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Ariane 5, la révolution

Dossier - L'aventure de la fusée européenne Ariane
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Ce dossier retrace l'aventure de la fusée européenne Ariane, des premières fusées françaises tirées depuis le Sahara jusqu'aux Ariane V actuelles, au travers de la construction des politiques spatiales française et européenne. Une aventure technique, politique et humaine.

  
DossiersL'aventure de la fusée européenne Ariane
 
  • L'origine du projet

Le programme Ariane V a été décidé lors de la conférence des ministres européens de la Haye en 1987. Ce programme, dirigé par l'E.S.A., a été confié au C.N.E.S. pour sa réalisation, avec un objectif double : accroître à 6 puis 11 tonnes la capacité d'envoi en GTO, tout en réduisant de façon significative coûts et délais de mise en oeuvre. Par ailleurs, la fiabilité d'Ariane V devait être encore meilleure que celle d'Ariane IV.

Ainsi, Ariane pouvait conforter sa place de leader mondial, tout en ajoutant une nouvelle capacité au lanceur : accéder à la station spatiale internationale.

  • Une architecture nouvelle

Pour atteindre les différents objectifs du nouveau lanceur une architecture simple et totalement nouvelle a été retenue : un étage principal à un seul moteur cryogénique, le Vulcain (E.P.C., Etage Principal Cryogénique), puis un étage supérieur, à moteur à ergols stockables en sans turbopompe (Eastus), l'E.P.S. S'ajoutent deux boosters à poudre, dits Etage d'Accélération à Poudre, E.A.P.. Ainsi simplifié, le lanceur doit être fiable et compétitif.

Ariane V - source : E.S.A

L'étage principal emporte 160 tonnes de carburant(hydrogène et oxygène liquides) consommés par le Vulcain. Ces deux éléments chimiques sont refroidis : -183°C pour l'oxygène et -255°C pour l'hydrogène,d'où l'appellation "cryogénique".

Le moteur Vulcain - source : E.A.D.S.

Les deux boosters pèsent chacun 270 tonnes (pour respectivement 37 et 10 tonnes pour les P.A.L. et P.A.P. d'Ariane IV !) et ne fonctionnent que deux à trois minutes. Ils consomment de la poudre propulsive.

Enfin, la cage à équipement (cerveau de la fusée) supporte le ou les satellites et la coiffe.

  • La qualification et les premiers vols commerciaux

Ariane 501

Le premier tir a eu lieu le 4 juin 1996 à Kourou. Après un bon début, le lanceur a été détruit environ 40 secondes de vol. Alors à 3700 mètres d'altitude, le lanceur s'est incliné, a basculé puis a explosé en se cassant. La déception fut énorme, d'autant que le succès semblait assuré. En effet, Ariane 501 emportait les quatres satellites scientifiques Cluster. On y croyait ; le coup de poker aurait été magnifique, mais cela n'a pas réussi...

Pourquoi cet échec ? Simplement parce qu'un élément récupéré d'Ariane IV, le capteur inertiel, n'a pas été correctement adapté aux nouvelles caractéristiques de vol. L'erreur est petite, mais comme toujours en astronautique, les conséquences sont énormes. Les efforts furent repris pour améliorer la faibilité, et cette fois avec succès.

Ariane 502

Le second vol eut lieu le 30 ocotbre 1997, plus de un an après le premier. Les charges utiles sont cette fois des maquettes. Malgré une réussite globale, les altitudes atteintes sont trop basses, à la fois à cause d'un roulis mal maîtrisé. Par ailleurs, les propulseurs d'appoint qui auraient dû être récupérer pour être réutiliser sont detruits, car mal dimensionnés.

Ces différents soucis furent rapidement identifiés et leur origines déterminées. L'amélioration sur ces différents points a permis, lors du vol suivant, d'atteindre la perfection.

Ariane 503

Le vol 503 fut le dernier vol de qualification d'Ariane. Il s'est déroulé de façon parfaite, corrigeant tous les défauts précédement constatés. De plus, il emportait, outre une maquette de satellite, un module appelé A.R.D., l'Atmosphéric Reentry Demonstrator, qui est un véhicule (démonstrateur) atmosphérique (de forme simple, semblable aux capsules Apollo, mais à l'électronique moderne).

Ce dernier s'est posé sans encombre à moins de 5 km de son objectif. Ce succès complet du troisième vol de qualification a donc ouvert la voie de l'exploitation commerciale, dès le vol 504.

Les vols commerciaux

Depuis la qualification du lanceur Ariane 5 a effectué de nombreuses missions, démontrant sa capacité à être un lanceur polyvalent.

Ariane V - source : C.N.E.S.
Ariane 506, vol 130, le 14 septembre 2000 - source : E.A.D.S.

Citons aussi le vol 511 qui a mis en orbite le satellite Envisat (orbite polaire et héliosynchrone de 800 km d'altitude) d'observation de la Terre.

  • Les évolutions du lanceur

En octobre 1995, il a été décidé de créer plusieurs programmes d'amélioration d'Ariane V. Trois objectifs principaux étaient visés : améliorer les infrastructures au sol, améliorer la qualité de fabrication et enfin améliorer les performances du lanceur.

Ariane 5 Evolution ("Ariane-5 10 tonnes")

L'objectif du programme Ariane 5 Evolution est d'augmenter la capacité de satellisation de 1 400 à 2 000 kg selon le type d'orbite, en améliorant de 20 % la poussée du Vulcain. Le premier vol de cette version a été un échec fin 2002 avec la désintégration en vol quelques instants après son décollage.

Ariane 5 Plus

Ce programme, plus ambitieux encore que Evolution, doit permettre de développer la polyvalence du lanceur, en lui permettant par exemple la mise en orbite de constellations de satellites (ce qui nécessite des manoeuvres orbitales et donc d'un étage supérieur réallumable). Par ailleurs, une capacité de 12 tonnes était visée pour 2006.

Ces objectifs passent par la transformation de l'étage à ergols stockables pour le rendre réallumable (Ariane 5 E-V), le développement d'un étage supérieur cryogénique dérivé du troisième étage d'Ariane IV (Ariane 5 E-CA) et enfin le développement d'un étage supérieur cryogénique nouveau et réallumable, donommé Vinci (Ariane 5 E-CB).