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CHRONOLOGIE ARIANE

2018


Janvier,
en 2017 Arianespace a signé 8 nouveaux contrats de lancement pour Ariane 5 en orbite GTO (50% du segment), plus 2 Ariane 62 et une option, un lancement Vega, 3 lancements Vega C et 5 lancements Soyouz, soit 19 contrats pour lancer 27 satellites. En ce début d'année, Arianespace a en commande pour 5 milliards d'euros, soit 58 lancements pour 29 clients (un tiers gouvernementaux, le reste commercial)a signé le lancement de 2 satcoms pour Intelsat).
Pour 2018, Arianespace doit lancer 7 Ariane 5, dont 2 missions institutionnelles, Galiléo et la sonde BepiColombo. Il reste 23 lanceurs à lancer d'ici 2022, date a laquelle Ariane 6 prendra complètement le relais, 6 tirs en 2019, 6 en 2020, 2 en 2021 et un dernier en 2022. ArianeGroup vient de passer commande d'un nouveaux lots d'Ariane 5, les 10 derniers exemplaires pour un montant d'un milliards d'euros. Ce lot "PC" fait suite à celui commandé en 2013, soit 23 lanceurs à produire. En 2022, Ariane 5 aurait voler 27 ans. Ce nouveau lot aura des améliorations pour accroitre la charge utile de 250 kg, soit 11 000 kg en GTO (le record est de 10 865 kg sur VA 237)

ARIANE 5 ECA VA241

Le satcom Al Yah3 arrive en Guyane le 30 novembre 2017 par avion. SES 14 suit le 23 décembre.
Le 10 janvier, le lanceur 241 est transféré dans le BIL. Le lancement est prévu le 24 janvier.
24 janvier, transfert du lanceur en ZL3.

        

   

SES 14 (4423 kg) et Al Yah (3795 kg) en intégration

Le lancement du vol VA241 a lieu le 25 janvier à l'heure prévu 22h 20 TU. Mais juste après l'allumage du second étage ECA, les données de télémétrie sont perdus. Arianespace ne peut confirmer la mise en orbite des satellites et aucun contact ne peut être établie par les clients. Le PDG d'Arianespace annonce la perte de contact des satellite et présente ses excuses aux clients. "Je veux présenter mes excuses à nos clients (...) Nous savons que chaque lancement comporte des risques . Ce soir, Ariane 5 a connu une anomalie. Nous devons maintenant prendre le temps pour analyser la situation des satellites. Arianespace vous communiquera toutes les informations dans la transparence la plus totale". 
Sur la retransmission vidéo d'Arianespace, la télémétrie disparait à T+ 9mn 29s avec une altitude de 194 km et une vitesse de 7,02 km/s. Le lanceur était à 1718 km de distance. Ariane 5 affiche 80 lancements consécutif avec succès et l'étage ECA 150 lancements depuis sa dernière anomalie en décembre 1994.
Dans la soirée, le contact avec les satellites est rétablit, la perte aurait eu lieu avec la station de Natal au Brésil, celle de Libreville au Gabon et celle de Malindi au Kenya, entre la 9e et 37e minutes de vol. Les 2 satcoms se sont bien séparés et mis en orbite mais pas au bon endroit. Le vol 241 visait une orbite dite super synchrone (SSTO Super Synchronous Transfert Geostationary) avec un apogée de 45 234 km au lieu des 36 000 habituels. Une telle orbite permet d'économiser du carburant pour les manoeuvres de réduction de l'inclinaison. Un seul redémarrage de moteur est nécessaire, le changement de plan orbital nécessite moins de delta V, car elle est proportionnelle à la vitesse d'apogée. Le périgée est relevé à 36 000 km et le plan orbital changé, puis l'apogée est abaissé de 42 000 à 36 000 km. La vitesse à l'apogée de 42 000 km est moins élevée que si le satellite avait été lancé en GTO direct.
26 janvier, SES annonce avoir repris le contact avec son satellite.
"SES 14 in good helth and on track despite launch anomaly" Les manoeuvres pour l'amener à poste à 36 000 km calé par 47,5° prendront 4 semaines de retard.

D'après les données du US Joint Space Operations Center, le lanceur aurait dévier de sa trajectoire en azimut (son cap par rapport au Nord) pour injecter les satellites sur une orbite 230-43 000 km, mais inclinée à 20° au lieu de 3°. La station de Natal, au Brésil a bien acquis le signal du lanceur à T+7 mn. Elle le perd durant 4 secondes à T+7mn 59s pour le perdre définitivement à T+9 mn 29s. Apparemment, le lanceur devait être trop loin de sa trajectoire initiale. Selon les observateurs au sol, la trajectoire qu'a pris le lanceur au décollage était anormale dès le début. Vraisemblablement, la trajectoire a commencé à fléchir à la séparation du premier étage.

