La station spatiale chinoise (en ; ou CSS), couramment surnommée Tiangong (chinois : 天宫 ; pinyin : Tiāngōng ; litt. « palais céleste »), est une station spatiale de l'Agence chinoise des vols spatiaux habités (CMSA) placée en orbite terrestre basse et occupée en permanence par un équipage de trois astronautes menant des expériences de recherche scientifique en microgravité et dans le milieu spatial, tout en développant de nouvelles technologies afin de préparer les vols spatiaux vers la Lune et Mars.

Le projet d'une station spatiale remonte aux origines du programme spatial habité de la Chine dans les années 1990, mais devant le refus des États-Unis de la voir intégrer la station spatiale internationale dans les années 2000, la Chine décide de construire sa propre station. Les technologies nécessaires tels que l'amarrage orbital sont mises au point au cours des années 2010 avec notamment les deux petites stations Tiangong 1 en 2011 et Tiangong 2 en 2016. La station spatiale est finalement assemblée entre 2021 et 2022 avec le lancement et l'amarrage du module central Tianhe et des deux modules expérimentaux Wentian et Mengtian, tous lancés par des fusées lourdes Longue Marche 5B. La mission Shenzhou 12 est la première à visiter la station en 2021, occupée en permanence depuis Shenzhou 14 en 2022. La relève des équipages est assurée par le vaisseau Shenzhou pour des missions d'une durée de 6 mois, tandis que le véhicule cargo Tianzhou se charge du ravitaillement.

La station spatiale chinoise est conçue pour une durée de vie de 15 ans. D'ici la fin des années 2020, l'ajout de nouveaux modules et l'entrée en service du nouveau vaisseau Mengzhou, ainsi que des véhicules cargo Qingzhou et Haolong, doit permettre d'étendre les capacités de la station et d'augmenter l'équipage permanent. Le télescope Xuntian, dont le lancement est attendu en 2027, est conçu pour s'amarrer à la station spatiale pour des opérations de maintenance et de mise à jour.

Historique Contexte Dès le début des , les autorités chinoises jettent les grandes lignes d'un programme spatial habité dont le lancement d'une station spatiale. Mais ce n'est qu'en 1992, après la disparition des obstacles politiques et économiques, que le programme spatial habité chinois, baptisé , peut se concrétiser. La première phase du programme consiste à mettre au point les vols habités à bord du vaisseau spatial Shenzhou. Après une série de sept vols sans échec, la deuxième phase du programme, consacrée au développement d'une station spatiale, est lancée. Le site officiel du bureau d'études chargé de la conception des vols habités donne en 2008 une très brève description de ainsi que de et , deux laboratoires spatiaux qui doivent succéder à avant 2015. Une maquette de la station spatiale est dévoilée au cours du programme de célébration du Nouvel An chinois, le , sur la chaîne de télévision CCTV « », CCTV, ..

Prototypes et lancement de la Station spatiale chinoise La première station spatiale chinoise est lancée le . Il s'agit d'un prototype dont la taille est limitée par les capacités des lanceurs chinois de l'époque (, longueur , diamètre ). La station est brièvement occupée par les équipages de deux missions Shenzhou-9 et Shenzhou-10 () composées de trois astronautes. est désorbité en 2016. dont le lancement a lieu en 2016 est toujours un prototype bien que d'une taille supérieure grâce à la mise en service du lanceur Longue Marche 7. D'une longueur de pour un diamètre de la station permet des séjours d'une vingtaine de jours et pourrait disposer d'un deuxième port d'amarrage permettant l'amarrage du vaisseau ravitailleur Tianzhou (entrée en service en 2017) alors que l'équipage est présent. Le développement d'une station spatiale de grande taille est mené en parallèle..

Le , le gouvernement chinois dévoile au Salon d’aéronautique et d’aérospatiale de Zhuhai une réplique de la future station spatiale. Le lancement de ses différents modules a été effectué entre 2021 et 2022..

Chronologie

L'équipage de la station spatiale chinoise découvre en que le vaisseau spatial Shenzhou 20, qui était amarré à la station spatiale a été endommagé par des débris spatiaux au niveau d'un hublot et ne peut pas être utilisé pour ramener sur Terre les trois astronautes ayant achevé leur mission de 6 mois. En conséquence le vaisseau Shenzhou 21 également amarré à la station spatiale et qui avait amené la relève est utilisé le (Il y avait urgence car la station spatiale ne peut théoriquement accueillir 6 personnes que durant 8 jours) laissant l'équipage qui l'avait remplacé sans moyen de revenir sur Terre. Finalement le vaisseau Shenzhou 22 qui devait être utilisée au printemps 2026 est préparé en urgence (ce type d'événement, qui nécessite de disposer à tout moment d'un vaisseau de secours, est prévu dans les procédures du programme spatial habité chinois) et lancé sans équipage le . Il s'amarre à la station quelques heures plus tard.

