Le premier lancement de l'année 2018 d'Ariane 5 a eu lieu jeudi. Des satellites ont été lancés mais pas au bon endroit. Ici, une Ariane 5 ES, c’est-à-dire sans l’étage supérieur ECA, au décollage, avec à son bord quatre satellites de la constellation Galileo (novembre 2016). © Cnes, ESA, Arianespace, Optique Vidéo CSG, S. Martin, 2016

Sciences

Ariane 5 : la déviation de trajectoire due à un problème de paramétrage

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Pour expliquer la mauvaise trajectoire prise par le lanceur et la mauvaise orbite sur laquelle se sont trouvés les deux satellites lors de la dernière mission d'Ariane 5, la Commission d'enquête indépendante met en avant un mauvais paramétrage. La conception du lanceur n'étant pas mise en cause, Arianespace et ArianeGroup peuvent poursuivre la préparation du prochain vol, prévu le 21 mars. La cause étant parfaitement comprise, une erreur similaire ne devrait pas se reproduire.

Arianespace a rendu les conclusions de l'enquête sur l'incident survenu lors du vol Ariane VA 241 au cours duquel les deux satellites de télécommunications à bord du lanceur ont été mis sur une mauvaise orbite inclinée à 20° au lieu de 3° visés. Les altitudes du périgée et de l'apogée étaient, quant à elles, proches des valeurs visées (249 km x 45.234 km).

Cette déviation résulte d'une valeur erronée dans la spécification de mise en œuvre des deux centrales inertielles du lanceur. En effet, pour ce vol, le lanceur devait délivrer pour la première fois des satellites sur une orbite de transfert dite super-Synchrone à inclinaison réduite : l'altitude de l'apogée de l'orbite visée était de 45.000 km (au lieu des 35.786 km standard) tandis que l'inclinaison visée était de 3° (au lieu des 6° standard). Cette orbite résulte d'une optimisation lanceur-satellite qui devait réduire la durée de mise à poste des satellites, du fait des propulsions des satellites, tout électrique pour SES-14, et hybride pour Al Yah 3.

Une anomalie qui ne remet pas en cause la conception du lanceur

Cette mauvaise trajectoire s'explique donc par les exigences particulières de cette mission qui requérait un « azimut pour l'alignement des centrales inertielles de 70° et non de 90°, comme le plus souvent pour les missions vers l'orbite de transfert géostationnaire. Cet écart a conduit au décalage de 20° vers le sud de la trajectoire du lanceur dès les premières secondes de vol », explique le rapport de la Commission d'enquête indépendante. En langage simplifié, Ariane 5 a reçu un programme de vol contenant une erreur au niveau de la spécification d'un de ces paramètres et l'a suivi à la lettre.

La cause de la déviation de la trajectoire est donc due à une mauvaise spécification d'un des paramètres qui n'a pas été détectée au cours des contrôles qualité standard opérés dans la chaîne de préparation des lancements Ariane. La conception du lanceur n'est évidemment pas remise en cause. Arianespace et ArianeGroup mettent en œuvre immédiatement les recommandations de la Commission d'enquête indépendante. Appliquées à la campagne Ariane 5 en cours, elles permettent d'envisager une prochaine mission du lanceur dès le 21 mars prochain.

Pour en savoir plus

Ariane 5 : pourquoi les satellites n'ont-ils pas été lancés au bon endroit ?

Article de Rémy Decourt, publié le 29/01/2018

Même si le dernier lancement d'Ariane 5 ne s'est pas déroulé comme prévu, ce n'est pas un échec puisque les satellites rejoindront bien leur position nominale. Le lanceur a correctement suivi son programme de vol mais ce dernier, ainsi que les centrales à inertielles, sont vraisemblablement en cause dans l'erreur de trajectoire d'Ariane 5. D'après nos informations, tout de même, le lanceur est passé tout près de la catastrophe...

Dans la nuit de jeudi à vendredi, le premier lancement de l'année d'une Ariane 5 ne s'est donc pas déroulé comme prévu. En effet, les deux satellites de télécommunications qu'elle transportait, SES 14 et Al Yah 3, n'ont pas été séparés à l'endroit prévu. Ils se sont bien retrouvés sur une orbite de transfert géostationnaire, mais avec une mauvaise inclinaison.

La première hypothèse était celle d'un dysfonctionnement du moteur HM7b de l'étage supérieur, dont la durée de fonctionnement pour ce vol était d'environ 942 secondes. Il n'en est rien. En cause, une erreur d'azimut, qui pourrait peut-être se situer au niveau du programme de vol, qui a conduit le lanceur à suivre une trajectoire avec une déviation de 20 degrés et donc à séparer les satellites sur une orbite inclinée à 20°. Dit autrement, Ariane 5 a suivi à la lettre son programme de vol, mais celui-ci n'était pas le bon.

