Le bras robotique ERA de l'Agence spatiale européenne, intégré au module russe Nauka, sera lancé ce 21 juillet à destination de la Station spatiale internationale (ISS). Très en retard sur son planning initial - il aurait dû être lancé en 2007 - ce bras a été construit par un consortium européen, dirigé par Airbus Defence and Space. ERA est dévolu au segment russe du complexe orbital en complément du bras robotique Canadarm2 qui ne peut pas accéder à la totalité de cette partie de l'ISS.

Quant à Nauka, il s'agit d'une mini-station spatiale. Bien que conçu pour de l'expérimentation et zone de vie et de travail pour les cosmonautes, ce module servira également comme port d'amarrage. Il a aussi la particularité d'être doté d'un système GNC de contrôle de navigation et de guidage ainsi que d'un système de contrôle d'attitude. Il peut être utilisé comme une solution de secours par l'ISS et si les Russes décident de séparer la partie russe de l'ISS, comme ils en ont émis l'hypothèse, Nauka pourra être le cœur de leur future station spatiale. Nauka sera installé sur le module Zvzeda, à la place du module Pirs, qui sera désarrimé du segment russe. Pirs était utilisé comme port d'amarrage supplémentaire pour les véhicules Soyouz et Progress, et comme sas de sortie dans l'espace pour les cosmonautes russes. Il sera désorbité par un Progress.

Le bras robotique ERA de l'ESA. Ce bras symétrique est composé de deux bras, de deux coudes ainsi que de deux poignets et mains. Il a été réalisé par un consortium européen dirigé par Airbus. © Roscosmos 

Un bras complémentaire du Canadarm2

Bien que très différent du Canardam2, ERA sera complémentaire. Long de 11,30 mètres pour un poids de 680 kilos, il peut déplacer des masses très importantes, de trois tonnes en routine jusqu'à huit tonnes en mode lent. Ce bras symétrique et à deux mains peut se déplacer en avant ou en arrière sous son propre contrôle le long de l'ISS, d'une main à l'autre, d'un point fixe à un autre. Les sept articulations robustes et précises d'ERA, les membres légers et l'ordinateur de contrôle situé au milieu du bras confèrent au bras robotique sa polyvalence. Il servira à installer et à remplacer les panneaux solaires, à inspecter et assembler les modules et à faciliter le déplacement des astronautes effectuant des sorties dans l'espace. Enfin, ses caméras infrarouges seront mises à contribution pour inspecter la surface extérieure de la station (vieillissement des revêtements de protection, impacts de micrométéorites, vérification des attaches des modules, des palettes...). 

ERA pourra être contrôlé depuis l'intérieur ou l'extérieur de la Station, en temps réel ou programmé à l'avance. Avec ses articulations, ERA ressemble à une sorte de bras humain. Il est actionné par des moteurs et des câbles. Il est symétrique, en ce sens que des deux côtés du « coude », on trouve deux « muscles » et deux « poignets ». Ses extrémités sont capables de s'accrocher à la station, ce qui lui confère un rayon d'action important tout autour de la partie russe. Il se déplacera en s'accrochant par une extrémité, puis une autre. Enfin, il est doté de nombreux outils dont une plateforme comportant cale-pieds et mains courantes de façon à transporter des astronautes lors de leurs sorties extravéhiculaires. Parmi les principaux points forts de ce bras :

• contrôle de l'extérieur à l'aide d'un panneau de commande externe ;
• contrôle de l'intérieur à l'aide d'un ordinateur portable (sans avoir besoin de joysticks comme les autres bras de l'ISS) ;
• fonctionnement préprogrammé ;
• système automatisé d'évitement de collision basé sur un logiciel ;
• Précision de 5 mm.

Les astronautes européens à la manœuvre

Thomas Pesquet effectuera la première vérification électrique d'ERA. Matthias Maurer, qui doit rejoindre la Station début novembre, devrait participer à une sortie dans l'espace pour valider le fonctionnement en orbite du bras ERA. Plus tard, l'astronaute de l'ESA Samantha Cristoforetti qui réalisera une nouvelle mission à bord de l'ISS fin 2022 (Crew-4) effectuera, également lors d'une sortie dans l'espace, l'une des tâches d'installation de l'ERA pour Nauka.