+ Récapitulatif des missions et lancements liés à la station spatiale chinoiseDateMissionObjectifLanceurRemarquesMise en orbite du module TianheLongue Module central.Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Mise en orbite du module WentianLongue Module scientifique et d'habitation.Mise en orbite du module MengtianLongue Module scientifiqueRavitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Longue Marche 2F ()Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageLongue Marche 2F ()Shenzhou 19Longue Marche 2F (3 astronautes)Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageShenzhou 20Longue Marche 2F (3 astronautes)Ravitaillement cargoLongue Livraison de propergol, équipement et provisions pour l'équipageShenzhou 21Longue Marche 2F (3 astronautes)Shenzhou 22Retour du Longue Marche 2FSera utilisé pour le retour de l'équipage de Shenzhou 21Shenzhou 23Longue Marche 2F (3 astronautes)

Assemblage de la station spatiale vignette|Animation sur l'assemblage prévu de la station spatiale chinoise. L'assemblage de la station spatiale et le déroulement des opérations repose sur plusieurs engins spatiaux : le lanceur lourd Longue (Longue sans étage supérieur), dont le vol inaugural a eu lieu en est chargé de placer en orbite les trois modules composant la station. C'est le seul lanceur chinois ayant la capacité de placer les de chaque module en orbite basse. Sa mise au point est donc un prérequis à la construction de la station spatiale ; le lanceur moyen , dont le premier vol eu lieu en 2016, lancera le vaisseau cargo Tianzhou chargé de ravitailler les équipages de la station spatiale ; le lanceur moyen place en orbite les équipages embarqués dans les vaisseaux Shenzhou depuis la base de Jiuquan ; le vaisseau ravitailleur Tianzhou, dont le premier vol a lieu en 2017 ; le vaisseau habité Shenzhou, dont le premier vol a lieu en 1999 (premier vol habité en 2003).

Objectifs

Objectifs scientifiques De nombreuses expériences doivent être réalisées à bord de la station, parmi elles neuf expériences internationales ont été sélectionnées par le Bureau des affaires spatiales des Nations unies (UNOOSA). Elles sont conçues par des scientifiques de seize pays en plus de la Chine.

Suisse - Pologne - Allemagne - Chine : POLAR-2 est une expérience de polarimétrie gamma destinée à mieux comprendre les sursauts gamma. POLAR-2 fait suite à l'expérience POLAR réalisée sur Tiangong-2. Inde - Russie : SING (Spectroscopic Investigation of Nebular Gas) est une expérience de spectroscopie en proche ultraviolet pour l'étude des nébuleuses et du milieu interstellaire. Inde - Belgique : expérience étudiant le comportement de fluides partiellement miscibles en microgravité. Italie - Kenya : Baridi Sana est une expérience visant à tester un nouveau système de refroidissement liquide pour des applications spatiales. Chine - Japon : FIAVAW (Flames Instabilities Affected by Vortices and Acoustic Waves) est une expérience d'étude du comportement des flammes et de la combustion en microgravité. Norvège - France - Pays-Bas - Belgique : "Tumeurs dans l'espace" est une expérience pour étudier l'influence de la microgravité et des radiations spatiales sur l'évolution des cellules cancéreuses. Pérou - Espagne : expérience visant à étudier les effets de la microgravité sur des bactéries. Mexique : plateforme d'observation infrarouge pour l'étude de la Terre. Arabie saoudite : développement et test de cellules photovoltaïques au gallium-arsenic pour des applications spatiales.

En parallèle des expériences réalisées en laboratoire, la station permettra via le télescope Xuntian de réaliser des recherches astrophysique sur l'univers profond et en cosmologie.

Caractéristiques techniques

Généralités La station est composée de trois modules de chacun environ. Le module central Tianhe est le cœur de la station, les autres modules ainsi que les vaisseaux habités Shenzhou et de ravitaillement Tianzhou y sont amarrés. Il contient les quartiers de l'équipage, le centre de contrôle de la station, un sas pour les sorties extravéhiculaires avant l'arrivée de Wentian, et des équipements scientifiques. Les deux modules expérimentaux Wentian et Mengtian lui sont amarrés latéralement, ils disposent chacun d'une paire de grands panneaux solaires et sont en premier lieu destinés à la recherche scientifique. Wentian comporte de plus un centre de contrôle de secours et un sas pour les sorties extravéhiculaires, Mengtian possède un sas destiné aux équipements scientifiques. La station est équipée d'un bras robotique principal de ainsi que d'un second de qui peuvent être utilisés séparément ou bout à bout..

Le volume interne total de la station est de et les panneaux solaires fournissent une puissance électrique de . L'atmosphère de la station est maintenue entre et , avec une pression atmosphérique entre et . Un équipage de trois astronautes peut séjourner en permanence à bord de la station, et jusqu'à six lors des changements d'équipage. Le télescope spatial Xuntian, doté d'une résolution angulaire similaire à Hubble mais avec un champ de vue plus grand, doit être placé sur la même orbite que la station spatiale afin de pouvoir s'y amarrer périodiquement pour être ravitaillé en ergols et entretenu par les astronautes lors de sorties extravéhiculaires.

+Comparaison des caractéristiques de la station spatiale chinoise avec celles d'autres stations spatiales Caractéristiques Skylab Mir Station spatiale internationale Station spatiale chinoise Tiangong Période en orbite - - - - - - Masse totale Modules pressurisés 1 1 7 16 1 3 Volume pressurisé habitables Équipage 3 (non permanent) 3 3 7 2 (non permanent) 3 Ports d'amarrage 1 (plus un de secours) 2 3 8 1 3 Puissance électrique Ravitaillementnon Navette spatiale américaine, , ATV,

SpaceX Dragon,

Cygnus, HTVnon Tianzhou

Module central Tianhe vignette|Plan du module central Tian He.