Le lanceur Ariane 5 dans le bâtiment d'intégration lanceur en décembre 2017. © Rémy Decourt

Cela explique pourquoi Ariane 5, après l'allumage de l'étage supérieur, n'était plus en vue des stations de poursuite. D'où la perte de la télémesure. Les antennes des stations aval sont en effet installées sur un point d'attente idéal mais si le lanceur ne se trouve pas dans le lobe de l'antenne à son lever au-dessus de l'horizon (le lobe fait 1,5°), il est très difficile de le retrouver.

Il faut aussi signaler la particularité de la mission d'Ariane 5 qui consistait à injecter sur une orbite GTO super-synchrone les deux satellites. C'était la première fois qu'Ariane 5 visait cette orbite de transfert à inclinaison réduite : l'altitude de l'apogée de l'orbite visée était de 45.000 km (au lieu des 35.786 km standard) tandis que l'inclinaison visée était de 3° (au lieu des 6° standard). Cette orbite résulte d'une optimisation qui avait pour but de réduire la durée de mise à poste des satellites, du fait des propulsions des satellites, tout électrique pour SES-14 et hybride pour Al Yah 3. Cette orbite nécessite une manœuvre compliquée dite dog leg. Elle consiste à ré-orienter le lanceur dans la bonne direction puisqu'il faut arrêter la propulsion exactement sur un point tel que le périgée soit sur l'équateur (rappelons que l'étage supérieur ESC-A d'Ariane 5 n'est pas réallumable).

Ariane 5 l'a tout de même échappé belle

Reste à expliquer cette déviation et ce qui s'est passé. Selon nos informations, et c'est à prendre au conditionnel, il semble que ce soit une erreur de calage initial des centrales inertielles. L'hypothèse explique bien pourquoi le lanceur est parti très vite vers le sud mais elle n'explique pas pourquoi la station de Galliot, qui a suivi le lanceur jusqu'à sa perte de visibilité, n'a pas pu fournir des indications de suivi à la station Natal.

Heureusement, le lanceur est resté à l'intérieur de sa limite de nuisance, sinon il aurait été volontairement détruit par la « sauvegarde vol ». Vraiment dommage alors que son fonctionnement a été nominal jusqu'à la séparation des deux satellites, comme le prouvent les orbites atteintes.

En conclusion, le prochain lancement ne devrait pas être remis en cause et reste donc programmé en mars. 

La déviation de la trajectoire d'Ariane 5 (en rouge) par rapport à la trajectoire nominale (en vert). © Cnes

Les satellites fonctionnent normalement

Quant aux deux satellites, SES 14 et Al Yah 3, ils n'ont jamais été en danger. Ils se sont retrouvés sur une orbite de transfert géostationnaire mais avec une mauvaise inclinaison. Ils n'avaient aucun risque de retomber dans l'atmosphère terrestre où ils se seraient consumés. Le contact avec les satellites a rapidement été établi par leurs centres de contrôle respectifs qui ont alors confirmé leur fonctionnement normal. C'est ce qui a fait dire à Arianespace, dès l'incident connu, que malgré cela les « deux missions se poursuivaient ».

Effectivement, les deux satellites vont pouvoir rejoindre leurs positions définitives. Un plan de vol révisé pour chaque satellite a été déployé afin que SES 14 et Al Yah 3 atteignent leur orbite opérationnelle et puissent remplir leur mission.

C'est SES 14 qui va s'en sortir le mieux. En effet, ce satellite construit par Airbus Defence & Space est à propulsion électrique. Il rattrapera facilement son orbite finale, au prix d'un retard de seulement quatre semaines car la propulsion électrique est peu efficace pour de telles corrections. Mais ensuite, il devrait conserver tout son potentiel. En revanche, le satellite Al Yah 3, de l'opérateur Yahsat, va devoir consommer davantage d'ergols et verra sa durée de vie réduite puisque ce sont les mêmes ergols qui assurent le maintien à poste.


Ariane 5 : des satellites lancés mais pas au bon endroit

Article de Jean-Luc Goudet le 26/01/2018

Cette nuit, le lanceur Ariane 5 a bien envoyé dans l'espace les deux satellites de télécommunications qu'il transportait. Mais ils ne sont pas exactement sur la bonne orbite. D'après nos informations de ce vendredi après-midi, les satellites sont en chemin vers leurs destinations.

