La Station spatiale internationale (abrégée en SSI, surtout au Canada francophone, ou ISS d'après le nom anglais : ) est une station spatiale placée en orbite terrestre basse et occupée en permanence depuis 2000 par un équipage international qui se consacre à la recherche scientifique en micropesanteur et dans l'environnement spatial. Le programme est un projet conjoint de l'agence spatiale américaine NASA et de l'agence spatiale russe Roscosmos, avec la participation importante d'autres agences spatiales : l'européenne ESA, la japonaise JAXA et la canadienne ASC. Elle doit rester opérationnelle jusqu'en 2030.
Après des année d'études le projet est lancé en 1984 par l'administration Reagan, rejoint par l'Europe, le Japon et le Canada en 1985, puis baptisé Freedom en 1988 afin de rivaliser avec les stations soviétiques Saliout, mais un coût estimé toujours croissant ne lui permet pas d'obtenir le feu vert du Congrès. Après la dissolution de l'Union Soviétique, la Russie rejoint le projet en 1993 et la station devient la fusion des projets Freedom et Mir-2. Une phase de préparation voit les navettes américaines visiter la station russe Mir de 1995 à 1998 (Shuttle-Mir), avant de commencer l'assemblage de l'ISS en 1998 avec la signature de l'accord final.
Les modules russes sont lancés par des fusées Proton et Soyouz, les autres par la navette spatiale américaine, mais l'accident de Columbia en 2003 retarde le projet dont les ambitions sont revues à la baisse faute de budget de part et d'autre, puis la station est complétée en 2011 avec la fin des navettes. Une flotte de véhicules cargo ravitaille et maintient l'orbite de la station contre la traînée, dont les Progress russes, les ATV européens, les HTV japonais, et les Cygnus et Dragon américains. Le véhicule russe Soyouz est le seul moyen de transport des astronautes jusqu'en 2020, date de mise en service du Crew Dragon de SpaceX.
Avec de longueur et d'envergure pour une masse d'environ , l'ISS est le plus grand objet jamais construit dans l'espace. À l'arrière le segment russe reprend le modèle de Mir, maintient l'orbite et l'attitude ; à l'avant le segment américain accueille les autres partenaires et fournit l'énergie électrique via les panneaux solaires de la poutre. Une quinzaine de modules pressurisés offrent un volume d'environ dont habitables. Ayant accueilli jusqu'à 13 personnes à bord, l'équipage permanent est au départ de 3 astronautes, puis 6 à partir de 2009 et 7 depuis 2021, pour des séjours d'une durée typique de 6 ou 8 mois, voire un an. Ils partagent leur temps entre la maintenance et les expériences scientifiques, avec des travaux portant surtout sur la biologie et l'adaptation du corps humain à l'apesanteur, la science des matériaux, et l'astronomie.
Le programme est régulièrement critiqué pour son coût, estimé pour la NASA à plus de rien que pour sa construction, puis par an, qui ne justifierait pas les résultats scientifiques obtenus ou potentiels, en plus de limiter l'exploration spatiale humaine à l'orbite basse. Ses défenseurs mettent en avant l'expérience acquise des séjours de longue durée en préparation du voyage vers Mars, ainsi que le symbole de paix et de coopération internationale qu'elle représente. Elle doit être remplacée par des stations privées et une base lunaire pour la NASA, tandis que Roscosmos prévoit sa propre station.
Historique Station spatiale Skylab (1973-1979) thumb|Skylab, la première station spatiale américaine.
La NASA amorce les premières réflexions sur un projet de station spatiale placée en orbite terrestre au début des années 1960. À cette époque, elle prévoit la présence permanente d'un équipage de dix à vingt astronautes. Les utilisations envisagées sont multiples : laboratoire scientifique, observatoire astronomique, assemblage d'engins spatiaux, dépôts de pièces détachées et de matériel, station de ravitaillement en carburant, nœud et relais de transport.
De 1963 à 1966, le projet de station spatiale commence à se préciser : celle-ci doit utiliser le matériel développé pour le programme Apollo. La NASA considère qu'une station spatiale occupée de manière permanente est la suite logique du programme Apollo, au même titre que la navette spatiale et les missions habitées vers Mars. Mais la décrue des moyens financiers alloués à la NASA ne permet pas de financer ces trois projets. Le président américain Richard Nixon choisit de privilégier le développement de la navette spatialeMarcia S. Smith .. Néanmoins, le , une station spatiale aux objectifs limités, Skylab, est lancée par une fusée Saturn INT-21, une Saturn V dont seuls les deux premiers étages sont actifs, le troisième constituant le corps de la station. La station n'est occupée que six mois. Le retard pris par le programme de la navette spatiale américaine, qui aurait pu permettre sa maintenance et la relève des équipages, ne permet pas de rehausser à temps l'orbite de la station : en 1979 la station inoccupée depuis plusieurs années, parvenue à une altitude trop basse, entame sa rentrée dans l'atmosphère terrestre et est détruite.
Naissance du projet (1985) vignette|Station soviétique Mir.
