Malgré son échec lors du vol VS09, l'étage Fregat utilisé par le lanceur Soyouz a de beaux jours devant lui. Le défaut de conception à l'origine de la panne qui lui a fait injecter les satellites sur une mauvaise orbite est facile à corriger. © Esa, J. Huart

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Galileo : l'étage Fregat a failli à cause d'une mauvaise documentation

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Moins de deux mois après la mise à poste ratée des deux premiers satellites opérationnels de la constellation Galileo, les causes de cet échec sont connues. Le défaut de conception a été identifié et il est facile à corriger, de sorte que le retour en vol du lanceur russe Soyouz en Guyane est prévu dès le mois de décembre 2014.

Les informations dévoilées dans la presse avant la remise du rapport de la commission d'enquête indépendante sur l'anomalie d'injection des satellites Galileo étaient les bonnes. Pour rappel, le 22 août, un lanceur russe Soyouz a décollé de son pas de tir du Centre spatial guyanais avec à son bord deux satellites Galileo. En raison d'un problème survenu dans l'étage supérieur Fregat, les deux satellites n'ont pas été placés sur l'orbite circulaire visée, à quelque 23.200 km de la Terre. L'anomalie est intervenue environ 35 minutes après le décollage, au début de la phase balistique précédant le second allumage de l'étage.

Mise en place le 25 août, cette commission a rendu ses conclusions finales cette semaine. Il en résulte que l'échec est bien imputable à l'étage Fregat du lanceur Soyouz. Les trois autres étages ont été mis hors de cause, tout comme a été écartée l'hypothèse d'un comportement anormal des satellites Galileo.

Le retour en vol du lanceur Soyouz en Guyane est prévu à partir du mois de décembre. © Rémy Decourt

Un pont thermique cause de l’échec de la mission

Le problème est venu d'un arrêt momentané de l'alimentation en hydrazine de deux tuyères de contrôle d'attitude du Fregat lors de la phase balistique. « Cette interruption de l'écoulement en hydrazine a été causée par des températures locales excessivement basses de l'hydrazine, inférieures à son point de congélation », explique le rapport. En d'autre termes, le carburant a gelé. Si cela est arrivé, c'est en raison de la « proximité des lignes d'alimentation en hydrazine et en hélium froid, ces lignes étant liées par un même support qui a servi de conducteur thermique entre elles ».

L'interruption de l'alimentation a conduit à une mauvaise orientation de la poussée du moteur principal de l'étage Fregat durant sa deuxième phase propulsive, ce qui a amené à injecter les deux satellites Galileo sur une orbite différente.

Il apparaît donc qu'il s'agit d'un défaut de conception ciblé et parfaitement compris, et non pas d'une erreur d'opérateur lors de l'assemblage de l'étage, ce qui ne remet pas en cause l'étage lui-même. Avant cet échec, il a tout de même réalisé avec succès 45 missions d'affilée... Pour expliquer cette erreur, le rapport pointe « l'ambiguïté de la documentation de conception qui laisse place à la réalisation de ce type de ponts thermiques entre ces deux lignes ». De fait, ce défaut a été observé sur d'autres étages Fregat en cours de production chez l'industriel NPO Lavotchkin. Cette possibilité résulte d'une absence de prise en compte de ces transferts thermiques lors des analyses de conception système de l'étage.

En l'absence de défaut de conception majeur et compte tenu des actions correctives retenues par la commission, le retour en vol du lanceur Soyouz en Guyane pour une prochaine mission est envisagé à partir de décembre 2014. En effet, la mise en place de ces mesures par NPO Lavotchkin sur les étages Fregat déjà produits est aisée et immédiate.

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