Ariane 5 la fidèle a eu un couac cette nuit pour son premier lancement de l'année (ce 97e vol suivait une série consécutive de 82 tirs réussis). Après un décollage « nominal » jeudi du Centre spatial guyanais de Kourou, à 19 h 20, heure locale (23 h 20 en Métropole), le lanceur lanceur est devenu silencieux quelques secondes après la séparation de l'étage supérieur.

D'après le communiqué d’Arianespace« la deuxième station de poursuite, située à Natal, au Brésil, n'a pas acquis les données de télémétrie ». En clair, le signal avec le lanceur a été perdu. Cependant, ses deux passagers, les satellites de télécommunications SES 14 et Al Yah 3, ont finalement été repérés. Ils sont bien en orbite mais pas sur celle prévue (périgée de 250 km et apogée de 45.000 km pour une inclinaison de 3° par rapport à l'équateur).

« Les missions continuent »

Même si le lancement ne s'est pas déroulé comme prévu, la situation, au vu des dernières données, paraît moins grave qu'il y paraît. « Les deux missions continuent » assure Arianespace. En effet, les deux satellites se trouvent actuellement sur une orbite dite sub-GTO, ce qui devrait leur permettre de rejoindre leur position définitive sur l'orbite géostationnaire (à 35.860 km au-dessus de l'équateur). Ils utiliseront pour cela leur propres systèmes de propulsion. Le prix à payer sera une diminution de leur durée de vie. D'après nos informations, SES estime à quatre semaines le délai supplémentaire pour que SES 14 atteigne sa position.

Il reste encore six lancements à réaliser en 2018 pour Ariane 5 ; le centième vol de ce lanceur aura lieu cet été. Il est trop tôt pour dire si cet incident aura une répercussion sur le calendrier des lancements d'Ariane 5. En 97 lancements depuis le premier tir en 1996, Ariane 5, dans ses différentes versions, aura connu trois échecs partiels (si l'on compte celui-ci) et six échecs complets, dont deux durant la période d'essai.


Ariane 5 : le premier lancement de l'année, c'est ce soir

Article de Rémy Decourt, publié le 25 janvier 2018

Ce soir, une Ariane 5 s'élancera depuis le Centre spatial guyanais de Kourou pour mettre en orbite deux satellites de télécommunications. Il s'agit du premier lancement de l'année pour Arianespace.

Malgré la concurrence de SpaceX avec son Falcon 9, Arianespace poursuit son petit bonhomme de chemin et continue de faire la course en tête sur le marché des lancements en orbite de transfert géostationnaire. Pour 2018, ses ambitions sont élevées avec 14 lancements, dont le centième vol d'une Ariane 5 ainsi que le lancement du satellite ADM-Aeolus et de la mission BepiColombo, de l'Agence spatiale européenne (ESA).

Pour la première mission de l'année d'Arianespace, une Ariane 5 s'élancera depuis le Centre spatial guyanais de Kourou. Le décollage est prévu ce soir, jeudi 25 janvier, le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvre à 23 h 20 et se ferme à 00 h 05, heure de Paris.

Le but est de mettre en orbite deux satellites de télécommunications :

  • SES 14, construit par Airbus Defence and Space pour le compte de SES ;
  • Al Yah 3, construit par Orbital ATK pour le compte de Yahsat.

Pour cette mission (qui est aussi le 97e lancement d'une Ariane 5), la performance demandée au lanceur est d'environ 9.123 kg. SES 14 représente 4.423 kg et Al Yah 3 3.795 kg. Les satellites sont à séparer sur l'orbite visée avec un périgée de 250 km et un apogée de 45.000 km à l'injection, incliné à 3°.

À gauche, le satellite Al Yah 3 installé sur le lanceur et à droite le satellite SES 14 en cours de remplissage dans le bâtiment S5 de préparation des satellites. © Cnes, Arianespace, CSG

À quoi les satellites SES 14 et Al Yah 3 vont-ils servir ?

Construit par Airbus Defence and Space à partir de la plate-forme tout électrique Eurostar E3000 EOR, le satellite SES 14 est équipé de larges faisceaux en bandes C et Ku et d'une capacité haut débit en bande Ku. Depuis sa position orbitale à 47,5° ouest, le satellite étendra la couverture câblée de SES en Amérique latine et il élargira la capacité disponible pour répondre aux besoins du marché de l'aéronautique et du transport maritime. Il assurera également d'autres applications à fort trafic, comme un réseau cellulaire de relais ou des services de fourniture de bande passante. Par ailleurs, SES 14 héberge un spectrographe de la Nasa, dénommé Gold (Global-scale Observations of the Limb and Disk), dont l'objectif est, dans le cadre des missions d'observation de la Nasa, d'améliorer notre compréhension de la thermosphère-ionosphère. Sa durée de vie est estimée à plus de quinze ans.

