Qu'est-ce qu'un centre spatial
Un port spatial est un ensemble d'installations qui permettent à un opérateur d'effectuer un lancement en toute sécurité, autant pour les lieux que pour les populations environnantes. Malgré des règles de sécurités strictes, des accidents sont toujours possibles. Le dernier en date est celui de la base d'Alcantara au Brésil. Un booster de la fusée VLS s'est allumé et a explosé, tuant les 21 personnes qui préparaient le lancement. Tout le site a été détruit. Les accidents restent cependant rares dans la conquête spatiale.
Un port spatial regroupe donc tous les moyens mis en oeuvre afin de permettre une mission d'être réalisée en sécurité mais aussi avec succès. Ces moyens sont les radars de poursuite qui récoltent les données transmises par le lanceur durant tout le vol. Ils sont placés tout le long de la trajectoire quand c'est possible. Il y a également le zoning industriel dans lequel les carburants sont produits. Ces installations sont toujours mises à l'écart de la zone de lancements pour une raison évidente de sécurité. Un lancement ne peut avoir lieu si personne n'est là pour surveiller les activités. C'est le rôle de ce qu'on va appeler les salles de contrôle. En fonction du pays qui lance, cela diffère quelque peu, sans oublier les bâtiments où sont préparés les charges utiles et le lanceur. Et en dernier, et non des moindres, le pas de tir qui comprend la tour de lancement contre laquelle le lanceur est installé et parfois une tour de servitude pour les derniers préparatifs.
Description d'un centre spatial
Pour donner une idée assez précise, je vais prendre l'exemple de Kourou avec les installations de lancement de la fusée Ariane 5.
Le zoning industriel comprend toutes les installations de production des carburants, c'est à dire, la poudre des boosters, l'hydrogène et oxygène liquides de l'étage principal d'Ariane 5 et les autres fluides. C'est dans le zoning industriel que les segments qui forment les boosters sont remplis de poudre avant d'être acheminés dans la zone de préparation. Les carburants liquides sont stockés dans des cuves protégées thermiquement puisque l'hydrogène et l'oxygène liquides doivent conserver une température de -270°C pour le premier et -180°C pour le dernier.
Le zone de préparation de la fusée recouvre une grande surface parsemée de divers bâtiments éloignés l'un de l'autre pour des raisons de sécurité.
Dans l'ordre des opérations:
BIP (Bâtiment d'Intégration des Propulseurs): les différents segments remplis de poudre sont conduits au BIP pour être assemblés l'un sur l'autre pour avoir les 2 boosters indispensable pour arracher Ariane 5 de l'attraction terrestre;
BIL (Bâtiment d'Intégration Lanceur): une fois nos 2 boosters assemblés, ils sont acheminés par rail au BIL. Ils sont déposés sur la table de lancement, table qu'ils ne quitteront plus jusqu'au décollage. L'opération principale dans ce hall est l'intégration de l'étage principal entre les 2 boosters et le montage de l'étage supérieur. L'assemblage de la fusée est bien avancé mais pas terminé. Il reste à mettre la charge utile. C'est le rôle du BAF.
BAF (Bâtiment d'Assemblage Final): les satellites qui ont été préparés dans la zone de préparation de la charge utile sont installés au sommet la fusée. La dernière opération consiste à enfermer les satellites sous l'énorme coiffe. Un dernier contrôle donnera le feu vert pour transférer la fusée sur le pas de tir.
La zone de préparation des charges utiles (Ensemble de Préparation de la Charge Utile selon les termes appropriés) comprends plusieurs bâtiments où les satellites sont testés, vérifiés, préparés et remplis d'ergols.
La zone de lancement est la dernière étape de la fusée. Elle y est conduite la veille du lancement. Les dernières opérations sont réalisées depuis une salle de contrôle située bien en arrière. Elles consistent à remplir l'étage principal de carburants et effectuer toutes les opérations qui doivent conduire à l'allumage du moteur principal à H0. S'ensuit une vérification par ordinateur de son bon fonctionnement puis les boosters sont allumés, ce qui fait décoller la fusée. Il reste encore à décrire tous les moyens de contrôles que sont les radars, salles de contrôle et autres.
Les moyens de contrôle de la préparation et du lancement des fusées sont diversifiés. Il passe de la salle de contrôle Jupiter 2 où l’on fait le décompte final, à la salle permettant de détruire la fusée en cas d’anomalie sans oublier tous les radars, moyens météo mis à la disposition des techniciens.
