CSG ELA 2

Dès 1979, le CNES prévoit l' implantation à Kourou d'un second pad de tir Ariane, ELA 2. Les plans sont déjà dans la tête du Pt du CNES, l' endroit est déjà sondé, l' ELA 2 lancera les futures versions d' Ariane dotés de propulseurs d' appoint liquide, en complément de l'ELA 1. Il faut doubler les installations car en cas d' accident sur une aire de lancement, le programme serait retardé de plusieurs années. L' ELA 1 ne peut accueillir que 5 lanceurs par an, le marché étant appelé à se développer avec 10 tir par an pour l' ELA 2. La version d' Ariane 4 avec les propulseurs ne pourra décoller de l' ELA 1, le lanceur étant beaucoup trop haut pour les bras d' alimentation du troisième étage, de plus les boosters devront être allumer avant le décollage ce qui ne peut se faire sur l' ELA 1 les mâchoires retenant le lanceur risquant d' être gravement endommagés.

En 1981, il est décidé qu'Ariane 4 sera doter de propulseurs liquides ce qui nécessitera de nouvelles servitudes de lancement pour le remplissage et la pressurisation. Le programme de réalisation de l' ELA 2 est autorisé par l' ESA le 1er août suivant, il coûtera 153 000 000 d' unité de compte soit 1 milliard de F (1984). Les travaux commencent au lendemain de L03 en juin 1981. Le site est à 600 m au Sud de l'ELA 1, à cheval sur la RN1, qui devra être dévié , en passant derrière le nouveau pad.

L' aménagement général des installations diffèrent notablement de celui de l' ELA 1. L' assemblage et les premiers contrôles du lanceur ne se font plus sur la tour de lancement. les opérations sont exécutées dans une zone différentes située à 1 km, la zone de préparation des lanceurs. L' architecture reprend celle des pad de tir américains Titan 3.

La séparation géographique de la Zone de Préparation et de la Zone de Lancement est la caractéristique principale de I'ELA 2. Cette configuration permet de bénéficier d'une grande souplesse d'utilisation des moyens de lancement, puisqu'un lanceur peut être érigé, assemblé et contrôlé en Zone de Préparation, alors que le lanceur précédent, amené érigé sur sa table de lancement mobile en Zone de Lancement, y subit les dernières opérations de contrôle avant son lancement.
L'utilisation en parallèle des Zones de Préparation et de Lancement de I'ELA 2 permet donc l'exécution simultanée de deux campagnes de lancement et réduit l'intervalle entre deux lancements à un mois. Une cadence de 10 lancements par an peut être réalisé sur I'ELA 2, alors que la conception classique d'ELA 1, où les opérations d'érection, d'assemblage et de contrôle du lanceur sur un même site sont exécutées en série, conduit à des intervalles d'environ deux mois entre les lancements, limitant la cadence à 5 tirs par an.
La Zone de Préparation des Lanceurs est indépendante et située à une distance de sécurité (950 m) de la Zone de Lancement. Les deux zones sont reliées entre elles par un chemin de roulement sur lequel se déplacent les tables de lancement mobiles.

C'est Dumez TP (qui deviendra Vinci construction) qui réalise le chantier de l'ELA 2, les 2 zones et la voie ferrée (mandataire solidaire pour l'ensemble génie civil, structures métalliques, moyens de levage, énergie, climatisation), soit 21400 m3 de béton. Le béton du pad de tir, le B60 sèche très rapidement, en 24 heures, il offre une résistance de 42 Mpa. Il tapisse l'intérieur des carneaux résistant à une température de 2000°C pendant 17 secondes (les gaz sortent à Mach 3). Le ciment retenu a été un ciment à 51 % d'alumine, associé à un agrégat lui aussi à haute teneur en alumine. Le chantier a duré 3 ans, de janvier 1981 à janvier 1984.

ELA 2 ZONE DE PREPARATION

ELA 2 LES TABLES DE LANCEMENT

ELA 2 ZONE DE LANCEMENT

ELA 2 CENTRE DE LANCEMENT 2

ELA 2 EPCU ARIANE 2,3 et 4

LES INSTALLATIONS DE STOCKAGE ET DE REMPLISSAGE EN ERGOLS

Les installations de production et stockage des fluides conventionnels (air, azote, hélium) sont communes à l' ELA 1 et l' ELA 2 et ont une capacité de stockage:
- pour l'air: 4,5 m3 à 200 bars,
- pour l'azote liquide: 275 m3,
- pour l'azote gazeux: 40 m3 à 250 bars,
- pour l'hélium gazeux: 53m3 répartis selon les besoins opérationnels en stockages spécifiques de 200 à350 bars.

