LE LANCEUR EUROPEEN VEGA

Raconter la genèse du lanceur Vega c'est d'abord parler du petit lanceur américain Scout. 

A la fin des années 1950, en parallèle au développement de gros programmes avec de gros lanceurs, la NASA décide de s'équiper d'un petit lanceur, simple, économique pour un coût modeste de un millions $ tour de lancement comprises.

Scout est né en 1958 suite aux travaux de la firme LTV Missiles. Mesurant 21 m de haut pour 1,2 m de diamètre et16 tonnes au lancement, ce petit lanceur de 4 étages peut satelliser 60 kg en orbite basse.

La technologie employée, propulseur à poudre permet de lancer sans gros préavis, les éléments pouvant être stocker longtemps avant. De plus, le Scout peut être lancé de trois sites différents:
_ Wallop Island, en Virginie (37°50 N, 75°29 O);
_ Vandenberg, en Californie (33°37 N, 120°35 O) d'avril 1960 à décembre 1985 (42 tirs);
_ La plateforme italienne San Marco, ancré au large du Kenya (2°9 N, 40°2 E) d'avril 1967 à mars 1988 (9 tirs);  
A noter 6 lancements depuis le LC18 de Cap Canaveral de 1961 à 1962.

Le premier Scout est lancé le 1er juillet 1960 depuis la base de Wallop Island en Virginie. Depuis et jusqu'en 1994, Scout a été tiré 124 fois avec un taux d'échec relativement bas (une série de 37 succès consécutifs de 1967 à 1975).

La charge utile du Scout est passée de 60 à 200 kg avec la version G1, la hauteur passant à 25 m et la masse à 23 tonnes.

En 1977, l'université de Rome et les responsables du Projet San Marco propose de développer une version améliorée du lanceur américain Scout utilisé à plusieurs reprises par cette équipe. La version la plus puissante à l'époque, Scout F1, est capable de satelliser environ 200 kg en orbite à 550 km d'altitude depuis la base italienne du Kenya. Elle est formée de quatre étages à poudre (Algol IIIA, Castor IIA, Antares IIB et Altair IIIA), mesure 22 mètres de haut et pèse 21 tonnes. La version Scout G1 introduite en 1979 en remplaçant le moteur Antares IIB par un Antares IIIA devait porter la masse satellisable à 220 kg. 

Le projet San Marco Scout de l'université de Rome consiste à recourir à un booster "Santa Rita", formé par un faisceau de quatre moteurs Algol de 1.14 m de diamètre, fixés au premier étage Algol d'origine. Le faisceau devient le 1er étage, l'Algol central le second étage, Castor le 3ème étage et Antares le 4ème étage sur lequel était installé la charge utile qui atteint ainsi presque 600 kg à 550 km. En conservant l'étage Altair, la fusée peut emporter 120 kg en orbite géostationnaire.

De son côté, la société BPD procède, depuis le début des années 80, à une étude interne sur la possibilité de réaliser un petit lanceur utilisant des propulseurs à poudre disponibles, c'est à dire les boosters du lanceur Ariane en développement et les moteurs du missile Alfa abandonné en 1977. Après avoir envisagé diverses configurations, BPD retient en 1986 le concept SB7 (Solid Booster 7), une fusée quadriétage à poudre. Le 1er étage est constitué de quatre boosters Ariane 4 dotés de tuyères orientables montés en faisceau autour du second étage utilisant un autre booster Ariane 4 et surmonté du 3ème étage reprenant un booster Ariane 3. Le 4ème étage est dérivé de l'IRIS, initialement conçu comme étage supérieur du Shuttle pour le lancement de satellites Italiens. Le lanceur SB7, qui mesure 23 m de haut et pèse environ 50 t, pouvait lancer une charge utile de 500 kg en orbite à 500 km d'altitude depuis la plate-forme San Marco.