2 photos du CNES montrant Ariane 5 passant au dessus de la plage de Kourou. La plage de Roches se devine au loin. La lune est presque pleine, le lanceur passe juste à coté.

Ariane aurait du prendre un azimut de 92° dès le départ pour gagner une orbite inclinée à 3°, mais la télémétrie montre que le lanceur a pris un azimut de 111° visant une orbite inclinée à 21°. L'azimut est en fait la direction que prend le lanceur au moment de son envol entre T+12 etT+32 secondes. Les vidéos de spectateurs sur la plage de Kourou montrent clairement que le lanceur, au lieu de s'éloigner vers la mer, passe au dessus de la plage et va ainsi durant de nombreuses minutes passé au abord des cotés du Brésil.

Les "dommages" pour les satcoms semblent être minime. Il manque 166 m/s pour rejoindre leur orbite nominale, corriger l'inclinaison et remonter le périgée. La propulsion électrique de leur moteur devrait compenser le manque à gagner, après un léger retard dans le début de mise en opérationnel. Al YAh devra allumer on moteur principal bi carburant et rejoindre son orbite d'ici plusieurs semaines. Pour SES 14, avec une propulsion entièrement électrique cela prendra 4 semaines.

Le satellite SES-14 héberge en outre une charge scientifique pour le programme d'exploration de la Nasa intitulé GOLD (Global-scale Observation of the Limb and Disk), un programme qui doit notamment permettre, depuis une orbite géostationnaire, de reconstituer toutes les demi-heures une image complète du disque terrestre. Construit par Airbus Defence and Space à Toulouse, SES-14, d'un peu plus de 4,4 tonnes au décollage, est le 53e satellite de l'opérateur SES (Société Européenne de Satellites) à être lancé par Arianespace depuis 1984, a indiqué Arianespace. Ce satellite utilise la propulsion électrique, comme le regrété Stentor sur V157.

Construit par Orbital ATK, Al Yah 3, d'une masse au décollage proche de 3,8 tonnes, est le deuxième satellite à être emporté pour l'opérateur Yahsat (Al Yah Satellite Communications Company), après un premier lancement en 2011.

2018, UNE NOUVELLE ORGANISATION POUR ARIANE

VA241 est le premier lancement sous l'égide d'ArianeGroup. ArianGroup est depuis mi 2017 le nouveau nom de ASL Airbus Safran Launchers (crée en 2014 avec la fusion de Airbus et Safran) et assure depuis une nouvelle gouvernance du programme Ariane 5. Avec un CA de 2,5 milliards d'euros, elle emploie plus de 8000 personnes sur 13 sites en France et en Allemagne. ArianGroup est le maitre d’œuvre du système lanceur Ariane 5. Il exploite au CSG les Bâtiments de Préparation Étage (BPE) et de Stockage Pyrotechnique (BSP). ArianeGroup assure la conduite des opérations d’intégration du lanceur Ariane. Sa mission est depuis ce vol 241 la livraison du lanceur à H-0. European Launch Vehicle (ELV), entreprise commune de l’Agence spatiale italienne (ASI) et d’Avio, est le maître d’œuvre du système lanceur Vega. ELV assure la conduite des opérations d’intégration du lanceur Vega.

Stéphane Israel, PDG d'Arianespace depuis 2013, en remplacement de Jean Yves Le Gall, est aussi directeur des programme de lanceurs civils au sein d'ArianGroup. Depuis la fin de 2017, une trentaine de personnes ont quitté Arianespace (sur un total de 300 salariés environ), d'autres ont été recrutés, mais ce changement marque la fin d'une époque, "la fin d'une liberté qui désormais est de plus en plus encadrée" selon un bon nombre de salariés.