Les installations de stockage et de remplissage d'ergols (UH 25 et N204 pour les deux premiers étages et hydrogène liquide pour le troisième étage) sont situées à distance de sécurité des aires de lancement et sont reliées au lanceur par un important réseau de canalisations. L' installation de stockage et de remplissage d'oxygène liquide, une piscine de brûlage de l'hydrogène résiduel et un stockage réduit d'azote liquide sont spécifiques à chaque complexe de lancement.

Environ 5 000 composants (vannes, clapets, soupapes...) et 20 km de liaisons, permettent la distribution de ces fluides.

LA PRODUCTION DE CARBURANT AU CSG

Parallèlement aux travaux sur l' ELA 2, des améliorations sont apportées aux installations de préparation des satellites. Le S1, le bâtiment de préparation des charges utiles situé au centre technique est d' abord augmenter de 1500 m2. Puis un nouveau hall de 2000 m2 le S1B lui est ajouté. Cette extension destinée aux charges utiles de grandes dimensions comme les Intelsat 6 est achevé en mars 1985.
Dans la zone d' assemblage près des ELA le S3A, utilisé pour le remplissage en ergols des satellites et la mise ne place des moteurs d' apogée est agrandi pour recevoir deux satellites. Un bâtiment de contrôle à distance des satellites situés dans le S3A, désigné S3C est terminé en novembre 1984. un nouveau bâtiment aux mêmes fonctions que le S3A, le S3B est achevé en août 1985.
En décembre 1985 commence la campagne de lancement V17 pour inaugurer l' ELA 2.

L' ELA 2 a lancé une seule Ariane 2 (V20 en novembre 1987) et deux Ariane 3 (V17 en mars 1986 et V25 en septembre 1988).

L' ELA 2 aura lancé aussi depuis 1988 les 116 Ariane 4, toute version confondues. Trois ont été des échecs (V36 en février 1990, V63 en janvier 1994, V70 en décembre 1994) soit 97% de succès. il y a eu 10 missions en orbite héliosynchrone (Spot 2 en 1990, ERS 1 en 1991, Topex en 1992, Spot 3 en 1993, ERS 2 en 1995, Helios 1A en 1995, ISO en 1995, Spot 4 en 1998, Helios 1B en 1999 et Spot 5 en 2002) et le reste en GTO. Le plus grand nombre de lancements Ariane 4 effectués sur une année a été 1995 et 1997 avec 11 lancements.

L'ELA 2 a lancé lancer 119 Ariane, de mars 1986 V17 à 2003 V159, soit une Ariane 2 (V20), 2 Ariane 3 (V17 et 25) et 116 Ariane 4 (7 AR40, 15 AR42P, 15 AR44P, 13 AR42L, 26 AR44LP et 40 AR44L)

LES MOYENS COMPLEMENTAIRES ARIANE 4

1 ELA 2
2 station réseau satellite (Diane) KRU 92, travaille en bande VHF
3 Stockage divers (Site fusées sondes) Centre technique du CSG
Station réseau satellite (Montagne des pères) KRU 98 et 100, travaillant en bande S

Les Moyens complémentaires Ariane sont les mêmes que pour Ariane 1, mais modernisé pour Ariane 4. La salle Jupiter, au centre technique du CSG assure en temps réel la coordination e l'ensemble des moyens: télémesure, localisation, optique (restitution visuelle d'évènements), trajectoire (restitution, prédiction et visualisation), sauvegarde vol, télécommunications, météorologie, synchronisation du temps, régie opérationnelle et logistique.

Le centre technique en 1990

La salle Jupiter 1 remplacée depuis 1996 par Jupiter 2 au centre technique.

TELEMESURE

La trajectoire d'Ariane 4 avec le réseau de stations TM et leur visibilité. Kourou voit de T-0 à +540s, Natal, de +375 à +785 s, Ascension, de +775 à + 1050 s et Libreville de +1050 s à 470 secondes après l'injection (T+1071 s).

