Energia-Polyus (6SL)

Energia disposait de deux variantes opérationnelles fonctionnellement différentes. Energia-Polyus était la configuration d'essai initiale : le système Polyus lui-même servait d'étage final chargé de placer la charge utile en orbite, alors que dans Energia-Buran cette tâche revenait à l'orbiteur. Le système Energia-Buran avait été conçu dès l'origine pour que le lanceur puisse aussi voler sans l'orbiteur, comme lanceur de charges lourdes ; cette configuration s'appelait à l'origine « Buran-T » et nécessitait un étage supérieur supplémentaire pour l'insertion orbitale finale. Cet étage supérieur n'ayant pas dépassé le stade de la planification, le premier vol a recouru à une autre solution : une section moteur FGB (bloc cargo fonctionnel), construite à l'origine pour un module Mir annulé, a été intégrée à l'étage supérieur chargé d'injecter la charge utile, un peu comme Buran ou la navette spatiale américaine réalisaient eux-mêmes leur insertion finale. Dans le tableau des vols d'Energia, ce lanceur figure sous le numéro de série 6SL ; la documentation consultée n'explique pas ce que signifient ces lettres.

Polyus (« pôle » en russe), également connu sous le nom de Skif-DM et sous l'indice GRAU 17F19DM, était un prototype de plateforme d'armes orbitale. Les lettres DM signifient « maquette dynamique » de la station de combat laser Skif, un projet de plus de 80 tonnes lancé à la fin des années 1970 au sein de NPO Energia et confié en 1981 au bureau d'études Salyut en raison de la charge de travail d'Energia. Skif devait emporter un laser à dioxyde de carbone d'un mégawatt développé pour le laboratoire volant Beriev A-60, et seule l'arrivée d'Energia permettait de mettre en orbite un engin aussi lourd. La maquette mesurait 37 m de long pour un diamètre maximal de 4,1 m et pesait environ 80 000 kg. Elle se composait d'un bloc fonctionnel et de service, dérivé du vaisseau de ravitaillement TKS des stations Salyut, et d'un module de mission plus grand. Sa section propulsive comptait 4 moteurs principaux, 20 propulseurs de contrôle d'attitude et de stabilisation et 16 propulseurs de stabilisation fine. Pour une expérience ionosphérique, elle embarquait 420 kg d'un mélange xénon-krypton répartis dans 42 bouteilles de 36 litres chacune, ce qui permettait aussi de tester le système d'échappement à couple nul du laser sans révéler la finalité de l'engin.

En 1985, la décision fut prise de lancer à titre d'essai le nouveau lanceur, encore au stade du banc d'essai. On envisagea d'abord une charge utile factice d'environ 100 tonnes, mais une série de modifications de dernière minute conduisit à faire voler à la place le Skif presque terminé, pour une mission de 30 jours. L'engin réel fut construit en une seule année, de septembre 1985 à septembre 1986. Le décollage, prévu d'abord pour septembre 1986, fut repoussé à février, puis à mai 1987. Fin janvier 1987, Skif-DM fut transféré du bâtiment d'assemblage et d'essais du site 92 vers le complexe d'assemblage et de remplissage ; le 3 février 1987, il fut accouplé à la fusée et, le lendemain, l'ensemble fut acheminé jusqu'au banc d'essai universel et à l'aire de lancement du site 250. Il ne fut définitivement prêt qu'à la fin du mois d'avril. Mikhaïl Gorbatchev visita Baïkonour le 11 mai et, selon le concepteur en chef de Salyut Iouri Kornilov, interdit les essais en orbite des capacités de l'engin ; une décision du 13 mai 1987 réduisit l'ensemble des expériences. Pour des raisons techniques, la charge utile était fixée à l'envers sur le flanc de la fusée.

Le lancement, depuis le site 250 de Baïkonour, eut lieu le 15 mai 1987 à 17 h 30 UTC, avec cinq heures de retard. L'orbite visée était de 280 km d'altitude avec une inclinaison de 64,6°. Les deux étages d'Energia fonctionnèrent comme prévu : à 460 secondes, Skif-DM se sépara du lanceur à une altitude de 110 km, sur une trajectoire de −15 × 155 km inclinée à 64,61°. Il devait effectuer une rotation de 180° en lacet et de 90° en roulis avant d'allumer son moteur, mais il tourna d'un tour complet de 360° ; lorsque le moteur s'alluma, il ralentit l'engin au lieu de l'accélérer, et la charge utile rentra dans l'atmosphère sur une trajectoire balistique au-dessus du Pacifique Sud, dans la même zone que le deuxième étage d'Energia. Les sources s'accordent à dire que la défaillance venait de la charge utile et non de la fusée, mais la décrivent différemment : une erreur logicielle dans son système de contrôle d'attitude, un système de guidage inertiel mal testé en raison du calendrier précipité, ou une erreur de commutation électrique. L'enquête établit qu'à 568 secondes le dispositif de commande temporelle ordonna le largage des capots du module latéral et de l'échappement du laser, et que la même commande avait auparavant servi à déployer les panneaux solaires et à désengager les propulseurs de manœuvre.

Les Soviétiques annoncèrent le vol comme un essai suborbital réussi du nouveau lanceur avec une charge utile factice ; ce n'est que plus tard que l'on révéla qu'il devait placer Polyus en orbite. Selon le rapport final, plus de 80 % des tâches furent accomplies, dont les quatre expériences appliquées, et le vol fournit des données pour affiner les charges auxquelles l'orbiteur Buran serait soumis lors de ses vols d'essai. Une partie du matériel du projet fut réutilisée dans les modules Kvant-2, Kristall, Spektr et Priroda de Mir ainsi que dans les modules Zarya et Nauka de la Station spatiale internationale. Energia-Polyus n'a volé qu'une seule fois.