La mise au point de l'IXV n'a pas été simple. Dans ses 5 mètres de long, il embarque un concentré de technologies utiles aux futurs véhicules spatiaux autonomes de l’Esa et venues de toute l'Europe. On voit ici quatre modules, complexes, la protection thermique (Thermal Protection System), l'avionique (Avionics, c'est-à-dire le contrôle du pilotage) et les deux éléments du sous-système GNC (Guidage, Navigation et Contrôle) qui assure le contrôle du vol à l'aide du RCS (en bas à gauche, Reaction Control System) et des volets de gouverne (en bas à droite, Flap Control System). Tous ont été réalisés par des sociétés différentes. © Rémy Decourt

Sciences

IXV : l'organisation industrielle derrière la « mininavette » européenne

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Démonstrateur de rentrée atmosphérique, préfigurant de futures navettes spatiales réutilisables de l'Esa, l'IXV sera lancé prochainement. La réalisation de cet engin nouveau et complexe réunit une quarantaine de sociétés de différents pays, groupées en un consortium. Roberto Angelini, responsable du programme IXV chez Thales Alenia Space, qui dirige cet ensemble d'entreprises, nous fait entrer dans les coulisses de cette organisation internationale.

L’IXV (Intermediate eXperimental Vehicle) est un démonstrateur de rentrée atmosphérique réalisé sous la maîtrise d’œuvre de Thales Alenia Space (TAS) pour le compte de l’Agence spatiale européenne (Esa). Lorsqu’en juin 2009, l’Esa et TAS signent le contrat de développement de ce démonstrateur, l’entreprise italienne se retrouve à la tête d’un consortium incluant les principaux industriels européens, des centres de recherche et des universités d’Allemagne, d'Autriche, de Belgique, d'Espagne, de France, d'Irlande, d'Italie, des Pays-Bas, du Portugal, de Suède et de Suisse.

Le premier défi consiste donc à mettre en place une organisation industrielle de façon à « diriger ce consortium et faire travailler ensemble autant de pays européens autour d’un même projet ». Et ce premier pari « a été réussi », nous explique Roberto Angelini, responsable du programme IXV chez Thales Alenia Space.

Mars 2014, sur le site Thales Alenia Space de Turin. Réunion de travail devant le IXV, alors en phase d'assemblage. © Rémy Decourt

Une réalisation à l'échelle de l'Europe

Dans le cadre de ce programme, TAS a en charge l’intégralité du projet, « la maîtrise d’œuvre comme la responsabilité des opérations industrielles ». À ce titre, l'entreprise est responsable de la consolidation, de la conception, du développement et de l’intégration du véhicule dans le cadre d’un consortium d’une quarantaine de sociétés dont 18 sont liées contractuellement, « ce qui n’est pas une mince affaire ».

Mais, souligne Roberto Angelini, « le rôle de TAS dans la mission va bien au-delà de la conception et la réalisation de ce démonstrateur ». En effet, la mission attribuée par l’Esa à Thales Alenia Space inclut également « la réalisation d’un segment sol, le contrôle de la mission depuis Altec et la récupération de l’engin après son retour sur Terre ».

L’aspect le plus délicat de ce programme a été de piloter le consortium des principales industries européennes en collaboration avec les centres de recherche et universités et de manager le « très grand nombre d’entreprises de différents pays associées à ce programme ». Ce qu’il faut comprendre, c’est que chaque élément de ce démonstrateur répondait à un cahier des charges très précis mais qui autorisait des marges. Tout l’enjeu a été de faire en sorte que tous les systèmes et sous-systèmes s’intègrent parfaitement les uns aux autres et cela, quelles que soient les marges prises par les constructeurs de ces différents équipements.

L’IXV a été conçu et construit sur le site Thales Alenia Space de Turin. « Il a été assemblé tel un puzzle », au fur et à mesure que « nous arrivaient les pièces fournies par nos sous-traitants et contractants. » Bien que l’IXV reprenne la forme du Pré-X, il faut savoir que lors de la phase A du programme, « plusieurs formes ont été étudiées » et il s’est avéré que celle définie par Dassault pour le Pré-X « était la mieux adaptée au regard de la mission du IXV ».

Quant à ses dimensions et sa masse, il a fallu tenir compte des capacités d’emport de Vega, ce qui explique pourquoi ce démonstrateur n’est pas un véhicule ailé. L’intégration de l’IXV a débuté en 2013 et s’est achevée en juin 2014. Il a ensuite été livré à l’Estec, le Centre technique de l’Agence spatiale européenne, pour y subir une série d'essais, notamment les épreuves d'endurance, et pour tester la technique de désamarrage de son lanceur Vega. Il a ensuite été envoyé à Kourou en vue de la campagne de lancement.

La forme de l'IXV est celle du Pre-X, un projet du Cnes initié à la même époque. Il a été européanisé par l'Esa dans le cadre du Programme préparatoire des futurs lanceurs et dissous dans le projet IXV. © Esa, C. Vijoux

Des éléments d'autres programmes sont utilisés sur l'IXV

D’un point de vue technique, l’élément le plus complexe à réaliser a été le sous-système GNC (Guidage, Navigation et Contrôle), qui assure le contrôle du vol. Ce GNC est composé d’un RCS (Reaction Control System) qui utilise quatre moteurs de contrôle d’altitude et de deux gouvernes aérodynamiques. C’est d’ailleurs ce qui fait toute la complexité de l’engin. Le RCS sera utilisé « lors de la phase balistique en mode continu et en mode pulsé avec les deux volets [des gouvernes qui permettent le contrôle du vol dans l’atmosphère, NDLR] lors de la phase de ré-entrée atmosphérique », nous explique Éric Gendre, responsable des activités AIT (Assemblage, Intégration, Tests) Propulsion chez Thales Alenia Space.

Enfin, si l’IXV exploite des technologies avancées (« instrumentation aérodynamique et aérothermodynamique, protections thermiques et structures chaudes, contrôle du vol »), il utilise également un certain nombre de « technologies disponibles sur étagère dans le but de réduire les coûts et de raccourcir les délais de développement ». Ainsi, les quatre propulseurs de 400 newtons de poussée volent sur Ariane 5 et les volets sont « un héritage du X-38, un démonstrateur qui devait préfigurer le véhicule de secours des équipages de la Station spatiale internationale (CRV, Crew Return Vehicle), abandonné depuis ». Autre exemple, le nez : il a été développé par Heracles, à l’origine pour un autre programme et adapté à l’IXV.

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Fort des succès sans précédent de la sonde Huygens, grande première mondiale qui s’est posée sur Titan, des observatoires spatiaux Herschel et Planck, des 25 radiotélescopes européens Alma au Chili, Thales Alenia Space vise la Planète rouge avec Exomars et la matière noire avec Euclid.

Après avoir fourni la moitié des modules pressurisés de l’ISS, ainsi que les modules cargos de ses vaisseaux ravitailleurs (ATV, Cygnus), Thales Alenia Space s’attaque à la rentrée atmosphérique avec le IXV, un véhicule expérimental qui préfigure les vols habités de demain.