Amarrage de l’ATV à l’ISS : à l’heure au rendez-vous pour une belle photo ?

Lever de soleil vu de la station spatiale internationale, pratiquement à la verticale de l’île de pâques. Photographie prise le 5 mai 2013. Crédit image : NASA.

Quart d’heure toulousain à l’ATV-CC

Les photographes le savent : une bonne photo, c’est souvent appuyer sur le déclencheur au bon moment et être là au bon moment. Couleurs du ciel ou sommets des montagnes irisés au coucher ou au lever de soleil, ciel nocturne à l’aube ou au crépuscule…

Quelques minutes ou dizaines de minutes suffisent pour transformer une très belle photo en une image plus banale.

Trop tard pour la photo, ou trop tôt…

Samedi 15 juin, la phase finale de l’amarrage de l’ATV-4 Albert Einstein à la Station Spatiale Internationale s’est parfaitement déroulée : l’ATV s’est amarré à l’ISS en douceur et avec une très grande précision.

Une seule petite déception : au lieu de 13h46 UTC, l’amarrage s’est finalement produit à 14h07 UTC. 20 minutes de retard qui ont modifié la position du rendez-vous en orbite. Au lieu d’être à la verticale de la Russie, au-dessus de la mer caspienne, le « docking » du véhicule de transfert automatique s’est effectué dans le nord du Pacifique, alors que l’ISS venait de survoler le Japon.

L’origine de ce retard : le temps pris pour vérifier l’état de la cible (Laser Radar Reflector ou LRR) qui sert de repère et qui est fixée à l’ISS. On craignait qu’elle n’ait été endommagée le 26 avril 2013 au moment de l’amarrage d’un vaisseau Progress 51P dont une des antennes KURS était mal déployée.

Au lieu d’être éclairés par le soleil, l’ATV-4 et l’ISS étaient en éclipse pour les derniers mètres de la phase d’amarrage. La rencontre d’Albert et Zvezda a eu lieu dans l’obscurité. Rien de grave mais dommage pour les belles photos.

Ainsi, la dernière partie de la vidéo-transmission (voir également l’article du blog Un autre regard sur la Terre publié le 15 juin) ne montre que la couronne éclairée d’un des deux VVT (Visual Video Targets), comme l’image suivante (en haut à droite) extraite du manuel « ATV Rendez-vous, docking and undocking, the crew reference guide » écrit, par Lionel Ferra, expert au centre des astronautes européens (EAC) de l’ESA à Cologne, avec une couverture qui fait penser à « L’ATV pour les nuls ». Je recherche un exemplaire, dédicacé si possible, mais je ne l’ai pas trouvé dans la librairie du quartier.

Deux illustrations de la procédure de docking de l’ATV extraites du manuel des opérations de l’ATV,
à la manière de « l’ATV pour les nuls ». Crédit image : Gédéon

Une photo de l’arrivée de l’ATV-2 en février 2011. Bien éclairé, on voit parfaitement les deux VVT
avec leurs motifs caractéristiques. Cerise sur le gâteau : la lune… On dirait qu’elle va être mangée
par deux des quatre panneaux solaires. Crédit image : NASA

Dans l’espace, le temps se rallongerait-il ? Une surprise pour Albert Einstein

Pour vérifier les conditions d’éclairage au cours des dernières minutes de la course entre l’ATv-4 et l’ISS, il suffit d’utiliser un logiciel de calcul des positions et des mouvements des planètes et des satellites.

J’ai utilisé ici Calsky, que je vous avais déjà présenté à propos d’un quiz image avec une superbe photo de l’ATV-3 prise par l’astronaute Don Pettit en mars 2012. Il existe bien d’autres outils en ligne ou à télécharger. Je suis certain que mes amis d’Agenium, qui distribuent le STK (Satellite Tool Kit) d’AGI en France, ont déjà produit des images très spectaculaires.

Stade toulousain

Voici donc 4 cartes montrant la position de l’ISS projetée sur un planisphère. Les cartes correspondent à quatre moments précis :

L’heure initialement prévue pour l’amarrage de l’ATV, soit 13h46 UTC.
L’heure où l’ISS entre en éclipse, c’est-à-dire n’est plus éclairée directement par le soleil, soit environ 14h00.
L’heure effective du docking, un peu après 14h07 UTC.
L’heure où l’ISS sort de l’éclipse et retrouve la lumière du soleil, vers 14h33 UTC.

4 cartes montrant la position de l’ISS sur son orbite, respectivement à 13h46, 14h00, 14h07m22s
et 14h33. Toutes les heures sont données en temps universel. Images produites avec Calsky.

Une erreur ? Vous n’êtes pas convaincu par les positions de l’ISS en entrée et en sortie d’éclipse ? Une précision : la limite jour / nuit affichée sur le planisphère correspond au niveau du sol. L’ISS volant à un peu plus de 400 kilomètres d’altitude, elle « voit » la soleil un peu plus longtemps et sort de l’éclipse un peu plus tôt.

D’autres choses à retenir ?

A 13h46, l’ISS et l’ATV survolaient la Russie, à 56°48'53" de longitude est et 44°40'26" de latitude nord. Ce n’est pas impératif mais les équipes russes aiment bien avoir une liaison directe avec la station pour les opérations les plus critiques.
A 14h07, où étaient l’ISS et l’ATV au moment du docking ? Selon Calsky, à 156°56'43" de longitude est et +26°50'46" de latitude nord, au large du Japon. Ce n’est pas très loin de la position où avait eu lieu le docking de l’ATV-3 Edoardo Amaldi, pratiquement sur la ligne de changement de date et à l’équateur.
Un chiffre étonnant pour finir : à l’heure prévue initialement pour l’amarrage (13h46 UTC), l’ATV-4 n’était qu’à 19 mètres de l’ISS (le point S4) pourtant les deux vaisseaux spatiaux ont encore parcouru près de 9700 kilomètres avant que l’ATV-4 ne rejoigne le port de docking du module Zvezda. Belle course poursuite !

La période de révolution de l’ISS est de près de 93 minutes. Les membres de l’équipage vivent chaque jour quinze levers de soleil. Il aurait fallu attendre environ 25 minutes de plus et avoir du champagne un peu moins frais pour avoir un éclairage direct de la dernière phase de l’amarrage de l’ATV-4, permettant de prendre de plus belles photographies, au-dessus du Pacifique sud…

En savoir plus :

La page Calsky pour le calcul en ligne des positions et du mouvement des planètes et des satellites.
Le site de la société Agenium et la page sur le STK AGI.
D’autres articles du blog Un autre regard sur la Terre sur l’ATV-4 Albert Einstein :