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Dossier spcial - Retour sur 30 ans de conqute spatiale avec Ariane.


Dans la nuit du vendredi 21 au samedi 22 mai, la cinquantime Ariane 5, premier tir de l'anne 2010, a plac sur orbite les deux satellites qu'elle transportait. Pour cette occasion, revenons sur les trois dcennies d'une aventure technologique europenne.

Le 24 dcembre 1979, Ariane 1 dcolle pour la premire fois et 6 mois plus tard, l'Europe se dote d'une structure commerciale pour l'exploiter en crant Arianespace. En faisant cela, elle va libraliser l'accs l'espace et favoriser l'expansion d'un vaste march des tlcommunications spatiales qui, son tour, nourri les volutions du lanceur. Mais avant d'en arriver l, il a fallu apprendre travailler ensemble, dvelopper de nouveaux moteurs, inventer de nouvelles stratgies et faire voluer la famille Ariane.

Astrium Space Transportation est le matre d'œuvre unique du lanceur Ariane 5. A ce titre, la firme europenne est responsable de la fourniture Arianespace du lanceur complet, test et intgr au Centre Spatial Guyanais. Astrium gre galement "l'ensemble des contrats des industriels" des 12 pays partenaires du programme Ariane et "l'ensemble des lments d'Ariane 5", dont les tages fabriqus dans ses tablissements des Mureaux (France), de Brme (Allemagne) et de Kourou. Les tages poudre sont intgrs Kourou par la socit Europropulsion sous contrat Astrium (Guyane franaise), ainsi que la case quipements, le programme de vol et les multiples sous-ensembles.

Ariane est ne de l'chec du programme Europa qui "ne parvint pas satelliser la moindre charge en quatre tentatives de 1968 1971". En cause, une organisation dplorable entre les agences et les industriels. Ce constat contraint les Europens revoir entirement leur copie et "dessiner un nouveau lanceur qui sera dvelopp comme un systme intgr et non plus comme une collection d'lments nationaux". La premire russite d'Ariane a donc t de mettre en place ce nouveau concept en s'appuyant sur un "architecte industriel qui tait le bras sculier du matre d'œuvre". Cette organisation a permis de rgler tous les problmes d'interface "qu'on n'avait pas su mettre en place avec le programme Europa".

Dcollage du tout premier lanceur Ariane (vol L01), le 24 dcembre 1979.

Dcollage du tout premier lanceur Ariane (vol L01), le 24 dcembre 1979.



La premire Ariane dmontre "nos capacits piloter un lanceur souple". On "trouve les bonnes lois de pilotage" et on apprend "grer correctement les phases transitoires (la sparation entre les tages)". Avec un troisime tage cryotechnique allong, Ariane 1 devient Ariane 2, que l'adjonction de deux acclrateurs poudre transforme en Ariane 3. "Ces deux lanceurs n'ont pas rellement eu de vie oprationnelle" : ils reprsentent avant tout des tapes prparatoires Ariane 4 qu'on "avait en tte ds leur mise au point".

Avec Ariane 4, on a "pu apprcier toutes les marges que nous avions et les transformer en performance". La grande russite de ce lanceur aura t "la versatilit dans son utilisation" avec toute la souplesse permise par les diffrentes versions du lanceur, "six au total, pour rpondre aux besoins du march". La modularit "entre les boosters solides et liquides" donnait beaucoup de souplesse dans la "matrise du pilotage et la qualit de la navigation".

7 tonnes de pousse et toujours oprationnel, 30 ans aprs

Le HM7B de Snecma est un moteur cryotechnique, fonctionnant "l'hydrogne et l'oxygne liquide et allumable en vol". Qualifi en 1979 pour le premier vol d'Ariane 1, il a depuis "constamment t amlior" afin d'augmenter sa pousse, son impulsion spcifique, sa dure de fonctionnement et sa fiabilit. Il a "propuls le troisime tage de toutes les versions d'Ariane 1 4". Ce moteur, particulirement fiable et prouv, a t produit prs de 200 exemplaires. Lorsqu'il arrive, "il reprsente un norme challenge technologique". Il introduisait la fois la "notion de la gestion des ergols et la technologie intrinsque du moteur".