En 1987, les deux projets sont regroupés et SNIA-BPD et LTV commencent l'étude commune d'un lanceur Eagle Scout, capable de lancer une charge utile d'environ 520 kg, soit le double du Scout, pour un prix équivalent à 150% de celui du lanceur américain. Ce projet reprend le Scout classique en lui ajoutant deux boosters dérivés de ceux d'Ariane 3 avec une composition de propergol modifiée pour obtenir une poussée variable. Ces nouveaux boosters constituant le 1er étage sont allumés avant le corps central conservant le propulseur Algol qui devient le second étage du lanceur. Le 4ème étage du Scout G1 est remplacé par le moteur d'apogée européen Mage 2. Cet Eagle Scout, rebaptisé Scout 2 en 1988, doit servir initialement au projet germano-italien TOPAS pour le lancement, depuis la base San Marco, de capsules balistiques récupérables destinées aux expériences européennes en microgravité.

En 1990, le CIPE (Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica) approuve le projet San Marco Scout en finançant la modernisation de la plate-forme de tir San Marco et le développement du lanceur Scout 2. Plusieurs décisions en découlent : 
_ la base San Marco est équipée de nouveaux moyens de poursuite radar, de réception de télémesure et de soutien logistique pour la mise en oeuvre du Scout 2, 
_ le Scout 2 reprend les trois premiers étages du Scout G1 en remplaçant le moteur supérieur par un Mage 2 et en ajoutant deux boosters à poudre d'Ariane. La coiffe est agrandie à un diamètre de 1,35 m (contre 1.067 m pour la plus large coiffe du G1), 
_ cette capacité de lancement est complétée par le développement d'une capsule récupérable Carina (Capsula di Rientro Non Abitata) adaptée au Scout 2.

Un premier tir est envisagé en 1992, mais pour diverses raisons, le programme est arrêté. Seul, un vol d'essai est réalisé le 19 mars 1992 à Salto di Quirra, avec un des moteurs du nouveau lanceur - un PAP Ariane 4 doté d'une tuyère orientable - et deux maquettes de booster, le Zefiro.

   

Vers le milieu des années 1990, l'ASI (Agenzia Spaziale Italiana) entreprend l'étude d'un lanceur léger nommé VEGA (Vettore Europeo di Generazione Avanzata). La société italienne BPD Difesa e Spazio (aujourd'hui division du groupe Fiat Avio) a une longue expérience de la grosse propulsion à poudre, avec l'engin ALFA expérimenté dans les années 1970, puis la fourniture des boosters à poudre d'Ariane 3 et Ariane 4 et enfin la participation à 50% au GIE Europropulsion qui fabrique les boosters d'Ariane 5.

L'ASI avait un moment envisagé de développer une version améliorée du lanceur Scout (USA) dont 9 exemplaires avaient été lancés depuis la base italienne de San Marco. Ce projet Scout 2, soutenu par l'Université de Rome, prévoyait l'adjonction de deux boosters dérivés de ceux d'Ariane 4. Il a définitivement été abandonné en 1993.

La première version du lanceur italien Vega consiste en une fusée à trois étages à poudre dont les deux premiers sont dérivés du Zefiro de BPD, propulseur de 1,9 m de diamètre pesant environ 16 tonnes. Le troisième étage doit être le moteur d'apogée IRIS (Italian Research Interim Stage) de 1.3 m de diamètre pesant 1,7 tonnes, placé sous la coiffe. Cette version, révélée en 1995, peut placer des satellites de 250 à 700 kg en orbite basse.

En 1997, Fiat Avio présente deux nouvelles versions en collaboration avec la firme ukrainienne Youjnoe : Vega K0 et Vega K. La première comporte quatre étages dont les deux premiers sont des P16 Zefiro tandis que les deux étages supérieurs sont dotés de moteurs à ergols stockables (NTO-UDMH) de Youjnoe. Le 3e étage doit utiliser un moteur dérivé du RD-861 de 78 kN (Isp = 314 sec) qui équipe l'étage supérieur de la fusée Cyclone 3 et le 4e étage un RD-869 de 2 kN (Isp = 320 sec). Ce lanceur Vega K0 est capable de placer 300 kg en orbite polaire à 700 km d'altitude. Dans la version Vega K, où le premier étage Zefiro est remplacé par un P85 de 3 m de diamètre dérivé des boosters à poudre d'Ariane 5, la capacité de lancement atteint 1,6 t en orbite polaire.