Arianespace est depuis mars 2017 une SAS, société par actions simplifié, ArianGroup en est l'actionnaire principal à 73% (après avoir racheté les parts du CNES). L'ESA et le CNES ont ainsi perdu leur pouvoir sur l'avenir d'Ariane. Cette restructuration du fleuron de l'industrie spatiale Européenne était jugée nécessaire dans le nouveau contexte concurrentiel, comme le lanceur Falcon de Space X. Cette dernière offre un service de lancement en GTO pour 40 millions $ contre 80 pour Ariane 5. La politique spatiale définie par l'ESA en 202 avec le successeur d'Ariane 5 ne correspondait plus au marché. Pour l'ESA, "Les satellites légers à propulsion électrique se sont imposés en quelques mois. Un gros lanceur a moins d'intérêt commercial" Ariane 6 a du changer sa configuration pour s'adapter à ce nouveau marché et baisser le prix des lancements. Ariane 5, définit pour lancer l'avion spatial Hermes a été transformé en lanceur commercial, performant mais très cher.

La nouvelle organisation industrielle de la filière lanceurs a réduit le périmètre et la responsabilité d'Arianespace, et par conséquent, sa charge de travail. Arianespace ne fait que du commercial désormais, laissant son activité industrielle et ingénierie. Ce transfert s'est opéré en faveur des opérateurs industriels l'italien Avio et ArianeGroup. C'est déjà vrai pour le lanceur Vega, dont Avio est désormais responsable jusqu'à H0 c'est-à-dire jusqu'au moment du décollage. Le premier lancement dans cette configuration s'est fait en novembre 2017. C'est effectif pour Ariane depuis ce vol 241. En conséquence, les doublons apparus dans cette nouvelle organisation entre Arianespace et les maîtres d'oeuvre (ArianeGroup et Avio) sont en passe d'être supprimés.

Cette verticalisation des tâches industrielles a conduit à une redistribution des rôles, Arianespace étant recentrée sur la seule commercialisation des lanceurs européens, un gros changement d'orientation stratégique d'Arianespace pour les salariés.Contrairement aux lancements précédents, il n'y pas eu de double contrôle de la part d'Arianespace en raison de la volonté de réduire les doublons entre les deux sociétés. Des doublons qui finalement avaient des vertus de fiabilité et augmentaient par la même occasion la qualité de service d'Arianespace, réputé pour sa fiabilité.

 

Si l'on suit la vidéo de la retransmission d'Arianespace, à travers la série d'images montrées, on constate plusieurs anomalies durant le vol.

Image de la télémétrie reçue à Jupiter à T+2mn 54 et à T+5 mn 40s, la croix jaune symbolisant le lanceur est un peu plus bas que la trajectoire prévue. L'écart est minime, vue l'échelle des cartes, mais il est là et ne va pas cesser de grandir. Au sol, au CSG, sur la plage de Kourou, les observateurs voient bien que le lanceur prend une mauvaise direction: "le bruit était plus fort que d'habitude". A T+40s, la sauvegarde envisage de neutraliser Ariane 5, mais ne le fait pas.

A T+7mn 39s, la croix jaune a beaucoup déviée comme le montre la cartographie. A Jupiter, tout est "nominal".

 

A T+ 8 mn, la télémétrie est perdu durant 4 secondes, puis reprend. A T+8mn 42s, on voit que la trajectoire s'est remis sur celle prévue. Le lanceur passe au dessus de Natal. Le DDO annonce à T+9mn41s, la fin de visibilité de Galliot. Le signal vient d'être perdu 13 secondes avant. Les annonces du DDO sont faites suite aux rapport que lui fait le CVI Arianespace (contrôle visuel immédiat). Le CVI voit les paramètres du lanceur mais pas sa trajectoire.

Montage montrant la trajectoire du lanceur prévue, en vert et celle parcourue, en rouge (Spaceflight101)

SAUVEGARDE, LOCALISATION ET TELEMESURE

C'est l'équipe de sauvegarde qui a la maitrise du lanceur une fois qu'il a décollé. Les équipes à Jupiter 2 sont là pour faire du monitoring et suivre les données envoyées par le lanceur. Par contre en amont, ce sont eux qui ont préparé toute la mission.

La sauvegarde, c'est 4 personnes enfermées au bâtiment Jupiter 1 du centre technique (ex Jupiter des premières Ariane), complètement isolées du reste du monde et des équipes du CDL ou Jupiter 2. C'est 4 personnes sont:
_ L'officier "télémétrie" qui surveille tous les paramètres du lanceur;
_ L'officier "sécurité" adjoint, manage les installations de localisation et surveille la trajectoire du lanceur. Il alerte l'officier en chef "sécurité" sur une éventuelle déviation de la trajectoire;
_ L'officier de "sécurité" en chef, le seul membre de l'équipe autoriser à détruire le lanceur. Il mange les installations de localisation, confirme la déviation de trajectoire, la compare au corridor de vol et envoie l'ordre de destruction si nécessaire;
_ L'officier "backup", en attente de remplacer l'un des 3 autres membres dans leur positions;