En ce qui concerne Al Yah 3, construit par Orbital ATK à partir d'une plate-forme GEOStarTM-3, il s'agit aussi d'un satellite avec une capacité très haut débit (HTS) en bande Ka. Il embarque 53 répéteurs opérationnels et 4 larges faisceaux passerelles. Il évoluera depuis sa position orbitale à 20° de longitude ouest et fournira des services de communications pour le Brésil et l'Afrique. Sa durée de vie attendue est également de quinze ans.

Le centième lancement d'Ariane 5 aura lieu cet été

En 2018, après avoir réussi 11 lancements en 2017 (6 Ariane 5, 2 Soyouz et 3 Vega), Arianespace prévoit jusqu'à 14 lancements avec 4 Soyouz, 3 Vega et 7 Ariane 5, dont le centième lancement d'Ariane 5 à l'été 2018 avec 4 satellites de la constellation Galileo.

Enfin, pour assurer la transition vers Ariane 6, qui s'étalera de 2020 à 2023, ArianeGroup et Arianespace ont lancé la mise en production des dix derniers lanceurs Ariane 5 ECA. Ceux-ci seront lancés entre 2020 et 2022 en parallèle de 14 lancements d'Ariane 6 (1 en 2020, 5 en 2021 et 8 en 2022).


Ariane 5 : septième et dernier lancement de l'année ce soir

Article de Rémy Decourt publié le 21/12/2016

Pour la deuxième fois de l'année, Arianespace doit mettre en orbite deux satellites construits par SSL (Space Systems Loral) à bord du même lanceur Ariane 5. Avec ce lancement prévu ce soir, Arianespace vise un 76e succès d'affilée pour Ariane 5, une performance inédite dans l'histoire des lanceurs.

Pour son dernier lancement de 2016, Arianespace doit mettre en orbite les satellites de télécommunications StarOne D1 et JCSAT-15, tous les deux construits par SSL (Space Systems Loral). Pour cette onzième mission de l'année, une Ariane 5ECA sera utilisée. Ce sera le 90e vol d'une Ariane 5 et le septième pour cette année 2016. Il intervient après une série inédite dans le transport spatial de 75 succès consécutifs d'Ariane 5.

Pour cette mission, la performance demandée au lanceur est de 10.722 kg, très proche du record de charge utile lancée dans l'espace par Ariane 5 (10.730 kg). StarOne D1 représente 6.433,1 kg et JCSAT-15, 3.407,5 kg. Les satellites sont à séparer sur l'orbite visée avec un périgée de 250 km et un apogée de 35.905 km à l'injection, incliné à 6°. Son décollage depuis le Centre spatial guyanais de Kourou est prévu ce soir, mercredi 21 décembre, le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvre à 20 h 30 et se ferme à 21 h 45, heure de Paris (à suivre en direct ici).

Lancement d'Ariane 5 du 9 mars 2016. © CGS, Arianespace, Cnes, ESA

En 2016, Ariane 5 enchaîne record sur record

Construit par Space Systems Loral à partir d'une plate-forme 1300, le satellite StarOne D1 est équipé de 70 répéteurs actifs en bande Ka, C et Ku. Depuis sa position orbitale à 84° ouest, il offrira des services sur le Brésil, l'Amérique latine, l'Amérique centrale, le Mexique et la région des Caraïbes. Sa durée de vie attendue est supérieure à 15 ans.

En ce qui concerne JCSAT-15, également construit à partir d'une plate-forme 1300, il est équipé de 26 répéteurs en bande Ku. Il évoluera depuis sa position orbitale à 110° est et fournira des services de communications pour le Japon et aussi de communications maritimes et aéronautiques sur l'Océanie et l'océan Indien. Sa durée de vie attendue est également de 15 ans.

Les précédents records d'Ariane 5 dataient du 24 août 2016 avec une charge utile de 10.735 kg, dont 9.853 kg pour les satellites Intelsat 33e (6,6 tonnes) et Intelsat 36 (3,2 tonnes), et le 20 juin 2016, avec le lancement du satcom EchoStar XVIII (6.300 kg) et du satellite de communications bancaires BriSat (3.540 kg) représentant une performance globale de 10.730 kg (vol VA 234).

Avant cette date, le 7 février 2013, une Ariane 5 amenait sur une orbite de transfert géostationnaire 10.500 kg, représentant la masse des satellites Amazonas 3 et Azerspace Africasat, respectivement 6.265 kg et 3.238 kg (vol VA 212). Le précédent record était alors détenu par le vol VA 208 (août 2012) avec une performance de plus de 10 tonnes (10.182 kg), dont 6.094 kg représentant la masse d'Intelsat 20 et 3.311 kg, celle de Hylas 2.

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