Stations spatiales Saliout (1971-1991) et Mir (1986-2001) et rapprochement Au début des années 1970, l'URSS prend de l'avance dans le domaine des stations spatiales avec le programme Saliout (1971-1991) aux objectifs tout à la fois civil et militaire, qui sera suivi par le développement de la station Mir (1986-2001), plus ambitieuse. Dans le contexte de compétition spatiale et de guerre froide caractérisant les relations entre les États-Unis et l'URSS de l'époqueDavid M. Harland et John E. Catchpole ., le président Ronald Reagan demande en à la NASA de lancer un projet de station spatiale pour la recherche scientifique et occupée en permanence, puis annonce le , au cours de son discours annuel sur l'état de l'Union, la volonté des États-Unis d'entreprendre sa construction en coopération avec d'autres pays.. Le coût du projet est alors estimé à de dollars.
thumb|Proposition d'architecture de la station Freedom (NASA). La NASA identifie à l'époque huit fonctions susceptibles d'être remplies par la station spatialeMarcia S. Smith . : laboratoire spatial ; observatoire permanent de la Terre et de l'espace ; nœud de transport assurant le stationnement de charges utiles et de vaisseaux de transport et le lancement de ceux-ci vers leur destination finale ; station-service prenant en charge le ravitaillement en carburant et la maintenance d'engins spatiaux ; chantier d'assemblage de structures de grande taille ; usine permettant, grâce à la présence de l'homme, de développer l'utilisation commerciale de l'espace ; lieu de stockage de charges utiles et de pièces de rechange ; base de départ pour des missions lointaines.
Le , l'Agence spatiale européenne (ESA) accepte de s'associer au projet, suivie par l'Agence spatiale canadienne le et par l'agence spatiale japonaise le de la même année.
Blocages budgétaires (1986-1997) vignette|Le module Zvezda en cours de construction.
Le , la navette spatiale Challenger explose en vol. Tous les projets de vols habités de la NASA, dont celui de la station spatiale, sont gelés. En 1987, plusieurs études successives, menées par la NASA et le Conseil de la recherche américain, portent l'estimation du coût de la station à de dollars, puis à de dollars. Le , le président Ronald Reagan baptise la station Freedom (« Liberté »). Au cours des années suivantes, les études se suivent pour tenter de franchir l'opposition d'un Congrès peu convaincu par le projet, mais la station n'obtient pas le feu vert des décideurs. En 1993, de dollars avaient été dépensés en études mais aucun composant n'avait été produitDavid M. Harland et John E. Catchpole .. Le président Bill Clinton, fraîchement élu dans un contexte budgétaire national difficile, demande à la NASA en de reprendre le projet. La nouvelle épure, baptisée Alpha, abandonne un grand nombre de fonctionnalités (régénération de l'environnement, modules servant de liaison, poutre raccourcie, sas simplifié) sans parvenir à respecter la limite de budget fixée par le présidentDavid M. Harland et John E. Catchpole ..
Entrée de la Russie dans le programme (1993) vignette|Station Mir ayant servi de modèle et de lieu d’entraînement. Au début des années 1990, la dislocation de l'Union soviétique, puis l'effondrement économique de la Russie, qui a hérité de l'essentiel de l'astronautique soviétique, modifient le contexte qui avait vu naître le projet Freedom. Les dirigeants américains craignent alors que les compétences des techniciens très qualifiés mais désormais désœuvrés de l'industrie spatiale des pays de la CEI contribuent à la prolifération de missiles balistiques nucléaires dans des pays hostiles. Clinton veut faire de la coopération dans le domaine spatial le symbole de la nouvelle relation qui s'est établie entre les États-Unis et une Russie pacifiée. Fin 1993, après quelques mois de négociation, un accord est conclu, qui fait de la Russie un acteur majeur du programme. L'agence spatiale russe doit fournir quatre modules pressurisés tandis que ses vaisseaux participeront au ravitaillement et à la relève des équipages. La nouvelle mouture de la station spatiale comporte désormais deux sous-ensembles : la partie américaine héritée du projet Freedom et la partie russe qui reprend des éléments de Mir-2, successeur prévu de MirDavid M. Harland et John E. Catchpole ..
Un accord de coopération spatiale entre les États-Unis et la Russie avait été signé fin 1992 par les présidents George Bush et Boris Eltsine : des astronautes américains pourraient effectuer des séjours de longue durée dans la station Mir. La NASA, qui met en application l'accord comme une répétition des vols vers la future station spatiale, règle de dollars de coût de séjour à l'agence spatiale russe. Plusieurs missions se succèdent entre 1995 et 1998, au cours desquelles onze astronautes américains passent au total à bord de la station Mir vieillissante. À neuf reprises, les navettes spatiales américaines ravitaillent la station Mir et assurent la relève des équipages. Le , le coût d'exploitation de la station Alpha est réévalué à de dollars, dont de dollars pour les vols de navettesDavid M. Harland et John E. Catchpole ..
Lancement de la construction (1998) thumb|Le module Zarya, embryon de la station spatiale.
Finalement, en 1998, la construction de la station est décidée au cours d'une réunion qui se tient à Washington. Désormais seize nations y participent : les États-Unis, onze États européens, le Canada, le Japon, le Brésil, la Russie.
Pour permettre l'intégration de la Russie dans le programme, la NASA décide que la station sera placée sur une orbite d'inclinaison 51,6° permettant aux vaisseaux Soyouz et Progress, aux capacités de manœuvre limitées, de la desservir sans changer de plan d'orbite. Les navettes spatiales qui partent du centre spatial Kennedy (inclinaison 28,5°) doivent en revanche changer de plan d'orbite, ce qui réduit leur capacité d'emport de David M. Harland et John E. Catchpole ... L'inclinaison élevée présente un avantage pour les travaux d'observation de la Terre : la superficie de la Terre survolée est augmentée de 75 % par rapport à l'inclinaison optimale pour les navettes. et couvre 95 % des zones habitées. La Russie considérant Mir comme la première véritable station spatiale, la dénomination Alpha est progressivement abandonnée fin 2001 pour celle, plus consensuelle pour les participants, d' (ISS, ou en français « Station spatiale internationale »)..
Assemblage de la station (1998-2011)
vignette|Emblème de la station spatiale internationale.