Salle de contrôle Jupiter 2 au Centre spatial guyanais de Kourou - Photo ESA
Salle de contrôle Jupiter 2: C’est dans cette salle que l’on coordonne tous les moyens afin d’effectuer le lancement dans les meilleures conditions possibles. Dans cette salle se regroupe tout le personnel concerné directement par le lancement, c’est-à-dire le DDO (Directeur Des Opérations), le Chef de mission, les clients, les responsables d’Arianespace, de l’ESA, du CNES, du CSG et les contrôleurs. A noter que le DDO est le responsable de l’équipe de lancement. Lorsque la séquence synchronisée est lancée, seul le DDO peut l’arrêter. C’est également le DDO qui fait le décompte final et annonce les étapes importantes lors d’un lancement comme la séparation des étages par exemple.
Centre De Lancement: Le CDL est un centre permettant la préparation, le contrôle et la vérification d’un lanceur. C’est également à partir du CDL que l’on procède au remplissage des étages à ergols liquides d’Ariane.
La station de poursuite à la Montagnes des Pères en Guyane - Photo CNES
Les radars: Les radars sont les moyens mis à la disposition des contrôleurs afin de vérifier le bon fonctionnement de la fusée en vol. En permanence, la fusée envoie des informations la concernant telles que la pression des moteurs, la vitesse, l’altitude, la vitesse de rotation des pignons et même jusqu’à la température des différents circuits. Ces données sont reçues par les radars avant d’être envoyées vers la salle de contrôle. Après chaque vol, ces informations sont examinées. Si une petite imperfection est trouvée, elle est corrigée sur la fusée suivante. Ces informations reçues peuvent également aider à comprendre les raisons d’un échec. En effet, il n’est pas toujours possible d’aller rechercher les débris. Alors, la seule façon de trouver le problème est d’examiner les paramètres du vol. Les radars présents à Kourou ont aussi une autre fonction. Ils permettent de dresser un bulletin météo qui autorise ou non un lancement.
CENTREE SPATIAL GUYANAIS
La saga Ariane
Berceau de l'aventure spatiale européenne, le Centre spatial Guyanais est opérationnel depuis plus de 30 ans, et ses installations, parmi les plus modernes et les mieux situées au monde, sont parfaitement adaptées aux opérations de préparation et de lancement de satellites et de véhicules spatiaux. Depuis le 9 avril 1968, date du premier lancement d'une fusée-sonde Véronique, plus de 500 opérations de lancement ont été réalisées à partir de Centre spatial Guyanais, Port spatial de l'Europe.
C'est en 1964 que le gouvernement décide d'implanter le Centre Spatial Guyanais à KOUROU. La Guyane entre alors dans l'ère de la technologie spatiale. A cela, plusieurs raisons :
la situation géographique de la Guyane en fait un site idéal pour le lancement d'engins spatiaux. Il est en effet possible de tirer vers l'Est (satellites géostationnaires) ou vers le Nord (satellites d'observation), sans rencontrer de zones habitées : les tirs ont lieu au dessus de la mer, qui est de plus peu fréquentée dans cette zone du globe. Les risques dus à une chute sont donc faible ;
le département ne connaît pas de cyclone, ni de catastrophes naturelles : c'est une zone stable au niveau tectonique (pas d'activité volcanique, pas de tremblement de terre) ;
les lanceurs bénéficient de la mécanique gravitationnel appelé "effet de fronde" qui permet d'économiser jusqu'à 17 % de carburant par rapport à un tir de Cap Canaveral, par exemple. Ceci contribue à une durée de vie accrue des satellites ainsi lancés.
enfin, c'est une zone sous peuplée et peu développée, ce qui minimisent les risques.
Le 31 juillet 1973, la conférence des ministres Européens adopte le programme Ariane. La France financera 62,5 p. cent du projet et assurera la maîtrise d'oeuvre par l'intermédiaire du C.N.E.S. Le 24 décembre 1979 la fusée Ariane effectue sont premier vol, depuis l'ensemble de lancement ELA 1 du Centre Spatial Guyanais. Le lanceur Ariane 1 emporte la capsule technologique européenne CAT et du lest simulant une charge utile de type satellitaire.
L'histoire va ensuite s'accélérer :
26 mars 1980 : Création d'Arianespace, première société commerciale de transport spatial dans le monde.