L'équipe a pour mission de contrôler et s'assurer, avant de partir en vol, que les systèmes sont aptes à assurer leur fonction, s'assurer de l'évacuation des zones non protégées autour des ELA et vérifier que le lanceur este dans le corridor de vol prévu.
La sauvegarde peut intervenir et neutraliser le lanceur s'il sort de son couloir de vol afin d'éviter tout risque pour le public. Elle peut neutraliser, si nécessaire les étages retombant nominalement et éviter tout risque d'auto propulsion des étages en cas de rupture d'intégrité du lanceur. Le seul moment où elle communique avec le DDO, c'est pour annoncer qu'elle a finis leur mission (H+8 mn, en limite de portée radar).

Sébastien Fourest, ingénieur sauvegarde, dans la salle d'entrainement sauvegarde à l'étage en dessous, mis en service en 2016 avec la forte cadence des tirs.

La sauvegarde n'intervient pas si le lanceur n'est pas dangereux pour les populations et les biens. Le rôle de la sauvegarde s'arrête en fin de visibilité, lorsque le lanceur a dépassé les limites de la zone de danger, à 1500 km, soit H+8 mn. La station envoie alors un ordre "off" qui met hors tension le système de neutralisation. Le signal de neutralisation est émis par 2 antennes sur le bâtiment Jupiter 1. Ce signal est une séquence informatique qui change à chaque lancement pour éviter toutes brouilles ou piratages.

Le couloir de vol pour Ariane 5, 10 km pour un tir vers le Sud et 20 pour un tir vers le Nord. Après au dessus de l'océan, ce couloir s'élargie. L'azimut de tir au CSG est compris entre -10,5° et 93,5°. Il permet de mieux gérer la retombée des EAP et de l'étage EPC sur des zones bien précises, hors trafic maritime ou aérien.

La trajectoire en 3D est visualisée sur 2 écrans, un pour le point d'impact (plan horizontal), l'autre pour l'altitude contre la distance du pad, plan vertical). Ses écrans montrent la trajectoire nominale, la trajectoire actuelle et les alertes et limites de sécurité, permettant ainsi de détecter rapidement si le lanceur approche les limites du couloir de vol et devient dangereux.

 

Localisation, Télémesure et Télécommande sont 3 grands réseaux complémentaires. Les 2 premiers forment une boucle notamment au profit du 3eme: les antennes TM (télémesure) du réseau aval envoient leurs données à Galliot (CSG) qui transmet une partie de la Localisation. Cette dernière élabore la trajectoire ainsi que la DO, Désignation dObjectif (pour savoir où est le lanceur), qu'elle renvoie via le Dispositif opérationnel DO aux stations TM afin qu'elles sachent à tout moment où pointer leur antenne pour être sur de recevoir le signal du lanceur. Les 2 systèmes, TM et Localisation, envoient leurs données à la station de Télécommande (sauvegarde) qui peut décider de neutraliser le lanceur en cas de besoin.

Les radars suivent le lanceur durant les premières minutes et donnent sa localisation, permettant d'établir sa trajectoire au profit de la sauvegarde. BR1 et AD2 de T 0 à T+80 s, BR1 après. Les stations de télémesure TM reçoivent, enregistrent et diffusent en temps réel les informations reçues du lanceur, notamment la satellisation des charges utiles.

Les radars BR1 et 2 (Bretagne 1 à Kourou et 2 à Cayenne) AD2 (Adou, site météo CSG) envoient leur signal au lanceur qui y répond. Cela permet de déduire l'élévation et l'azimut, la distance et la vitesse pour le système de localisation CCEL qui trace la trajectoire de vol en temps réel.
Chaque données des radars est transmise:
- à la sauvegarde pour s'assurer que le lanceur ne représente aucun danger,
- au DDO en salle Jupiter pour les annonces,
- et aux stations de poursuite aval qui les utilisent pour savoir où pointer leur antenne.
La fin de visibilité radar est à 1500 km, soit H+8 mn.

A partir de là, la localisation se fait  avec les données télémétriques du lanceur reçues par les stations TM au sol, à Galliot CSG, Natal Brésil, Ascension Atlantique Sud, Akakro Cote d'Ivoire, Libreville Gabon, Malindi Kenya et quelques bateaux pour les vols vers l'Est. Elles envoient leur données au SET système d'exploitation des télémesures à Galliot qui les renvoient au CCEL pour la sauvegarde, le DDO et les stations elles mêmes.

