vignette|Schéma de la station russe OPS du programme Almaz
Almaz ( - « diamant ») est un programme spatial militaire de l'Union Soviétique reposant sur le développement d'une station spatiale habitée (OPS) d'environ et d'un vaisseau TKS chargé de la relève et du ravitaillement de l'équipage. Trois exemplaires ont été placés en orbite entre 1973 et 1976. Deux d'entre eux ont effectivement reçu un équipage. Le projet est le fruit du bureau d'études de l'ingénieur Vladimir Tchelomeï qui produit les premières spécifications en 1964. Mis de côté dans un premier temps du fait la priorité accordée au programme spatial lunaire habité soviétique, il est réactivé à la suite du succès du programme Apollo au début des années 1970. Concurrencé par le programme civil Saliout et sans appui de la part de l'armée soviétique peu convaincue par l'apport d'un équipage pour les activités spatiales militaires, le programme Almaz est mis sur la touche en 1978. Dans les années 1980/1990, trois coques de stations Almaz sont réutilisées pour réaliser les satellites de reconnaissance radar Almaz-T. Les stations Almaz d'une masse d'environ pouvaient accueillir un équipage permanent de deux à trois personnes.
Développement de la station Almaz
Le projet de station spatiale militaire Almaz est proposé en 1964 par l'ingénieur soviétique Vladimir Tchelomeï responsable du bureau d'études aérospatial OKB-52 basé à Reoutov dans le contexte de la guerre froide qui oppose l'URSS aux États-Unis. Le bureau d'études produit à l'époque des missiles de croisière et Tchelomei propose que ceux-ci soient guidés vers les flottes de l'OTAN par des satellites équipés de radar. La station spatiale Almaz est l'aboutissement de cette idée : elle doit être équipée d'une batterie de capteurs (optiques, électromagnétiques et radar) qui sont mis en œuvre par un équipage embarqué. Almaz est approuvé en par les dirigeants soviétiques rendus inquiets par le programme de station spatiale militaire MOL de l'Armée de l'Air américaine lancé officiellement en ..
La station spatiale est conçue pour être occupée par un équipage de trois personnes et a une durée de vie de 1 à . Il est prévu que durant ce laps de temps trois équipages séjournant chacun deux mois, se relaient dans la station spatiale. Ses dimensions et sa masse sont définies par les capacités du lanceur lourd soviétique Proton (environ en orbite basse) en cours de mise au point par le bureau d'études de Tchelomei lors de la conception du projet.
Dans la version prévue à l'origine, la station spatiale est lancée avec un module de retour (Vozvrashemui Apparat ou VA) qui permet à l'équipage de revenir au sol. Comme dans le cas de la station MOL, l'équipage du VA accède à la station spatiale par une écoutille percée dans le bouclier thermique. La station Almaz ne sera jamais lancée dans cette configuration. Pour la relève des équipages et le ravitaillement de la station, Le bureau d'études propose de développer un vaisseau spécifique, le TKS, beaucoup plus lourd que le vaisseau Soyouz ( contre ) qui est également lancé par la fusée Proton.
Caractéristiques techniques
Le programme Almaz comprend deux composants majeurs : la station orbitale pilotée OPS (en russe : Orbital’nyh Pilotiruemyh Stancij), station spatiale chargée d'héberger sur de longues durées un équipage pour qu'il puisse remplir ses objectifs de renseignement militaire Le vaisseau de transport et de ravitaillement TKS (Transportny Korabl Snabschenija) chargé de la relève des équipages et du transport des vivres, gaz, ergols
Station spatiale OPS
La station spatiale est longue de et est constituée de deux cylindres de diamètres différents mis bout à bout : et . Almaz a une masse de au lancement et en orbite. Il emporte d'ergols. La charge utile (instrumentation) a une masse de . La station spatiale dispose de deux moteurs RD-0225 de de poussée unitaire pour modifier son orbite et de moteurs-fusées pour contrôler son orientation. Les panneaux solaires d'une superficie de fournissent . La partie habitable a un volume de et comprend trois sections : une section de de diamètre dédiée à l'hébergement de l'équipage et séparée du compartiment suivant par un étranglement encadré par d'oxygène utilisés pour le renouvellement de l'atmosphère. une section de grand diamètre () servant d'atelier de travail et contenant les instruments. L'instrument principal est une caméra optique Agat-1 d'une longueur focale de et d'une ouverture de utilisée essentiellement à des fins de reconnaissance militaire. Les pellicules photo produites étaient stockées dans une capsule de de diamètre baptisée KSI d'une masse de et d'une capacité d'emport de . Celle-ci pouvait être larguée, effectuer une rentrée atmosphérique et atterrir en douceur sur Terre grâce à un bouclier thermique et un système de parachute. un compartiment de transfert séparé du précédent par une écoutille et comportant un port d'amarrage pour les vaisseaux, la capsule éjectable KSI et une écoutille permettant d'effectuer des sorties extravéhiculaires.