Lors de la réunion du conseil de l'ESA de juin 1998, le configuration retenue est un triétage à poudre P85/P16/P7 (P7 à définir, pouvant être construit par Aerospatiale) doté d'un module à propulsion liquide pour améliorer la précision de la mise en orbite. 

Le premier essai au sol du P16 Zefiro est réalisé avec succès le 22 juin. Depuis Kourou, Vega peut lancer 1 t sur une orbite circulaire à 700 km à partir de 2002.

1999

Avril, Aerospatiale et FiatAvio créent une nouvelle société, baptisée Vegaspazio , qui sera chargée de conduire le programme Vega de l'Agence spatiale européenne. Vegaspazio est maître d'œuvre ainsi que " l'autorité de conception " pendant les phases de développement et de production du futur lanceur léger Vega. Le lanceur sera commercialisé par Arianespace . Vega, qui permettra de lancer des satellites d'une tonne en orbite polaire (700 kilomètres) mesure 28 mètres de haut, aura une masse de 130 tonnes au décollage. Son premier marché reste les missions scientifiques et d'observation (Proteus, etc.) mais il pourra également lancer des satellites de télécommunications. De nouveaux moyens de lancement spécifiques devront être construits à Kourou en prévision d'un premier lancement, prévu en 2003. Les derniers arbitrages sur le financement n'ont pas encore été faits. L'Italie, avec l'Agence spatiale italienne (Asi), doit participer à hauteur de 55% et la France avec le CNES (Centre national d'études spatiales) devrait s'engager pour 30%. Le programme est estimé à 300 millions d'euros pour Vega, auxquels s'ajoutent 45 millions d'euros pour les travaux d'infrastructure en Guyane et 30 millions d'euros pour " les frais d'agence ". Les 15% restants doivent être financés par l'Espagne, la Belgique, la Suisse, la Suède et les Pays-Bas.

17 juin, sur la base de Salto di Quirra en Sardaigne, le moteur Zefiro du second étage de Véga a subi avec succès sa seconde mise a feu statique. Au Bourget, la firme ukrainienne Youknoe exposait le moteur RD-861G développé avec Fiat Avio pour Vega, ainsi que le projet de lanceur moyen Cyclone-4 pouvant être lancé d'Alcantara a partir de 2002.
Ce projet Véga est, selon Philippe Couillard, pdg d'Aérospatiale Matra Lanceurs Strategiques & Spatiaux, une réponse européenne au marché gouvernemental européen. Son prix de 18,5 ME est légèrement inférieur aux lanceurs américains.
Mais la concurrence vient surtout des fusées russes qui sont des missiles convertis dont le prix n'est pas fixé en fonction du marché. Pour faire Vega, il faudrait un marche européen supérieur à quatre tirs par an. Sinon, l'investissement industriel ne sera pas rentabilisé. Selon Philippe Couillard, la participation industrielle n'ira pas au-delà de l'effort déjà consenti dans VegaSpazio (30 ME sur 370 ME). Aerospatiale-Matra et Fiat Avio sont confiants dans l'avenir. Les autres, qui estiment qu'il n'y a pas de marché commercial, surtout au niveau des constellations, alimentent la controverse.