Le suivi du lanceur se fait grâce a des stations de poursuite qui récupère la télémesure envoyé par le lanceur (1500 paramètres). Le lanceur lui a dans sa mémoire son programme de vol qu'il suit à la lettre aidé par sa centrale inertielle qui le guide tout au long de son vol. Il émet sa position grâce a des antennes omnidirectionnelles.

Au sol, la station essaie d'accrocher le signal et de le démoduler. Première contrainte, il faut regarder au bon endroit où va sortir la cible, le lanceur. Une fois acquis, le track est en "auto", l'antenne suit le lanceur dans la limite de sa mécanique. Le basculement sur une station se fait sur un timing. Du coup si le lanceur n'est pas là où on s'attend, ca explique qu'à un moment, il est disparu ! De plus, il n'est pas évident de se repositionner à la volée, surtout si on ne sait pas où se trouve le lanceur. Cela explique pourquoi Natal n'a probablement jamais acquis la télémesure du lanceur.
 

23 février, Arianespace fait un communiqué sur les résultats de la commission d'enquête sur l'accident du vol 241. Le scénario qui a mené à une déviation de la trajectoire du lanceur lors de la mission VA241 a été  identifié et compris. L’analyse des données de vol collectées jusqu’à la perte des liaisons de télémesures au bout de 9 minutes et 26 secondes de vol a confirmé que le lanceur et le programme de vol avaient parfaitement fonctionné dans le respect des paramètres qui leur avaient été fournis. Le problème se situait en fait au niveau de la spécification d’un de ces paramètres, "une valeur erronée dans la spécification de mise en œuvre des deux centrales inertielles du lanceur" (les SRI, Systèmes de Référence Inertielle SRI, pièce maîtresse du contrôle du vol d'Ariane 5. Elle intègre 3 centrales inertielles qui donnent la position du lanceur dans l'espace ainsi que 4 accéléromètres qui donnent l'accélération que subit le lanceur.. L’origine du problème est une demande inédite d’un des clients pour qu’en fin de mission son satellite soit séparé de l’étage supérieur à angle droit de la trajectoire de vol. "Compte tenu des exigences particulières de cette mission, l'azimut requis pour l'alignement des centrales inertielles était de 70° et non de 90°, comme le plus souvent pour les missions vers l'orbite de transfert géostationnaire". Cet écart a donc conduit à un décalage de 20 degrés vers le sud de la trajectoire du lanceur dès les premières secondes de vol. "La cause de la déviation de la trajectoire est  due à une mauvaise spécification d'un des paramètres de la mission du lanceur qui n'a pas été détectée au cours des contrôles qualité standard opérés dans la chaîne de préparation des lancements Ariane", a expliqué Arianespace.
Les travaux de la commission d'enquête indépendante ont mis en évidence la nécessité "d'accroître la robustesse du contrôle de certaines données utilisées pour la préparation" lors de lancements. Les recommandations de la commission visent "à renforcer le processus d'élaboration et de vérification des documents requis pour la préparation du lanceur et à introduire des contrôles de cohérence complémentaires".

Les prochaines campagnes Soyouz et Ariane 5 vont pouvoir se dérouler nominalement. Le vol VA242 est maintenant prévu pour le 21 mars, VS18 le 6 mars et VA243 en mai.

ARIANE 5 ECA VA242

   

Le lancement a lieu le 5 avril depuis le CSG, lancement initialement prévu pour le 21 mars. Le lanceur Ariane 5 ECA L5102 place sur orbite GTO 2 satcoms, DSN 1 Superbird 8 (5348 kg) pour le ministère de la défense du Japon et Hylas 4 (4050 kg) pour British Avanti Communication.

Date

Vol

Lanceur

Satellites

Commentaires

 
25 janvier VA241 L5101 Al Yah 3SES 14 9123 kg mis en orbite
5 avril VA242   Superbird 8
Hylas DSN 1
  
25 mai VA243   GSAT 11/
Intelsat 38 (Azerspace-2)
 
Juillet     Galileo-FOC FM19 (Tara), Galileo-FOC FM20 (Samuel), Galileo-FOC FM21 (Anna), Galileo-FOC FM22 (Ellen)  
      Hellas Sat 4/
SaoudiGeosat 1
 
      Eutelsat 7C  
      EO-KOMPSAT-2A (GK2A, Cheollian 2A  
         
         
         
5 octobre     BepiColombo  
         
 
Planning donné sous réserve de modifications