Le bras robotique européen Era attend son départ pour l'ISS

Article de Rémy Decourt publié le 30/07/2012

Prévu en 2007, le lancement du laboratoire multifonction russe Nauka (MLM) a été plusieurs fois reporté et vient d'être repoussé à 2013. Il sera équipé du bras robotique Era de l'Agence spatiale européenne qui, lui, est prêt depuis de longues années. Philippe Schoonejans, chef de projet Era, explique à Futura-Sciences les fonctions assignées à cette belle mécanique... très attendue.

L'annonce russe de reporter encore le lancement du module Nauka, sur lequel doit être fixé Era (European Robotic Arm), contraint une nouvelle fois l'Agence spatiale européenne à prendre son mal en patience. Comme le confie Philippe Schoonejans (chef du projet Era) à Futura-Sciences, « cela fait bien longtemps que le bras robotique Era est prêt à être lancé ».

Ce bras est une des trois contributions majeures de la participation européenne à la construction de la Station spatiale internationale. Ce programme a été officiellement lancé en novembre 1995 et sa construction terminée fin 2004. Depuis 2008, il se trouve en Russie. Initialement, le programme prévoyait de lancer par une navette spatiale puis, en raison des circonstances, la décision a été prise de l'envoyer en novembre 2007 à bord d'un Proton avec le module MLM. Depuis, le lancement a été reporté à plusieurs reprises pour finalement être fixé au 10 décembre 2013.

D'une longueur de plus de 11 m et d'une masse de 630 kg, Era sera capable de déplacer des charges utiles d'environ 8 tonnes. © P. Schoonejans, Esa 

Roscosmos ayant précisé son nouveau calendrier, « nous allons préparer Era en fonction de cette nouvelle date de lancement ». Concrètement, l'intégration sur le module russe est maintenant prévue en août 2013 et l'ensemble, c'est-à-dire Era adossé au Nauka, sera transféré peu de temps après sur le site de Baïkonour, au Kazakhstan.

Pour Philippe Schoonejans, ce « report n'a pas d'impact sur le bras lui-même ». Il est actuellement entreposé dans des « conditions qui évitent toute dégradation susceptible d'endommager ses composants ». Ce report va néanmoins occasionner un surcoût car certaines activités industrielles « vont être réparties sur une période plus longue ». On citera en exemple celles liées à la « conformité des logiciels avec les ordinateurs du module Nauka », à la préparation du lancement ou encore celle qui consiste à s'assurer de la qualification du bras Era pour un envoi par un Proton russe « alors qu'il a été qualifié à l'origine pour un lancement à bord d'une navette spatiale américaine ».

Test subaquatique du modèle d’essai en impesanteur du bras Era, exécuté avec la participation de l’astronaute néerlandais de l’Esa, André Kuipers, au centre Gagarine d’entraînement des cosmonautes, près de Moscou. © Esa 

Le segment russe de l’ISS a besoin d'Era

Malgré son arrivée tardive à bord de la Station spatiale internationale, le bras Era doit « s'attendre à une activité soutenue car le bras robotique Canadarm2, fourni par le Canada, ne couvre pas la totalité du segment russe de l'ISS ».

Le bras robotique Era facilitera le travail des astronautes à bord de l'ISS. Il sera capable d'effectuer des tâches auparavant dévolues aux Hommes, comme sortir du sas du matériel, ou des expériences pour les entreposer à l'extérieur de la station. © D. Ducros, Esa 

Dès son arrivée, Era sera utilisé en priorité pour terminer la mise en place de Nauka. Ainsi, il « installera les panneaux dissipateurs de chaleur du module », plus communément appelés radiateurs, et les équipements du sas de sortie afin de limiter les sorties dans l'espace pour l'équipage. Le bras Era a été conçu pour travailler avec le sas russe, de sorte que « les astronautes n'ont donc plus à s'aventurer à l'extérieur de la Station spatiale pour poser certaines pièces matérielles. À l'aide de caméras vidéo, le bras peut effectuer des contrôles à l'extérieur de la Station, il peut déplacer des expériences et fournitures ou même servir de grue pour les astronautes ».

Pour finir, il installera la plateforme de travail sur laquelle prendront place les membres d'équipage. Celle-ci s'accroche à l'extrémité du bras et « permet aux astronautes de s'y installer en position debout pour travailler ou être transportés ». Tous ces éléments sont déjà à bord de l'ISS, stockés sur le module russe Rassvet (MRM-1).