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Lanceur russe Proton : les causes de l'échec sont connues... et inquiètent

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À quelques mois du lancement de la mission ExoMars 2016 à destination de Mars, en janvier 2016, l'Agence spatiale européenne est dans l'expectative. En effet, cette sonde doit être confiée à un lanceur russe Proton, dont les récents échecs représentent un réel sujet de préoccupation, d'autant plus que cette mission est dépourvue de plan B. Les solutions que préconise la commission d'enquête pour éviter un nouvel accident du lanceur rassureront-elles l'Esa ?

Un Proton au décollage depuis le cosmodrome de Baïkonour. © Roscosmos

Seulement deux semaines après l'échec du lancement du satellite MexSat-1, survenu le 16 mai, la commission d'enquête de l'Agence spatiale russe (Roscosmos) mise en place pour en expliquer les causes a rendu son rapport. Le lanceur Proton-M, doté d'un étage supérieur Briz et opéré par ILS (International Launch Services), avait décollé normalement de son pas de tir de Baïkonour mais un problème est survenu une minute avant la séparation du satellite de l'étage supérieur. Les deux sont restés solidaires et, quelque 497 secondes après le décollage, à une altitude d'environ 161 km, ont plongé vers le sol.

Selon le communiqué officiel, le moteur de contrôle de direction du 3e étage a failli en raison de vibrations excessives causées par un déséquilibre croissant du rotor de la turbopompe. Le problème est lié à la dégradation du matériau du rotor sous l'influence de températures élevées et au mauvais équilibrage du système, explique-t-elle. L'échec est donc la conséquence d'un défaut de conception.

Ce n'est pas la première fois que ce moteur est mis en cause dans la perte d’un lanceur. Depuis la mise en service du lanceur en 1965, on compte deux autres accidents avérés de ce type. Un premier en janvier 1988, 540 secondes après le lancement, et un second en mai 2014 survenu également dans la neuvième minute après le décollage (545 secondes). À chaque fois, le satellite a été perdu.

La commission d'enquête préconise trois mesures : sans surprise, le remplacement du matériau constituant l'arbre du rotor de la turbopompe, ainsi que de nouvelles procédures de mise à niveau d'équilibrage de ce rotor et d'amélioration de la fixation de la turbopompe. Elle indique également avoir relevé un certain nombre de problèmes dans la gestion du contrôle qualité et a promis d'élaborer un plan de mesures pour les résoudre d'ici quelque semaines, de sorte que la date de lancement du retour en vol serait annoncée courant juin.

Le scénario d'ExoMars. Une première mission, lancée en janvier 2016, mettra en orbite le Led Orbiter qui servira de relais et étudiera l'atmosphère martienne. Un petit atterrisseur, le EDL Demonstrator (Entry Descent Landing Demonstrator), se posera sur le sol de Mars, essentiellement pour valider les choix techniques de cette première européenne. En 2018 seront lancés le rover Exomars, de l'Esa, et celui de la Nasa. © Esa/Nasa

Le rendez-vous martien de l’Esa

Cela dit, un problème de conception ne se traite en principe aussi rapidement que dans le cas d'échecs imputables à des problèmes de qualité, comme en ont beaucoup connu les lanceurs russes ces dernières années. On peut donc se demander si la fabrication de moteurs de turbopompe modifiés selon les indications pourra se faire dans des délais aussi courts et s'il ne sera pas nécessaire de recourir à des essais sur banc de test, voire de réaliser un vol de qualification.

Autres interrogations : quelles seront les conséquences de ces recommandations sur les étages déjà en production et sur le programme martien de l'Agence spatiale européenne qui prévoit le lancement de deux missions à destination de la Planète rouge, ExoMars 2016 et ExoMars 2018, par un lanceur Proton ? Le lancement d'ExoMars 2016 est prévu en janvier 2016 avec une possibilité de report au mois de mars. Rater une de ces deux fenêtres de tir reporterait le lancement aux fenêtres de tir suivantes qui s'ouvriront en 2018.

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