2 Décembre 2014

Evolution et programmes d'accompagnement d'Ariane 5

Ariane 5 a été conçue de façon à être améliorée pour s’adapter aux besoins du marché permettant de garantir à l'Europe un accès indépendant à l'espace.

Un lanceur évolutif

Deux programmes d’évolution, Ariane 5 Evolution et Ariane 5 Plus, lancés respectivement en 1995 et 1998, ont donné naissance à de nouvelles versions du lanceur, aux capacités augmentées.

Ces évolutions visent des gains de performance pour des lancements en orbite de transfert géostationnaire. Cette amélioration est rendue possible par l’optimisation du composite inférieur, équipé d’un nouveau moteur plus puissant, le Vulcain 2 et d’une masse de propergol augmentée dans les EAP, ainsi que par l’ajout d’une structure porteuse interne plus légère que la précédente, pour les lancements doubles.

Ariane 5 doit s’adapter à une grande diversité de charges utiles, et notamment répondre à l’augmentation de la masse des satellites de télécommunications, grâce au développement de nouveaux étages supérieurs.
Il est ainsi décidé de remplacer l’étage supérieur d’Ariane 5 générique par un étage cryotechnique qui augmente ses performances.

Ariane 5 ECA est ainsi dotée d’un étage supérieur cryotechnique baptisé ESC-A. Sa capacité de mise en orbite est de 9,4 t en orbite de transfert géostationnaire.

Son premier vol, le 11 décembre 2002, se conclut par un échec, attribué à un défaut de tenue mécanique de la tuyère du moteur Vulcain 2. Après avoir subi des vérifications exhaustives et quelques améliorations, le lanceur réussit son vol de qualification le 12 février 2005.

La famille A5 Evolution comporte aussi la version A5 ES avec un étage supérieur à propulsions stockables (dérivé de l’étage supérieur de la version A5 générique), amélioré pour permettre plusieurs allumages entrecoupés de phases balistiques nécessaires à la mission. Cette version a emporté avec succès le 9 mars 2008 le véhicule (Automated Transfer Vehicle), cargo d’environ 20 tonnes permettant de ravitailler la Station spatiale internationale (ISS).

Ariane 5 Infrastructure et Arta

Pour optimiser le fonctionnement de l’organisation Ariane 5, des projets d’accompagnement ont été décidés dès 1995. Le projet d’infrastructure Ariane 5 débute en 1996.
Il vise dans un premier temps à assurer la continuité opérationnelle du système de lancement européen pendant la période transitoire d’Ariane 4 et 5. Il permet également depuis 2002 d’améliorer les possibilités offertes par la base de lancement de Kourou.

Le programme Arta (Accompagnement Recherche et Technologie Ariane 5) quant à lui, assure depuis 1996 la pérennité du système Ariane 5. Son objectif est de vérifier la fiabilité du lanceur et de maintenir ses performances, tout en qualifiant les évolutions qui y sont apportées. Arta permet aussi de faire face à des imprévus d’ordres techniques dus à la conception des matériels, aussi bien lors des tests au sol qu’en vol.

Les activités d’Arta sont multiples : essais de matériel, expertises, maintenance des moyens d’essais, etc. Jusqu'en 2007, le CNES était responsable de la direction technique et financière de ce programme de l’ESA.

Quels lanceurs pour le futur ?

La version A5 ECA est actuellement le cheval de bataille de l’Europe pour l’accès à l’espace. Néanmoins, les tendances d’évolution des charges utiles imposent une augmentation de performance.

Il a été décidé en novembre 2008 au Conseil de l’ESA, au niveau ministériel, de préparer une version améliorée dite A5 ME (pour mid-life evolution) permettant non seulement d’augmenter la performance du lanceur mais surtout permettre des missions plus complexes avec l’étage supérieur rallumable doté du nouveau moteur Vinci.

En 2014, l'Europe abandonne le programme Ariane 5 ME pour lancer le programme Ariane 6 et réinventer une nouvelle fois Ariane. Ce nouveau lanceur conçu par les équipes du CNES, de l'agence spatiale européenne et de l'industrie, sera mieux adapté au lancement des satellites gouvernementaux et commerciaux, grâce à ses 2 versions, Ariane 62 et Ariane 64, la possibilité de rallumer son étage supérieur et la maîtrise de ses coûts de production. Un 1er lancement pourrait avoir lieu en 2020 depuis le CSG.

Au-delà d'Ariane 6, de nouvelles générations sont à l’étude avec de nouveaux modes de propulsion en particulier pour les étages supérieurs : héliothermique, électrique, propulsion à détonation, etc.

Dans le cadre des évolutions pour le futur, la question de l’exploration humaine ou robotique du système solaire apparaît maintenant de façon plus soutenue. Selon les objectifs, les moyens de lancement seront à repenser ou à améliorer.

Voir aussi