21 octobre, Le Conseil de l'ESA met un terme au projet de petit lanceur européen Vega. En effet, a l'issue de l'examen réalise par le groupe de travail franco-italien au cours des six derniers mois, la France confirme qu'elle ne souhaitait pas financer ce programme. Il était prévu que le financement soit assure à
- 55 % par l'Italie,
- 30 % par la France
- 15 % restants par la Belgique, les Pays-Bas, l'Espagne, la Suède et la Suisse.
Toutefois, l'Italie veut continuer le développement dans un cadre bilatéral ou multilatéral. L'Agence spatiale italienne (ASI) souhaite le financer en récupérant de l'argent sur d'autres programmes de l'ESA (environ 80 ME). Ainsi, l'ASI menace de ne plus contribuer à :
- ARTA (programme d'accompagnement Ariane),
- Ariane 5 Plus (améliorations de la partie supérieure du lanceur),
- FLTP (Future Launcher Technology Program).
Pour continuer Vega, l'Italie doit trouver de nouveaux partenaires. Fiat Avio a déjà des relations privilégiées avec l'Ukrainien NPO Youjnoe. Ils ont étudie ensemble deux versions de Vega (K-Zero et K) dotées d'un troisième étage équipe d'un moteur RD-861G de Youjnoe (version dotée d'une turbopompe de Fiat Avio) et d'un étage de manoeuvre (AVUM) équipe d'un RD-869. Pour remplacer le premier étage P85 qui devait être produit par Europropulsion à Kourou, l'Italie pourrait faire appel à la firme américaine Thiokol qui a déjà proposé ses services.
Pour la base de lancement, Fiat Avio et Youjnoe pourraient négocier avec le Brésil pour utiliser le centre d'Alcantara (CLA), qui est ouvert à la coopération internationale. De plus, Fiat Avio et Youjnoe sont associés sur le projet de lanceur moyen Cyclone-4.

vega lancement.jpg (92456 octets)

2000

20 janvier, l' ESA soutient encore le programme jusqu' à avril avec un budget de 42 millions d' Euros (contrat de mai 1999). ASi et Fiat Avio devront revoir certaines options techniques afin d' éviter des coupes dans le budget.  

27 mars, l' ESA envisage de développer un lanceur de classe "médium" en complémente d' Ariane 5 avec des éléments dérivés de ce dernier. Le but est de concevoir un lanceur capable de placer 1000 kg en orbite héliosynchrone. Conséquence les travaux sur Vega seront suspendus à la fin du mois. 

Septembre, l' Agence spatiale européenne doit lancer la production du petit lanceur Vega. ELV Spa, le joint-venture entre FiatAvio et l'Agence spatiale italienne (ASI), recevra à ce titre près de 200 millions d'euros. Ce montant couvre le développement des deuxième et troisième étages du lanceur. Vega est composé de trois étages à propergol solide, surmonté d'un module supérieur à liquide dit AVUM (Attitude and Vernier Upper Module) - permettant le contrôle d'attitude et d'orbite, la séparation des satellites et la désorbitation - ainsi que d'une coiffe, propulsé par un moteur ukrainien fourni par NPO Yuzhnoye. Le premier étage utilise un moteur conçu sur le principe des moteurs à propulsion solide d'Ariane 5, mais avec un chargement de seulement 85 t environ de propergol. Cet étage sera produit à Kourou. Le deuxième étage utilise 16 t de propergol solide et le moteur Zefiro, actuellement en développement chez FiatAvio. Le troisième étage (7 t de propergol solide) est en cours de développement.

Vega sera lancé depuis le Centre spatial guyanais, dès 2006. Il est conçu pour le marché des petits satellites (1 tonne) pour des missions en orbite basse circulaire (entre 200 et 1500 kilomètres d'altitude). Il se situe dans la catégorie des petits lanceurs capables de placer sur orbite polaire (700 km) des charges utiles de quelque 1500 kg. Vega complétera l'offre d'Arianespace, qui propose déjà la famille Ariane et le lanceur Soyouz de Starsem. Son coût avoisinera les 15,5 millions de $.