Les stations de télémesure TM, au CSG et stations aval permettent d'acquérir sans discontinuité, les signaux de télémesures émis, en bande S (2200-2300 MHz) par le lanceur du décollage à la mise en orbite des charges utiles. Les signaux sont enregistrés sur bandes magnétiques. Ils sont datés, à la millisecondes près en référence au temps TU. Ces signaux servent aussi pour pour le CVI, contrôle visuel instantané et le CVD contrôle visuel différé pour les stations aval.

Sur la montagne des Pères, à 20 km de l'ELA 2, la station TM Stella à Galliott assure la couverture globale du vol du L220 et L33 et une partie du vol du H10, en bande S. La station TM Star assure elle aussi la même couverture que Stella en redondance.

3 stations assurent les moyens télémesure en aval du CSG, la station de Natal pour une partie du vol du H10, la station d'Ascension pour la fin du vol du H10 et la station de Libreville pour la fin du vol du H10 jusqu'à 470 secondes après l'injection, les 3 en bande S. Pour les lancements vers le Nord, le CNES utilise à la place des stations Natal, Ascension et Libreville, les stations NASA-DOD de Bermuda et de Wallops Island.

Le réseau TM Ariane 4 GTO (en bas à droite: Natal-Ascencion- Libreville) et tir vers le Nord (en bas à gauche: ANTigua - Bermuda- Wallops)

LOCALISATION

Les moyens de localisation et de trajectographie au CSG et dans les stations aval permettent la localisation impérative et sans discontinuité du lanceur par les radars, tant que la procédure de télécommande de destruction est applicable par la sauvegarde. Cette localisation est réalisé par des moyens optiques, comme la restitution précise sur 3 points du lanceur sur les 20 premiers mètres, le contrôle de sa verticalité au décollage et sur le début du vol entre 20 et 400 mètres. La localisation permet aussi de restituer la trajectoire du lanceur en salle Jupiter.

Sur la montagne des Pères, à bonne distance des moyens TM de Galliot se trouve le radar "Bretagne" 1. Il est positionné à 20 km du lanceur afin d'assurer un déplacement angulaire optimal, sur un point très haut en altitude (60 mètres) avec visibilité des ELA et du lanceur sur ZL (23 m d'altitude). Bretagne 2 à Montabo Cayne est à 60 km de l'ELA 2 et à 66 mètres d'altitude. 2 autres radars "Adour" d' une portée de 600 km sont installés à la station météo à 4 km du pad.

Le radar Bretagne 1 de Montabo (Cayenne) et sous sa coupole de protection, il porte jusqu'à 4000 km

Le radar Adour situé à la station météo du CSG, en bordure de la RN1

Les 3 radars situés en aval du CSG assurent le suivit du vol de l'étage H10 jusqu'à la mise en orbite, le radar Adour 1 "Bearn" à Natal au Brésil, les radars AFPQ 15 et TPQ 18 sur l'île de l'Ascension (DOD). Pour les lancements vers le Nord, le CNES utilise en plus les stations NASA-DOD de Bermuda et de Wallops Island.

Implantation des moyens localisation et télémesure Ariane 4

La localisation optique se fait aux moyens de de puissantes caméras installées autour de la BLA à Kourou pour suivre le vol du L220 du décollage à l'altitude de 400 mètres, assurer la sauvegarde vol, la verticalité du lanceur en phase de décollage et le vol du L220 et une partie du L33 depuis l'île du Salut à 21 km au large des cotes de l'océan avec le cinéthéodolite. D'autres caméras implantées autour de l'ELA prennent des images avec précision, à grande vitesse de défilement pour le service optique pendant la phase de décollage pour l'allumage du L220, l'ouverture des crochets et la sortie de table, le largage des ombilicaux, l'allumage des PAP et PAL, la phase propulsée du L220, le largage des PAP-PAL, la séparation 1-2, le largage de la coiffe.

Le cinéthéodolite de l'île Royale (île du Salut), utilisé sur tous les vols Ariane, lancement vers l'Est ou vers le Nord, sans distinction. La fébrilité de ne plus l'utiliser sur les vols vers l'est a commencé après V501 en 1996, à ce moment là l'utilisation du ciné était aléatoire selon le bon vouloir de la sauvegarde vol. La non utilisation du ciné pour les vols vers l'est est devenue pérenne vers les années 2009 2010.

Cinételescope aux îles du Salut, avec le traqueur et les 2 caméras IR4 personnes sont généralement présentes pour un tir, 2 techniciens sur le ciné et au pupitre et 2 gendarmes. Il sert pour les lancements vers le Nord des Ariane.

