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Décembre 2004

En Exclusivité pour 123.4 : Ariane, fer de lance du transport spatiale européen

par Julio A. MONREAL
Ingénieur Senior à l'Agence Spatiale Européenne
Le journal de l'aéroclub de Picardie Amiens Métropole

 

j Ariane, fer de lance du transport spatiale européen
par Julio A. MONREAL
Ingénieur Senior à l'Agence Spatiale Européenne
Ex-Directeur d'Opérations Ariane au CSG

 

Le 30 Octobre 1997 00H00 locales, après une journée de chaleur équatoriale, la nuit apporte une relative fraîcheur sur la côte où se trouve le Centre Spatiale Guyanais, le Port Spatiale de l'Europe à Kourou, Guyane Française. Le "J0" du deuxième lancement d'essai du nouveau lanceur européen Ariane 5.

La chronologie de lancement, qui venait de commencer, allait se poursuivre pendant toute la nuit jusqu'au lendemain matin. Le H0 visée : 10H00 locales, 13H00 en temps universel.

Dans le Centre de Contrôle de la Base (le CDC) nous vérifions nos moyens de communication. A 12 Km du CDC, dans le Centre de Lancement (le CDL) l'équipe chargé de la mise en œuvre du lanceur activait ses systèmes électriques. Depuis le CDC les responsables de la télémesure, les radars et la télécommande vérifiaient les paramètres de réception et d'émission avec le lanceur. Les "interfaces-radio" bord/sol étaient établies et opérationnelles trois heures plus tard. En tout, six liaisons de télémesures, trois radars en poursuite et une liaison de télécommande qui allaient servir pour suivre et connaître l'état du lanceur en temps réel, pendant son vol. Tout se déroulait nominalement. L'ambiance au CDC était sereine et les responsables informaient le Directeur d'opérations (le DDO) du déroulement normal des opérations. En tant que DDO, j'était chargé de la coordination des opérations de lancement et d'autoriser le décollage.

Le DDO Ariane 502 à son poste dans le Centre de Control. A sa gauche, le Chef de Mission d'Arianespace.]

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05H00 locales, H0-5H : Après avoir vérifié les conditions météo, le remplissage du lanceur commençait: 155 tonnes d'hydrogène et oxygène liquides sont chargées dans les réservoirs de l'étage principale cryotechnique (l'EPC). Pendant ce temps, tous les moyens de poursuite de la Base, y inclus les stations aval de Natal au Brésil, l'île de l'Ascension, Libreville au Gabon et Malindi au Kenya, étaient vérifiés.

Mise à part quelques incidents mineurs tout le système de lancement était prêt à rentrer dans la dernière séquence: la séquence automatique, dite synchronisée, à H0-7mn.

09H53, H0-7mn : "A tous de DDO attention pour le début de la séquence synchronisée..." La tension été à son maximum, dans sept minutes l'allumage du moteur Vulcain et des deux EAP (étages accélérateurs à poudre) devait permettre le décollage de cette deuxième Ariane 5 vers sa mission de qualification. Les premières minutes de cette séquence sont suivies avec absolue concentration par le DDO et les équipes opérationnelles; toute indication de mal fonctionnement d'un des sous-systèmes de la Base ou du Lanceur doit être rapidement confirmée et le compte à rebours immédiatement arrêté.

Cette fois ci, à H0-48s, l'état "Ensemble de Lancement" basculait au "rouge" sur mon écran. L'arrêt fut instantané. Après l'annonce sur l'appel général: "Arrêt du décompte...", on identifiait un problème sur les niveaux des courants surveillés dans la commutation d'alimentation sol vers l'alimentation bord.

Trente-six minutes plus tard, une fois les systèmes reconfigurés et les niveaux de surveillance concernés modifiés, le lanceur étaient de nouveau prêt pour repartir en séquence synchronisée.

10H36 locales, de nouveau à H0-7mn : Avec le retour au "vert ensemble de lancement", le décompte était relancé sans délais:"A tous de DDO attention pour la reprise du décompte...top..."