Le point remarquable est "sa reconduite sur Ariane 5". On l'a adapt moyennant un "complment de qualification relativement simple". Il propulse l'tage suprieur cryotechnique de "la version la plus puissante du lanceur (ECA)" et dlivre une pousse de 6,5 tonnes : "il a fonctionn pour la premire fois lors du vol de qualification, le 12 fvrier 2005 (V164)".

Dcollage de la premire Ariane 4, le 15 juin 1988.

Dcollage de la premire Ariane 4, le 15 juin 1988.



Bien que l'on "projette de l'utiliser encore quelques annes" avec Vinci, on "se prpare passer un autre concept". A la diffrence de l'HM7B, Vinci, en cours de dveloppement galement chez Snecma, sera plus simple et aura "la capacit d'tre rallumable plusieurs fois en vol".

Le lancement double, "totalement nouveau pour l'poque" est une des grandes russites d'Arianespace. Cette stratgie originale va imposer Ariane 4 sur le march. Ds 1984, Arianespace propose le lancement double pour des satellites de 1,2 tonne sur Ariane 3. La barre des 2 tonnes est franchie en 1985, celle des 4 tonnes en 1989, 5 tonnes en 2000 et 6 tonnes en 2005 puis 10 tonnes avec l'actuelle Ariane 5 ECA. Cette capacit devrait est porte "12 tonnes avec les prochaines volutions proposes pour Ariane 5 Me (Vinci)".

Les raisons d'tre d'Ariane 5

Avec une masse moyenne des satellites d'environ 4 tonnes, le lanceur Ariane 4 est retir du march en 2003. Il est devenu "moins comptitif", bien qu'il pourrait encore faire "jeu gal avec les 5 tonnes du Proton".

A l'poque, la question s'est pose de savoir s'il "fallait faire un lifting d'Ariane 4 pour le rendre plus comptitif" ou bien s'orienter vers "un nouveau lanceur". Avec un domaine de vol "exclusivement cibl sur des orbites de transfert gostationnaire", des moteurs hyperboliques de sorte que l'on pouvait "difficilement faire plus simple au niveau de la technologie", on va vite se rendre compte que "les volutions d'Ariane 4 sont relativement limites". A cela s'ajoute le cot de sa fabrication. Avec 9 moteurs (4 pour le premier tage, 1 pour le deuxime, 1 pour le troisime et jusqu' 4 pour les propulseurs d'appoint fixs au premier tage), on atteint les "20.000 25.000 dollars le kilo en orbite"...

Ariane 5 voit le jour en 2002. Avec ce lanceur multitche, on "change de dimension". Son domaine de vol "sans commune mesure avec celui d'Ariane 4" lui permet une plus grande varit de missions "tendues aux orbites basses, polaires, gostationnaires et mme plantaires". Quant aux choix de propulsion, ils reposent sur deux types complmentaires et "certainement porteurs d'avenir pour les lanceurs de nouvelle gnration". La propulsion solide permet de s'arracher de la Terre et donner l'impulsion initiale puis la propulsion cryognique apporte une meilleure "personnalisation de chaque mission et la prcision en orbite".

Les diffrentes versions des fuses Ariane: d'Ariane 1  Ariane 5.

Les diffrentes versions des fuses Ariane: d'Ariane 1 Ariane 5.



Initialement, Ariane 5 devait permettre les vols habits et "lancer l'avion spatial Herms". L'abandon de ce programme contraint l'Esa "le transformer en lanceur commercial" avec au final "pas mal de potentiel de dveloppement". Vieille consquence du vol habit, on "s'oblige allumer le moteur cryognique avant les moteurs des boosters".

Concepts originaux

Parmi les concepts originaux qui n'ont pas abouti, ceux lis la rutilisabilit des tages, voire des lanceurs, vont dmontrer que les lanceurs consommables sont "la seule et unique solution viable". L'ide d'utiliser un avion spatial pour dposer un satellite en orbite qui revient se poser et redcoller le lendemain est intressante mais "reste une notion plus proche de la science-fiction que de la ralit technologique". Des tudes pousses ralises la fin des annes 1990 et au dbut 2000 ont dmontr que ce type de lanceur rutilisable ne "pouvait pas tre concurrentiel". La remise en tat de vol pose encore trop de problmes. La navette, qui tait prcurseur en la matire est l pour nous le rappeler.