Pour répondre aux objectifs de reconnaissance militaire, la station spatiale circule sur une orbite basse () et elle est stabilisée trois axes (son orientation est fixe) de manière que ses instruments optiques soient toujours pointés vers la Terre. Pour que l'équipage puisse rechercher ses objectifs et ensuite maintenir ses instruments pointés vers ceux-ci durant toute la vie opérationnelle de la station spatiale, les ingénieurs ont mis au point un système de guidage complexe décentralisé avec des sous-systèmes chargés respectivement du contrôle de l'orientation, de la stabilisation, du contrôle du mouvement du centre de masse, de la navigation, et du contrôle des instruments. Le tout est piloté par un système analogique car il n'existait pas à l'époque en Union soviétique d'ordinateur capable de fonctionner durant un an. La stabilisation de l'orientation dans les trois axes et la rotation lente de la station spatiale est obtenue à l'aide d'un volant d'inertie sphérique de de diamètre développé par l'Institut de recherche scientifique panrusse d'électromécanique (ex NII-627). Une roue de réaction est utilisée pour faire pivoter rapidement la station autour de son axe longitudinal avec une vitesse de rotation de 1°/seconde. Une précision de était obtenue en utilisant le signal d'un radar Doppler embarqué. Cet ensemble était très bruyant et gênant pour l'équipage mais il permettait d'économiser 10 à d'ergols par orbite. Almaz fut la première station spatiale à utiliser des volants d'inertie faisant appel à des paliers magnétiques. Le contrôle d'orientation disposait de plusieurs modes de fonctionnement : le cosmonaute pouvait orienter la station manuellement, en agissant sur une manette, pour observer une cible à terre, centrer l'objectif dans un collimateur d'une lunette de visée puis utiliser la manette pour déclencher l'alignement de la station et le pointage de la caméra, revenir à un pointage préenregistré ou mettre la station au repos en rotation lente. Par ailleurs les ingénieurs de Tchelomei développèrent un système de contrôle digital reposant sur deux ordinateurs Argon-16A pour vérifier l'orientation de la station spatiale et le pointage de la caméra Agat-1
Vaisseau de ravitaillement TKS
Le vaisseau spatial TKS est spécifiquement conçu pour assurer la relève des équipages et le ravitaillement de Almaz. Imaginé par Vladimir Tchelomeï TKS est composé de deux modules ; le module VA qui permet de transporter un équipage de trois personnes en le ramenant sur Terre et le module pressurisé FGB qui permet de transporter le ravitaillement de la station pour . Le vaisseau pèse , mesure plus de de long et est mis en orbite par le lanceur Proton.
Historique des missions
Trois stations spatiales Almaz OPS ont été successivement placées en orbite et ont été occupées de manière sporadique entre 1973 et 1977. Il s'agissait à chaque fois de la version provisoire de lAlmaz à laquelle s'amarraient des vaisseaux Soyouz, faute de disposer du vaisseau de ravitaillement et de relève d'équipage TKS prévu initialement mais dont le développement prit beaucoup de retard. La première station, OPS-1, est perdue avant même qu'un équipage ne l'occupe. Cinq équipages, composés à chaque fois de deux cosmonautes, sont lancés successivement pour occuper les stations suivantes, mais deux d'entre eux ne parviendront pas à s'amarrer à la suite de défaillances du système de rendez-vous automatique Igla. Le temps total passé dans l'espace par les équipages a été de . Le programme Almaz est finalement annulé avant le lancement du quatrième exemplaire de station spatiale, faute de soutien des militaires, peu convaincus par l'apport d'un équipage pour les missions de reconnaissance.
OPS-1 / Saliout 2 ()
La première station Almaz (OPS-1 ou Almaz 101.1) est transférée à la base de lancement de Baïkonour début 1973 et, après une série de tests au sol, est lancée par une fusée Proton le , soit environ deux ans après la première station spatiale soviétique . Les autorités soviétiques, ne souhaitant pas rendre publique l'existence d'un deuxième programme de station spatiale développé à des fins militaires, présentent OPS-1 comme le successeur de et elle est baptisée . Un équipage composé de Pavel Popovitch (commandant) et de Iouri Artioukhine devait rejoindre la station huit jours plus tard, mais son vol est retardé par des problèmes techniques sur leur vaisseau Soyouz. Treize jours après le lancement de , alors que Popovitch et Artioukhine n'ont pas encore décollé, le contrôle au sol détecte une perte de pression dans la partie pressurisée de la station et celle-ci est considérée comme perdue. L'enquête menée met en cause un défaut de soudure sur une ligne d'alimentation du système de propulsion qui aurait abouti à la perforation de l'enveloppe pressurisée lors de la mise à feu des moteurs. Mais des investigations ultérieures démontrèrent une autre origine du problème. Trois jours après le lancement de , l'étage supérieur du lanceur Proton, qui contenait encore une tonne d'ergols, avait explosé produisant un nuage de débris circulant sur une orbite proche de celle de la station spatiale. Huit jours plus tard, un de ces débris aurait apparemment perforé la coque de la station avec une vitesse relative d'environ . Peu après la perte de la station, les autorités soviétiques annoncent que les opérations à bord de Saliout se sont achevées et que l'ensemble des objectifs ont été remplis. Au cours des années suivantes, les responsables du programme spatial continueront d'affirmer qu'un équipage était à bord et qu'une liaison radio était régulièrement établie avec celui-ci. Ce n'est qu'en 1985 qu'il fut rendu public qu'aucun équipage n'avait occupé la station en expliquant que celle-ci avait été perdue à la suite d'une défaillance du système de contrôle d'attitude. Malgré le secret entourant le programme Almaz, les spécialistes occidentaux détectèrent immédiatement le caractère militaire de la mission notamment du fait de l'utilisation d'une fréquence radio () identique à celle des satellites de reconnaissance soviétiques. Dans l'ignorance du nom du programme, les stations Almaz étaient désignées sous l'appellation Saliout militaire.
OPS-2 / Saliout 3 ()
vignette|upright=0.8|Capsule de retour de .