Sept minutes de tension et concentration démarraient de nouveau... la séquence se déroulait parfaitement.

"Attention pour moins une minute..." Le point clé H0-1mn passait et cette fois ci le basculement sol-bord était exécutée sans faute.

Le décompte final arriva : "A tous de DDO, attention pour le décompte final..." ; quelques secondes encore et le lanceur était armé et prêt à l'allumage... le cœur battant et l'œil vigilant, j'égrainais les dix dernières secondes: "10, 9, 8, 7 (tous les "compte rendus" sont inhibés; un arrêt à partir de cet instant signifiait un lancement avorté...), 6, 5, 4, 3 (le Lanceur est autonome...), 2, 1, top..." (ouverture des vannes d'alimentation du moteur Vulcain, déroulement de la séquence d'allumage..), je contais dans ma tête chaque seconde, maintenant en positif : +1, +2, +3, +4, +5, +6 (l'allumage de Vulcain était nominal) : "Allumage Vulcain..." Immédiatement, l'allumage des deux EAP avait lieu et aussi tôt le décollage... à quelques mètres du sol, le décollage été confirmé : "Allumage des deux EAP, décollage, lift-off ..."

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Décollage d'Ariane 502, le 30 octobre 1997 à 10 heures et 43 minutes.]

10H43mn20s locales, H0+12s : Voila, Ariane 502 avait décollé, à lui de jouer maintenant. Les logiciels embarqués surveillent, acquièrent, traitent, diagnostiquent, et commandent les sous-systèmes électriques et propulsifs, le pilotage et la navigation. Les informations de la trajectoire arrivent directement sur les écrans avec les paramètres essentiels (altitude, distance curviligne, vitesse, trace au sol, moyen de poursuite) : "Trajectoire normale, pilotage normal...".

La Base de lancement était maintenant en plein travail : la télémesure recevait par les antennes en poursuite sur le lanceur, tous les paramètres de fonctionnement essentiels ; les radars traquaient la position et vitesse de l'engin, les systèmes optiques enregistraient tous les événements depuis l'allumage et pendant le vol ; les télécommunications assuraient les liaisons de données entre les différents centres ; la sauvegarde vol surveillait la trajectoire dans les limites prédéfinis pour éviter de possibles accidents... Toute cette agitation des moyens de la Base est bien sur dans l'esprit du DDO pendant le vol : tout doit fonctionner sans défaut.

Le Lanceur déjà à quelques dizaines de kilomètres et la trajectoire est correcte, les paramètres de propulsion nominaux d'après les informations de l'ingénieur responsable du contrôle visuel immédiat (le CVI). La tension continue, il faut surveiller la trajectoire sur l'écran, entendre les annonces du CVI, répondre aux responsables sur les opérations en cours... "Trajectoire normale... propulsion normale..."

H0+2mn20s : la séparation des EAP ne devait pas tarder... la combustion était manifestement à sa fin, les fusées d'éloignement des EAPs confirmaient l'événement, sur l'écran, ils apparaissent tous les deux bien séparés du corps centrale : "Séparation des deux EAP..." On attendait le rattrapage du pilotage par l'EPC après cet événement critique ; tout allait bien : "Rattrapage par l'EPC correcte..."
Après, la séparation de la coiffe, qui protège la charge utile, s'effectuait comme prévu : "Largage de la Coiffe..."

H0+5mn : les données relayées par le CVI n'étaient pas tout à fait nominales; l'ouverture continue d'une tuyère du système de contrôle d'attitude (SCA) indiquait une possible anomalie... Les données de pression des réservoirs d'hydracine, utilisée pour alimenter les tuyères du SCA, montraient une décroissance continue. La tension augmentait par moments... Le pilotage n'était pas dans une situation nominale. Heureusement les paramètres de propulsion étaient toujours corrects : "Propulsion normale..."