Données Vega
Hauteur 27 m
Diametre 3 m
Masse 128 tonnes
Masse CU* 1500 kg

20 octobre, lors d' une réunion du conseil de l' ESA, l' Italie ainsi que d' autres membres approuvent la contribution de 53 millions d' Euro dans les améliorations d' Ariane 5 , les travaux améliorations du CSG à Kourou, le programme ARTA et le FLTP (Launcher Technology Program). En échange, l' Italie développera le lanceur Vega avec un minimum de contributions des autres pays. Le coût global du programme est estimé à 330 millions d' Euros, les trois quart financés par l' Italie. Les contributions des autres pays seront confirmées en novembre. Vega utilisera un étage P80 à poudre comme premier étage (financé par l' Italie et la France à 52 et 35%). L' Italie avait suspendu sa contribution aux programmes de l' ESA en mai 199 après l' annulation du programme Vega.  

19 décembre, l' ESA annonce le développement du lanceur Vega et du booster P80. La Belgique, l' Italie, les Pays Bas, la Suède et la Suisse ont approuvé le programme Vega et seront peut être rejoint plus tard par l' Espagne. Un P80 de démonstration sera aussi financé. Le P80 sera le premier étage e du Vega et utilisera les technologies des EAP améliorés d' Ariane 5. Le premier vol du Vega est prévu pour 2005. la charge utile en orbite héliosynchrone sera de 1700 kg.

2001

21 février, FiatAvio et ASI Create New Launcher Venture FiatAvio et ASI, s' associe pour créer une nouvelle firme ELV SpA afin de développer les lanceurs complémentaires d' Ariane 5. ELV (70% de Fiat et 30% de ASI) prendra à son compte les 250 millions d' Euros de coût. En avril 1999, une autre société avait été crée par Fiat et EADS, Vegaspazio qui est devenu caduque après l' annulation de 1999.

vega juin 2001.jpg (75166 octets)

17 juin, ELV Spa commence les études préliminaires du Vega qui devront être terminé pour juillet afin de distribuer les premiers contrats à la fin de l' année.  

15 novembre, au cours de la réunion de l' ESA à Edinburgh, Écosse la France décide d' investir 40 millions d' Euros dans Vega.
Le nouveau petit lanceur Vega, dont le premier vol est prévu pour fin 2005, devrait effectuer ses lancements depuis l'ancien pas de tir d'Ariane 1, ELA1. Certaines des infrastructures existantes peuvent être facilement converties, ce qui diminue les coûts et rend les opérations plus simples comparées aux autres options. Le centre CDL3, utilisé pour les lancements d'Ariane 5, sera également le centre de contrôle des opérations pour Vega.

2002

14 mai, ELV SpA pense donner les contrats finaux de développement du Vega en septembre prochain. Ce contrat de 200 millions d' Euros couvrira les second et troisième étage, basés sur les moteurs italiens Zefiro Z23 et Z9 et le module de manoeuvre AVUM propulsé par un moteur Ukrainien. Le développement du premier étage P80 est confié à à la Snecma et Fiat (contrat de février).

Juin, revue PDR (Preliminary Design Review) à Kourou:
_ L'ELA1 va donc être réhabilité pour construire le pas de tir de ce nouveau lanceur. Le bâtiment d'intégration va grandement ressembler à ce qui avait été fait pour Ariane 1. Les opérations de chronologie seront menée depuis une nouvelle salle dans le CDL3.
Le P80 sera testé ici à Kourou sur le BEAP (qui va être aménagé en conséquence très bientôt). Première mise à feu (DM1) en août 2004. La mise à feu de qualification (QM1) est prévue pour février 2005.
Les Z23 et Z9 seront testés en Italie. Le DM1 du Z23 est pour novembre 2003, tandis que son QM1 est pour décembre 2004. Le DM1 du Z9 est pour septembre 2003 avec un QM1 un an plus tard.
Au final, les étages de vol seront livrés successivement en janvier 2005 (AVUM), mars 2005 (Z9) et août 2005 (P80 et Z23) pour un premier lancement visé le 15 décembre 2005 !

 

LANCEUR VEGA 2003