Utilisé sur les vols Ariane 4, il a permit une fois avec un camera infrarouge et pendant le début du vol L220 de voir le niveau des ergols U et N plus sombre que les gaz de pressurisation (car ils étaient remplis à basse température).

Démontage du Ciné télescope en juin 1994 pour remise à neuf par le GIAT établissement de Tarbes. La poursuite est "automatique" (pilotage calculateur de trajectographie) ou sur désignation d'objectif... Avant "transformation" l' opérateur était "embarqué" sur la tourelle mobile, après remise à neuf, à partir d'un pupitre de commande au rez de chaussée. Après transformation, la focale est passé à 3m par adjonction d'un multiplicateur de focale x10.

Parmi les équipements qui disparaîtront avec l’arrêt d’Ariane 4, le Système de Contrôle Commande (SCC), véritable cœur du système de lancement Ariane sur l’ELA 2, vivra ses derniers battements avec l’ultime lancement d’Ariane 4, au 1er trimestre 2003.

« C’est un cœur à deux ventricules » explique Joël Ruaud, ingénieur Arianespace, en désignant la partie visible du système c’est à dire les pupitres de contrôle du CDL 2. « Les deux ventricules sont le Contrôle Commande Electrique (CCE) et le Contrôle Commande Fluides (CCF). Le premier permet le contrôle et la mise en œuvre des chaînes électriques du lanceur et le second assure les fonctions d’assainissement, pressurisation et remplissage des étages du lanceur, ainsi que le contrôle et la surveillance des installations sol. » En situation de lancement, 30 à 40 opérateurs travaillent sur les pupitres d’envoi de commandes de ce système dont l’installation remonte à 1984. D’abord utilisé pour quelques lancements d’Ariane 3, ce dispositif représente, depuis Vol 22, le centre unique de direction des opérations de lancement Ariane 4 pour les systèmes électriques et fluides, mais aussi pour les moyens optiques et annexes (servitudes). Au CDL, le CCE et le CF sont chacun constitués de pupitres, d’envoi de commandes et de visualisation des process. Les calculateurs permettent de dérouler des programmes de mise en œuvre et le contrôle des équipements (qu’ils soient Bord ou Sol) et ce, à partir des ordres manuels Opérateurs ou des programmes automatiques. « Le CCE contrôle environ 2000 points ou contacts électriques, » indique Jules Parfait, du groupement MEX/SCC Maintenance et Exploitation /Système de Contrôle Commande « Il permet de tester le lanceur du point de vue électrique et pyrotechnique et détecte, s’il y a lieu, les anomalies éventuelles. »

Nicolas Meyer, qui s’occupe du CCF pour le même groupement, renchérit : « Le CCF quant à lui contrôle 9000 points. C’est une sorte d’aiguilleur qui, outre la gestion des fluides intervenant dans la préparation au lancement d’Ariane 4 (ergols stockables, ergols cryogéniques, et fluides de servitude), assure également la surveillance des installations sol (détection incendie, surveillance des stockages, détection de vapeurs toxiques…). Le système assure de plus la gestion des servitudes telles que l’énergie et la climatisation ainsi que celle du système automatique des astreintes. » Les deux calculateurs dialoguent en permanence la case à équipements du lanceur et ces trois entités travaillent bien sur de concert les dernières minutes qui précèdent l’envol.

Avec le dernier lancement d’Ariane 4 en effet, le CCE sera définitivement arrêté, tandis que le CCF continuera quelque temps à fonctionner pour les phases d’assainissement avant la remise des infrastructures à l’Agence spatiale européenne, qui reste propriétaire des installations. « Un système s’arrête, un autre prend le relais » commente Jules Parfait avec philosophie « mais c’est quand même la fin d’une belle aventure. »

Les ergoliers lanceur, surnommés les « pompistes d’Ariane », travaillent aux remplissages en ergols stockables des différents étages d’Ariane depuis les premiers jours de l’histoire du lanceur européen. L’arrêt annoncé d’Ariane 4 sonne le glas de l’aventure pour toute une équipe qui se souvient...