Nous passions, tous, des secondes et minutes inoubliables. Il fallait que le système réagisse, que le lanceur tienne... le programme de vol pendant ce temps essayait de diagnostiquer la situation et appliquait les corrections nécessaires pour contrôler un roulis au-delà du prévu... vérification des tuyères du SCA : correctes ; basculement sur la centrale inertielle de secours!... (un sursaut des neurones dans nos cerveaux en entendant le CVI annoncer "basculement sur le SRI de secours ..."). La trajectoire était toujours nominale : "Trajectoire normale..."

La fin de propulsion du moteur Vulcain nous surprenait : "Extinction Vulcain...". Les paramètres de la trajectoire étaient au-dessous des prévisions, mais l'étage supérieur stockable (l'EPS) pouvait encore rattraper ce retard...

La séparation eue lieu et l'allumage du moteur Aestus de l'EPS nous donnait un soulagement de tension. Ce moteur simple et robuste devait nous assurer presque une mission accomplie. Le pilotage avait pris son contrôle après le vol difficile de l'EPC et les paramètres redevenaient calmes : "Pilotage calme, propulsion normale...".

Après 15 minutes de vol stable Aestus s'arrêtait par épuisement du comburant, il avait accomplis sa mission avec une grande performance: "Extinction EPS..." Les CU technologiques emportées par Ariane 502 étaient en orbite. Une orbite plus basse que celle nominalement visée, mais suffisante pour pouvoir mener sans difficulté les expériences embarquées à bord. "Fin de mission Ariane 502..."

Depuis ce jour, 12 Ariane 5 ont été lancés, portant plusieurs satellites commerciaux de télécommunications, ainsi que des missions technologiques et scientifiques de l'Agence Spatiale Européenne: l'ARD une capsule de démonstration des technologies de rentrée avec A503, XMM un télescope pointu pour l'étude des rayonnements X de l'espace lointain avec A504, ARTEMIS pour le développement des technologies de télécommunication du future avec A510, ENVISAT pour l'observation et la surveillance de l'environnement sur la terre avec A511, en fin MSG le premier satellite Meteosat de deuxième génération pour l'aide à la prévision météorologique avec A512.

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Décollage d'Ariane 511, le 28 février 2002, avec la mission d'observation de la terre ENVISAT de l'Agence Spatiale Européenne.]

Ariane 5, conçu pour remplacer sa sœur aînée Ariane 4, a augmenté la capacité d'emport avec l'objectif de la doubler avec les futures versions équipées d'un étage supérieur cryotechnique.

Le premier lancement Ariane avait lieu, il y a 22 ans, le jour de Noël de 1980. La décision stratégique de l'Agence Spatiale Européenne (l'ESA) de développer ce lanceur avec le support du Centre Nationale des Eudes Spatiales Français (le CNES), avait été prise quelques années auparavant. Depuis, l'industrie spatiale européenne a su développer la famille des lanceurs Ariane avec un objectif constant d'augmentation des performances. Et ceci malgré les difficultés associées à une telle entreprise.

Aujourd'hui, l'effort continue et comme dans toute activité de pointe les temps sont parfois difficiles. La forte concurrence dans le marché des satellites commerciaux, les défis technologiques, les coûts associés, sont aujourd'hui des réalités qu'il faut gérer. Heureusement, la solidarité européenne, la volonté d'assurer et maintenir l'indépendance d'accès à l'espace et le savoir faire des industriels ont su à chaque fois fournir le support nécessaire pour avancer et consolider la position de l'Europe dans le secteur spatiale.

Depuis la première Ariane 1, d'autres versions plus puissantes et améliorées ont suivis : Ariane 2, Ariane 3, Ariane 4 ; 144 lancements ont été effectués avec ces versions. La dernière Ariane 4 a décollé en février 2003, elle passe ainsi définitivement la relève à une fusée d'une technologie et puissance d'un ordre de grandeur supérieur : Ariane 5.

Le programme Ariane de l'ESA est naît de la détermination des États européens rassemblés pour entreprendre un ambitieux défi technique et politique : l'indépendance européenne pour l'accès à l'espace.

Julio A. MONREAL

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