2 novembre 1981 : Signature du premier contrat de services de lancements, avec la société cliente GTE Spacenet (États-Unis).
22 mai 1984 : Le lancement d'Ariane V9, qui emporte à son bord le satellite de télécommunications Spacenet 1, inaugure la première ligne de transport spatial commercial. Cette mission utilise le lanceur Ariane 1 de base, depuis le Centre Spatial Guyanais (ELA 1). Ce vol constitue la 9e mission d'Ariane.
4 août 1984 : Premier vol d'Ariane 3, lanceur doté d'une capacité d'emport accrue. Les charges utiles sont les satellites de télécommunications européens ECS-2 et Telecom 1A.
Janvier 1985 : Les ministres de tutelle des pays membres de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) donnent le feu vert aux travaux préparatoires du futur lanceur Ariane 5 (il faudra plus de 10 ans pour que le programme aboutisse).
22 février 1986 : La mission V16 marque le dernier vol d'Ariane 1, et la première mission en orbite héliosynchrone. La charge utile principale est le satellite d'observation de la Terre français Spot 1 et le petit satellite suédois Viking, en charge secondaire.
28 mars 1986 : La mission Ariane V17 est la première réalisée depuis ELA 2, sur le Centre Spatial Guyanais. A bord se trouvent les satellites de télécommunications américains GTE Spacenet G-Star 2 et brésilien Brasilsat 2.
21 novembre 1987 : Premier lancement réussi du lanceur Ariane 2. La charge utile est le satellite de télédiffusion allemand TV-SAT 1.
Novembre 1987 : Les pays membres de l'Agence Spatiale Européenne approuvent le développement d'Ariane 5.
15 juin 1988 : Vol inaugural d'Ariane 4 V22. Les principales charges utiles sont constituées de PanAmSat 1 (USA) et Meteosat P2 (Europe). Second passager à bord : le satellite allemand Amsat IIIC.
15 février 1989 : L'Agence Spatiale Européenne reçoit des commandes pour la production de cinquante lanceurs Ariane 4.
2 avril 1989 : Ultime mission pour un lanceur Ariane 2. La charge utile est le satellite suédois de télédiffusion directe Tele-X.
5 juin 1989 : Première mission d'Ariane 44L V31, membre de la famille Ariane 4, équipée de quatre propulseurs d'appoint à poudre. A bord se trouvent les satellites de télécommunications japonais Super Bird A et DFS Kopernikus 1.
12 juillet 1989 : Dernier vol d'Ariane 3 et dernier lancement depuis ELA 1. La charge utile est constituée du satellite de télécommunications européen Olympus.
22 janvier 1990 : Premier vol de la version Ariane 4. A bord se trouvent le satellite français d'observation des ressources terrestres Spot 2, ainsi que quatre micro satellites américains, et deux britanniques, assemblés sur la structure d'intégration de charge utile auxiliaire.
1er février 1990 : Le capital d'Arianespace s'ouvre à de nouveaux partenaires européens (création d'Arianespace Participation).
12 octobre 1990 : Premier vol d'une charge utile double, construite et exploitée par la même société. A bord se trouvent les satellites de télécommunications SBS 6 et Galaxy VI pour le compte de la firme Hughes.
20 novembre 1990 : Premier vol de la version Ariane 42P. Les passagers embarqués sont les satellites de télécommunications américains Satcom C1 et Gstar 4.
4 avril 1991 : Premier vol de la version Ariane 44P. Charge utile : le satellite de télécommunications canadien Anik E-2.
29 octobre 1991 : Pour le vol V47, une version Ariane 44L lance le satellite le plus lourd jamais embarqué à bord de ce lanceur : le satellite de télécommunications Intelsat 6 pèse 4 259 kg.
15 avril 1992 : Ariane fête son 50e vol en lançant les satellites de télécommunications français Telecom 2B et Inmarsat II-F4. Le lanceur Ariane 44L utilisé est également le premier du lot P9 de 50 lanceurs commandés par Arianespace.
18 mai 1992 : Arianespace fête la signature de son 100e contrat.
12 mai 1993 : Lancement de la première version Ariane 42L de la famille Ariane 4. A bord de V56 se trouvent le satellite de télécommunications luxembourgeois Astra 1C et le satellite français Arsène pour radio-amateurs.
7 juillet 1995 : Helios 1A est le premier satellite de reconnaissance de fabrication française lancé par Ariane. Deux charges additionnelles, les satellites technologiques espagnol UPM/Sat et français Cerise, figurent aussi dans cette mission V75.
