cordon ombilical

Dans la terminologie aérospatiale, un cordon ombilical est une attache multifonctionnelle qui relie un astronaute en sortie extravéhiculaire au vaisseau spatial. Il sert de lien principal pour l'approvisionnement en oxygène, l'alimentation électrique, les communications et l'évacuation des déchets. Le cordon est également appelé ombilical ou, dans l'usage moderne, fait partie du système de survie de l'unité de mobilité extravéhiculaire (EMU). C'est un équipement essentiel pour toute activité à l'extérieur de la cabine pressurisée, que ce soit pour des tâches de maintenance, de réparation ou de construction à l'extérieur d'un vaisseau spatial ou d'une station spatiale.

La structure physique se compose de plusieurs lignes regroupées dans une gaine extérieure protectrice. Une ligne d'alimentation en oxygène fournit du gaz respiratoire à une pression contrôlée (généralement de 3,7 à 4,3 psi au-dessus de la pression de la combinaison) à la combinaison de l'astronaute. Une ligne d'évacuation élimine le dioxyde de carbone expiré et l'humidité. Des conducteurs électriques transportent l'énergie de la batterie du vaisseau spatial vers les éléments chauffants, les ventilateurs et l'équipement de communication de la combinaison. Les lignes de communication de données et vocales maintiennent un contact radio bidirectionnel entre l'astronaute et le contrôle de mission ou l'équipage de la cabine du vaisseau spatial. Les cordons modernes comprennent également un câble de traction pour la récupération d'urgence.

La longueur des cordons ombilicaux varie en fonction du profil de la mission, allant généralement de 7,6 mètres à plus de 15 mètres pour les tâches nécessitant une portée étendue depuis le sas. Le revêtement extérieur doit résister aux dommages causés par les micrométéorites, aux rayonnements ultraviolets et aux variations de température extrêmes, du soleil (environ 121 degrés Celsius) à l'ombre (moins 157 degrés Celsius). Les matériaux comprennent le Kevlar, le Mylar et des couches de polyuréthane conçues pour résister à la fois aux cycles thermiques et à l'abrasion mécanique. La redondance est intégrée : la perte d'une ligne d'oxygène ou électrique ne désactive pas immédiatement la combinaison, car des systèmes de secours maintiennent un support de vie minimal pour les procédures d'urgence.

Modes de défaillance et essais au sol

Les défaillances du cordon ombilical sont rares mais critiques. L'impact d'une micrométéorite peut perforer la gaine extérieure et endommager les lignes internes ; une lente fuite d'oxygène peut passer inaperçue pendant plusieurs minutes, réduisant la marge disponible. Les plis ou les courbures prononcées du cordon peuvent restreindre le flux ou endommager les conducteurs. La formation au sol comprend des cycles répétés de déploiement et de rétraction dans des chambres à vide thermique pour identifier les schémas d'usure. Les cordons sont inspectés visuellement après chaque sortie extravéhiculaire et remplacés selon un calendrier de maintenance planifié, généralement après cinq à dix activités extravéhiculaires (EVA), en fonction du profil de la mission et de la dégradation observée.

Le terme ombilical fait référence au cordon ombilical biologique reliant un fœtus au placenta de sa mère, une métaphore que les ingénieurs spatiaux ont adoptée dans les années 1960 pour décrire l'attache de survie. La NASA, l'ESA et Roscosmos utilisent toutes des conceptions fonctionnellement similaires, bien que les interfaces de connecteurs diffèrent. Pour les engins spatiaux tels que l'ISS, les astronautes sont attachés en permanence pendant une sortie extravéhiculaire ; le cordon ombilical peut être acheminé par plusieurs points d'attache pour éviter l'emmêlement et pour répartir la charge de la ligne elle-même, qui peut peser de 4,5 à 6,8 kilogrammes selon la longueur et la gaine.