« Les ergoliers lanceur sont des techniciens qui travaillent sur la base spatiale depuis les tous premiers lancements de Véronique » raconte Pascal Panthier, ergolier depuis 1992 « Ils ont travaillé sur Véronique, Europa, Diamant et enfin Ariane 1, 2, 3 et 4. »

Compte tenu de la conception même des lanceurs, nos « pompistes » sont bien plus sollicités sur Ariane 4 que sur Ariane 5, ne serait-ce qu’en raison de la quantité d’ergols stockables beaucoup plus importante pour le premier lanceur que pour le second. Alors, avec le dernier lancement d’Ariane 4 programmé au cours du 1er trimestre 2003, c’est une dizaine de personnes qui vivent la fin d’une époque.

Les ergols stockables (carburant et comburant du lanceur) sont principalement l’UH25 – mélange de Dimethyl hydrazine asymétrique et d’hydrate d’hydrazine – communément appelé U, et le N2O4 – peroxyde d’azote – communément appelé N. « 48 heures avant les remplissages du 1er et 2ème étage d’une Ariane 1, 2 ou 3, les ergoliers étaient sur le pied de guerre car il fallait faire descendre la température des ergols avant de les transférer dans les réservoirs du lanceur » se souviennent Jean-Paul Bresson et Jean-Michel Prêtre. « Par un système de pompe, l’ergol était soutiré d’un réservoir de stockage puis passé dans un échangeur servant à refroidir le produit et re-transféré dans ce même réservoir. » Pour Ariane 1, 2 et 3, la quantité d’ergols servant à remplir les étages du lanceur était environ de 100 m3 de U et 100 m3 de N. Pour Ariane 4, changement d’échelle : une version 44L, par exemple, nécessite, dans les réservoirs de stockage, 235 m3 de N et 229 m3 de U. Réception des ergols, échantillonnage pour analyses chimiques, transfert (dépotage) des ergols dans les réservoirs de stockage, assainissement des lignes… les différentes étapes du travail des ergoliers nécessitent non seulement un respect draconien des règles de sécurité en raison de la dangerosité des produits manipulés, mais également un très bonne condition physique à cause, notamment, de l’utilisation de tenues lourdes (scaphandre).

A titre d’exemple, une opération de transfert d’ergols dans un réservoir de stockage s’effectue en tenue de scaphandre pendant 5 à 6 heures.

« La partie la plus dynamique du travail des ergoliers, c’est la déconnexion du lanceur » souligne Pascal Panthier, « non seulement parce que l’opération dure 2 à 3 heures mais surtout parce qu’elle présente des risques. Ce sont aussi ces risques qui font que l’équipe est particulièrement soudée. Risques de fuite sur un accrocheur ou sur un clapet du lanceur… Nous sommes accompagnés de pompiers lors de chaque opération dynamique et le port de la tenue lourde est indispensable en raison de risques d’inhalation de vapeurs toxiques. » L’utilisation de ces tenues est d’ailleurs une source inépuisable d’anecdotes. Outre les envies irrépressibles de se gratter, de faire pipi ou d’éternuer, il arrive que les tenues elles-mêmes soient à l’origine d’incidents relativement comiques. « Nos tenues lourdes sont équipées d’un système d’émission de messages qui nous met en relation avec le Centre de lancement (CDL) en cas de problème. » raconte Pascal Panthier « Un jour, l’un de nos collègues était en pause (ou plutôt en phase d’attente) mais toujours vêtu de sa tenue et il faisait le récit, avec force détails, de ses conquêtes féminines à l’époque où il vivait en Afrique. Le problème, c’est qu’il avait appuyé par inadvertance sur la pédale d’émission des messages ce qui a permis à toutes les personnes présentes dans le CDL ce jour là de profiter de son récit. »

Entre celui qui a trouvé un cafard dans son masque à air un jour d’opération dangereuse, celui dont la tenue s’est mise à gonfler de façon intempestive parce que sa poitrine bloquait la soupape d’évacuation de l’air, ou encore celui qui a vécu le décrochage d’un flexible du boîtier de raccordement d’air ce qui a coupé l’alimentation en air respirable dans la tenue… les souvenirs ne manqueront pas à nos « pompistes » qui resteront des témoins privilégiés de l’évolution de la base spatiale.

Ergoliers lanceurs et ergoliers satellites Sur les ensembles de lancement Ariane, on distingue deux types d’ergoliers : les ergoliers EPCU, qui participent à la mise en œuvre des installations d’ergols (MMH et MON) servant aux remplissages des satellites ; et les ergoliers lanceurs, qui se chargent de la mise en œuvre et de la maintenance des installations servant aux remplissages en ergols stockables des différents étages d’Ariane.

GALERIE PHOTOS CONSTRUCTION ELA 2