19 octobre 1995 : Ariane lance son 100e satellite de télécommunications - le luxembourgeois Astra 1E sur V79.
6 décembre 1995 : Le vol 81 d'Ariane est le 11e de l'année, ce qui constitue un record de lancement pour Arianespace. Sont embarqués pour cette mission les satellites de télécommunications français Telecom 2C et indien Insat 2C.
12 janvier 1996 : Nouveau record d'emport de charge utile pour Ariane, avec les 4 819 kg des satellites de télécommunications américains PanAmSat 3R et malais Measat-1.
14 mars 1996 : Arianespace lance sa 14e mission en 11 mois et demi, avec le vol 84 qui transporte le satellite de télécommunications Intelsat 707(A).
9 juillet 1996 : Avec la mission V89, Ariane emporte la plus lourde charge utile jamais installée à son bord : 4 836 kg pour Arabsat 2A et Turksat 1C, deux satellites de télécommunications.
13 novembre 1996 : La masse totale des charges utiles mises en orbite par Ariane sur V92, depuis le début des opérations, dépasse 250 tonnes, avec le lancement des satellites de télécommunications Arabsat 2b et Measat 2.
30 janvier 1997 : Nouveau record de charge utile pour Ariane sur V93 : 4 900 kg pour les satellites de télécommunications américains GE-2 et argentin Nahuel 1A.
23 septembre 1997 : 100e lancement de Ariane. La charge utile est le satellite de télécommunications Intelsat 803.
30 octobre 1997 : Premier vol réussi du lanceur Ariane 5, disposant d'une capacité d'emport accrue.
21 décembre 1998 : Arianespace signe son premier contrat de lancement de constellation dont le lancement de 6 satellites est prévu à partir de septembre 1999 sur une Ariane 4.
C'est donc au total : 11 Ariane 1, 6 Ariane 2, 11 Ariane 3, 90 Ariane 4 et 3 Ariane 5 qui ont été lancés. Les versions 1, 2 et 3 d'Ariane ne sont plus en service. Le lanceur Ariane 4 va voir sont activité décroître au fur et à mesure de la monté en puissance de sa grande sœur, Ariane 5. La fin d'exploitation d'Ariane 4 est prévue pour 2001 ou 2002. Actuellement la France finance le programme Ariane 4 à hauteur de 53 p. cent et le programme Ariane 5 à 47 p. cent.
Les acteurs principaux du CSG
ESA : Agence spatiale Européenne.
Elle dirige les programme Ariane, finance les installations Ariane et participe au budget de fonctionnement et d'investissement du CNES/CSG.
CNES : Centre National d'Études spatiales.
C'est le maître d'œuvre du développement des lanceurs Ariane. Il réalise les installations Ariane, coordonne les opérations et l'exploitation de la base de lancement et de l'Ensemble de Préparation des Charges Utiles. Il a également la responsabilité de la sauvegarde des personnes et des biens. Arianespace : Elle finance et dirige la production industrielle des lanceurs Ariane. Elle commercialise les services de lancement à travers le monde et met en œuvre et exploite les lanceurs. Arianespace est aujourd'hui leader sur le marché commercial des lancements de satellites en orbite de transfert géostationnaire, dont elle détient plus de 50% du marché mondial. Première société privée commerciale de transport spatial dans le monde, Arianespace a signé, depuis sa création en 1980, plus de 200 contrats de lancement. Aérospatiale : Elle est responsable de l'intégration de l'Étage d'Accélération à Poudre (EAP) d'Ariane 5. Air liquide spatial Guyane : Elle produit les ergols cryotechniques et les fluides nécessaires à la propulsion. Europropulsion : Elle intègre le Moteur à Propergol Solide (MPS) d'Ariane 5. Regulus : Elle produit le propergol solide d'Ariane 5 et charge les deux principaux moteurs.
Assister à un tir fusée
Il est possible d'assister à un lancement Ariane depuis un site d'observation rapproché. Le spectacle est alors grandiose et le suspense total : compte à rebours final, allumage des moteurs dans une gerbe de feu, envol majestueux d'Ariane. Par temps clair, il est même possible d'assister aux largages des étages. Vous suivrez sur écran géant toutes les phases du vol du lanceur jusqu'à la mise sur orbite du satellite. Spectacle et frissons garantis. Un très beau spectacle.
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