En démontrant qu'il était possible à un engin ni russe ni américain de s'amarrer à la Station en sécurité, l'ATV a facilité la tâche à SpaceX qui s'est appuyé sur ce programme pour préparer sa capsule Dragon. © Nasa

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Le cargo spatial ATV a ouvert la voie à la capsule privée de SpaceX

ActualitéClassé sous :Astronautique , cargo spatial , ISS

En 2017 aura lieu le dernier vol d'un ATV, le cargo spatial automatique de l'Agence spatiale européenne. On discutera prochainement de la suite de ce programme, qui a montré que ce véhicule est bien plus qu'un simple engin de transport de fret à destination de l'ISS. Comme l'explique à Futura-Sciences Gilles Debas, adjoint au chef de programme de l'ensemble de la production de l'ATV, il a ouvert la voie à Dragon, la capsule privée de SpaceX !

Le lanceur Ariane 5 a déjà expédié trois cargos ATV (Automated Transfer Vehicle) vers l'ISS. L'ATV-4, baptisé Albert Einstein, est déjà à Kourou pour un lancement l'an prochain et l'ATV-5 (qui a reçu le nom de Georges Lemaître), dernier de la série, effectuera sa mission en 2017. Quid de la suite ? Les 20 et 21 novembre, les ministres en charge des questions spatiales des États membres de l'Agence spatiale européenne se réuniront en session extraordinaire pour décider de l'avenir de nombreux programmes, dont celui du cargo spatial. C'est donc l'heure d'un premier bilan pour ce vaisseau automatique, pour lequel Futura-Sciences a rencontré Gilles Debas, adjoint au chef de programme de l'ensemble de la production de l'ATV. Pour lui, l''Europe se « doit de capitaliser sur ce programme et lui donner une suite ».

Comme il nous l'explique, « l'ATV est bien plus qu'un simple cargo spatial ». S'il fallait n'en retenir qu'une chose, c'est qu'il est le « premier engin spatial au monde » conçu pour effectuer des rendez-vous et des amarrages opérationnels en mode purement automatisé.

Il s'agit de l'engin spatial le plus « complexe jamais construit par l'industrie européenne », car « on lui impose les contraintes de sécurité du vol habité mais sans pouvoir, contrairement aux véhicules habités, compter sur un équipage à bord pour gérer les pannes ». Comme nous l'expliquait Jean-François Clervoy en mars 2008, alors Senior Advisor Astronaut sur le projet ATV, « n'importe quelles combinaisons de deux pannes doivent toujours résulter en une situation de sécurité pour la Station et pour l'équipage ».

À Val-de-Reuil, dans le bassin d'essais des carènes, installations sans équivalent en Europe de la Délégation générale pour l'armement (DGA), Astrium et l'Esa ont en novembre 2006 validé les interfaces d'accostage entre l'ATV et le module russe Zvezda à l'arrière duquel l'engin s'amarre à l'ISS. Cette validation a nécessité l'installation sur un banc test d'un bras robotique, simulant l'ATV, et d'une plateforme mobile (120 tonnes) reproduisant en grandeur réelle la section arrière du module russe. © Esa/S. Corvaja

Chez Astrium, la réussite du développement et de la qualification au sol est une fierté. À l'époque, malgré la « complexité du projet » les industriels et l'Agence spatiale européenne étaient suffisamment « confiants pour dire que le premier vol ATV serait une mission opérationnelle ». Et ce fut le cas.

On a beaucoup demandé à l'ATV, et il l'a fait

Avec le recul, on peut dire que la Nasa a « imposé des démonstrations qui n'étaient pas nécessaires ». Peu de personnes en sont conscientes, mais l'ATV a grandement simplifié les choses pour SpaceX. Car l'ATV a été « le premier engin étranger à la Nasa et Roscosmos à s'amarrer à la Station ». Il a fallu que « l'on démontre nos capacités à le faire ».

Une des difficultés était « de s'amarrer du côté russe pour le compte de la Nasa ». Une « double contrainte » qui les a obligés à « satisfaire aux exigences imposées par les Russes et par les Américains ». D'autant plus qu'à l'époque la Nasa et Roscosmos avaient atteint « une très grande maturité dans le domaine spatial et du vol habité » et ont « exigé beaucoup de l'ATV » en performance et sécurité.

Cela a créé une « situation de confiance » qui a considérablement simplifié les choses pour SpaceX. Voilà qui explique, en partie, pourquoi les contraintes imposées à la société SpaceX étaient moins importantes que pour l'ATV. Ce n'est pas uniquement parce que Dragon s'amarre à la partie américaine sans avoir d'interface directe avec les Russes.

Départ de l'ATV-3 de l'ISS le 28 septembre. En même temps, dans les salles blanches du Centre spatial guyanais, l'ATV-4 Albert Einstein est préparé en vue de son lancement en avril 2013. © Nasa

Depuis le lancement du premier exemplaire, Jules Verne en 2008, l'architecture du véhicule est restée la même. Les capacités d'emport sont les mêmes pour les cinq ATV produits. Cependant, des améliorations ont été apportées, pour l'essentiel après le vol du premier exemplaire, « certaines à la marge et d'autres plus visibles comme celles concernant la protection thermique de l'engin ». D'autres fonctionnalités ont également été ajoutées, notamment pour augmenter les communications de transmission de la télémétrie de façon à se « protéger de pannes supplémentaires liées aux communications ».

Les bonnes surprises de l'ATV

Pour rappel, le premier vol d'un ATV était une mission de démonstration et opérationnelle. Pour être autorisé à s'amarrer à l'ISS, il devait démontrer trois qualités importantes : être capable d'effectuer une manœuvre d'évitement, une d'anticollision et être apte à utiliser son système de navigation GPS pour pratiquer une navigation relative avec l'ISS.

L'ATV pourrait s'amarrer sur d'autres ports russes de la Station que celui de Zvezda, par exemple là où se dockent les capsules Soyouz et les cargos Progress. Mais il « n'est pas qualifié pour le faire » car toutes les vérifications nécessaires pour « montrer que cela est faisable non pas été réalisées ». Le seul obstacle à l'amarrage de l'ATV ailleurs que sur Zvezda concerne les réflecteurs utilisés afin de déterminer sa distance et son attitude par rapport à sa cible. Il faudrait que les autres ports d'amarrage en soient équipés, ce qui n'est pas le cas aujourd'hui.

Dès le premier vol « on a vu qu'il avait des performances remarquables »,  comme une capacité à s'amarrer à moins de 2 cm de l'axe parfait, (pour 10 cm dans les spécifications). Pour l'ATV-2 et 3 la « précision était même meilleure ». Autre bonne surprise, le véhicule consomme moins d'ergols lorsqu'il est en orbite en mode de pilotage, ce qui signifie que « l'autonomie est donc potentiellement plus grande avant de s'amarrer à l'ISS ».

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