Il y a 14 ans jour pour jour, le 8 février 2010, la navette spatiale américaine Endeavour décollait pour une nouvelle mission, avec à son bord deux modules destinés à la Station spatiale internationale (ISS) – le module de jonction Node 3 (surnommé Tranquility) et la Cupola –, tous deux conçus, intégrés et testés par Thales Alenia Space à Turin, en Italie. Ces modules représentaient à l’époque une rupture technologique en matière d’exploration spatiale.
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La Cupola, véritable concentré d’innovation et d’ingénierie de pointe, avait été conçue pour offrir aux astronautes de l’ISS une vue imprenable sur la Terre et l’espace. Dotée de six hublots sur les côtés et d’une fenêtre zénithale, elle facilite la réalisation de tâches pratiques comme le guidage visuel ou la recherche scientifique. Elle permet également d’admirer notre planète et ses merveilles à toute heure de la journée, de garder un contact visuel avec ce qui nous est de plus cher, et d’atténuer le sentiment d’éloignement et d’isolement.
L’héritage de la Cupola se perpétue aujourd’hui à Turin puisque, dans les mêmes bâtiments et zones de travail qui l’ont vu naître, la prochaine génération de fenêtres se prépare pour les prochains programmes d’exploration spatiale.
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La conception de ces fenêtres privilégie la redondance, le champ de vision et la qualité de transparence grâce à des traitements de surface qui garantiront la clarté pendant toute la durée de vie de la station. Chaque bloc-fenêtre comporte des sous-ensembles intérieur et extérieur fonctionnant comme éléments de pressurisation et de protection contre les impacts de micrométéorites et de débris spatiaux.
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Nos équipes italiennes ont pour cela choisi l’acrylique comme matériau de base pour les fenêtres, une technologie innovante offrant le meilleur compromis entre masse et résistance mécanique. Du verre sera également adjoint au pan extérieur antidébris pour protéger l’acrylique du rayonnement cosmique.
La campagne de tests de qualification des blocs-fenêtres est en cours, tandis que les tests d’intégration et de recette du bloc-fenêtre interne des quatre premiers modèles de vol ont été réalisés avec succès fin 2023 dans les installations turinoises de Thales Alenia Space.
Notre entreprise se projette encore plus loin, en périphérie de la Lune et au-delà. En prenant place à bord de la future station spatiale cislunaire, Lunar Gateway, et des modules d’habitation à la surface de la Lune, ces fenêtres feront plus qu’offrir un panorama à couper le souffle ; elles permettront aux astronautes de se frayer un chemin à travers les multiples obstacles qui se dresseront en travers de leur route.
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Les fenêtres joueront un rôle essentiel dans l’exploration de l’espace au-delà de l’orbite terrestre basse, à commencer par Lunar Gateway. À l’intérieur du module européen ESPRIT, qui abritera l’infrastructure de ravitaillement et de télécommunications, des fenêtres permettront de superviser les opérations extérieures et de contempler la Terre, la Lune et l’espace environnant. Ces fenêtres seront réparties sur toute la surface d’une baie entière du module pressurisé, ce qui représentera un agrément aussi précieux qu’indispensable pour le bien-être des membres d’équipage.
S’agissant des applications sur le sol sélène, Thales Alenia Space s’est vu confier la tâche de caractériser la nouvelle conception et les matériaux de ces fenêtres pour un environnement lunaire. Les travaux ont d’ores et déjà commencé avec d’importantes activités de prédéveloppement dans le cadre du programme Multi-Purpose Habitat (MPH) de l’Agence spatiale italienne (ASI). Les fenêtres seront de taille réduite et positionnées près du sas extérieur de ce module, afin que les astronautes puissent visualiser les conditions régnant à l’intérieur comme à l’extérieur du module avant d’y entrer ou d’en sortir. Les développements en cours conduiront à des mises à niveau et améliorations supplémentaires dans la conception des fenêtres, afin de proposer des solutions optimales en termes de matériaux, revêtements et étanchéité, notamment contre les infiltrations de régolite, cette fine poussière recouvrant toute la surface lunaire.
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Les fenêtres seront également précieuses pour les futures expéditions de l’espace lointain et de Mars. En effet, au cours des 8 à 9 mois que durera un voyage vers la Planète rouge, les fenêtres atténueront la sensation de confinement de l’équipage, comme le plébiscitent régulièrement les astronautes.
Walter Cugno, Vice-Président Exploration & Science et Directeur du site de Turin, en sait également quelque-chose, puisque c’est lui qui a géré bon nombre de projets liés à l’ISS, notamment le développement de Node 3 et de la Cupola : « Je me souviens des solutions d’avant-garde mises en œuvre pour pouvoir livrer un joyau technologique comme la Cupola. Quand on demande aux ingénieurs de créer des ouvertures dans des structures pressurisées, ils commencent généralement par énumérer toutes les bonnes raisons de ne pas le faire ! Les fenêtres dans l’espace représentent en effet des défis techniques considérables. Or, quand on voit le succès de la Cupola auprès des équipages de l’ISS, y compris 14 ans après son installation, on se dit que le jeu en vaut la chandelle ! Outre son côté pratique pour superviser des activités extravéhiculaires, elle offre aux astronautes le réconfort visuel et psychologique d’être proches de leur planète et de leur famille, tout en leur permettant d’oublier pendant quelque temps les conditions de vie souvent rudes à bord. Maintenant que le secteur spatial s’est ouvert aux acteurs privés, l’orbite basse n’a jamais été aussi accessible. Dans la perspective de séjours prolongés dans l’espace, il est certain que les fenêtres contribueront au confort des occupants des futures stations orbitales. Lunar Gateway et les futurs modules d’habitation lunaires en seront équipés pour garder un lien visuel avec la Terre, réduire les risques de claustrophobie et tout simplement voir ce qui se passe à l’extérieur. S’il m’était donné la chance d’aller ne serait-ce qu’une seule fois dans l’espace, je serais heureux de pouvoir contempler la Terre ou la Lune depuis l’une de nos fenêtres ! »