kg de matériel provenant de la station. Le module FGB, de son côté, reste un mois en orbite avant d'être détruit en effectuant sa rentrée atmosphérique[3].

Ce dernier vol du vaisseau est à part dans la mesure où son objectif est d'en faire un module permanent solidaire de la station spatiale Saliout 7. Il n'est pas prévu que le module VA revienne au sol et tous les équipements associés à cette phase _ systèmes de support de vie, les sièges, et les contrôles de pilotage _ ont été démontés avant le lancement et ont été remplacés par des appareils photo à haute résolution et des capteurs optiques (télescope infrarouge et spectromètre Ozon). TKS-4 est lancé sans équipage sous l'appellation Cosmos 1686 le 27 septembre 1985. Le 21 novembre 1985, l'orbite de Saliout 7 est relevée en attendant l'arrivée d'un second équipage TKS. Mais par la suite, le contrôle de la station est perdu. Il était prévu que la station reçoive la visite d'un équipage de la navette spatiale soviétique Bourane mais le premier vol de la navette fut repoussé. Saliout 7 et Cosmos 1686 sont détruits le 7 février 1991 en effectuant leur rentrée atmosphérique au-dessus de l'Argentine.

• (en) A.A. Siddiqi, « The Almaz Space Station Complex : A history, 1964-1992 : Part 1 : 1964-1976 », Journal of the British Interplanetary Society, vol. 54, n^os 11/12,‎ novembre/décembre 2001, p. 389-416 (lire en ligne)
• (en) A.A. Siddiqi, « The Almaz Space Station Complex : A history, 1964-1992 : Part 2 : 1964-1976 », Journal of the British Interplanetary Society, vol. 55, n^os 1/2,‎ janvier/février 2002, p. 35-67 (lire en ligne)

• Almaz
• Manned Orbital Laboratory, projet américain équivalent au vaisseau TKS
• Big Gemini, un véhicule spatial américain ressemblant au vaisseau TKS
• Mir
• Station spatiale internationale

• (en) TKS, dans l'Encyclopedia Astronautica
• (en) TKS sur le site russianspaceweb