Véhicule automatique de transfert européen - Définition

Le Véhicule automatique de transfert européen (en anglais, " Automated Transfer Vehicle (ATV) ") selon le terme utilisé par Jean-Jacques Dordain, le directeur général de l'Agence spatiale européenne, aussi appelé génériquement " Vaisseau cargo automatique ", est un engin spatial destiné à ravitailler la Station spatiale internationale (ISS).

Fonctionnellement il prendra le relais des vaisseaux russes Progress-M — il est trois fois plus gros qu'eux — avec comme mission de ravitailler les astronautes de la base spatiale ISS en air, eau, nourriture, courrier, carburant, pièces de rechanges et matériels scientifiques...

Présentation

L'ATV se présente sous une forme cylindrique pour être placé au sommet d'Ariane 5 ES. Il mesure 10,3 mètres de long et 4,85 mètres de diamètre, pour une masse totale de 20,7 tonnes. Il est divisé en trois parties :

• le module de fret (cargo carrier) ;
• le module d'avionique ;
• le module de propulsion.

L'ensemble module d'avionique et module de propulsion est appelé spacecraft. L'avant du module de fret est le module de docking russe ADA que l'on retrouve sur les vaisseaux Progress ou Soyouz.

C'est un engin de transport de fret entièrement automatisé. Suivant les besoins de la station, l'ATV peut emporter jusqu'à :

• 100 kg d'air, d'oxygène ou d'azote pour l'atmosphère de l'ISS ;
• 840 kg d'eau potable pour l'équipage ;
• 840 kg d'ergols pour le système de propulsion de la station ;
• 4500 kg de charges utiles qui se trouvent dans la zone pressurisée de l'ATV, accessible aux astronautes de l'ISS. Une fois l'ATV amarré, ils peuvent ainsi aller et venir entre ce module pressurisé et le reste de l'ISS ;
• 4700 kg de carburant pour la fonction de remorquage (re-boost).

Le vol pour rejoindre l'orbite de l'ISS, l'approche et l'arrimage à la station sont entièrement automatisés et contrôlés à partir du Centre spatial de Toulouse (CST), en France. L'arrimage s'effectue sur le module de service russe Zvezda.

Une fois arrimé, l'ATV peut rester jusqu'à 6 mois et permet à la station de corriger sa trajectoire pour éviter les débris spatiaux et relever son orbite.

Une fois vide, l'ATV est rempli des différentes eaux usées et déchets de l'ISS, pour être ensuite détaché et détruit en rentrant dans l'atmosphère toujours en automatique.

Développement et production

Le maître d'œuvre de l'ATV est EADS Astrium Space Transportation qui mène pour le compte de l'Agence spatiale européenne (ESA) un consortium composé de nombreux sous-contractants. Les bureaux du maître d'œuvre sont pour l'instant aux Mureaux (France) et seront transférés à Brême (Allemagne) une fois le développement terminé et la production des exemplaires successifs entamée. Le client, l'ESA dispose pendant tout le développement d'une équipe intégrée sur le site des Mureaux.

Le premier ATV, dont la construction est maintenant terminée, devait être lancé au printemps 2006, mais son lancement par une fusée Ariane 5, depuis la base de Kourou en Guyane française, est à présent reporté en janvier 2008 après l'arrivée et la mise en place du module Node 2 apporté par la navette Atlantis le 7 septembre 2007. Il a été baptisé Jules Verne, du nom du premier auteur de science-fiction des temps modernes. Les contrats et accords existant prévoient la production de quatre exemplaires supplémentaires de l'ATV, qui seront lancés au rythme d'environ un par an. Ces lancements s'étaleront de 2007 à 2013, en vertu d'accords entre la NASA et l'ESA.

Deux principaux sous-contractants du projet sont :

• Thales Alenia Spazio (Italie), responsable du développement et de la production du module pressurisé. Cette production a lieu à Turin (Italie) ;
• RSC Energia (Russie) qui fournit le système d'arrimage (RDS, Russian Docking System), le système de ravitaillement (refuelling system) ainsi que divers équipements électriques.

Le contrôle au sol du véhicule sera assuré par le Centre de Contrôle ATV (ATV-CC), lié au Centre national d'études spatiales (CNES).

Premier lancement

Lors de son premier lancement (pas avant janvier 2008), la fusée Ariane V suivra une trajectoire très particulière. Après une première phase propulsée au dessus de l'Océan Atlantique, l'étage supérieur EPS (pour Étage à Propergol Solide) sera arrêté et après une longue phase balistique, c'est-à-dire sans aucune propulsion, au dessus de l'Europe et de l'Asie, cet étage sera rallumé pour un second " boost " et c'est au dessus du Pacifique Sud que l'ATV sera séparé du lanceur.

Comme lors de tout lancement d'Ariane, les données de télémesure, faisant état du comportement du lanceur et des évènements importants survenus, émises pendant les phases propulsées, seront reçues par un réseau de stations qualifié d'atypique car constitué de moyens et de lieux en grande partie nouveaux. Ce réseau sera constitué de, outre la station habituelle de Kourou, une station navalisée embarquée sur un navire au nord de l'Amérique du Sud, déjà utilisée lors de certains lancements, une nouvelle station sur un site créé sur l'île de Santa Maria aux Açores, une station australienne située à l'Université d'Adélaïde et une station mobile sud-africaine installée sur un nouveau site, créé à Awarua, près d'Invercargill au sud de la Nouvelle-Zélande. C'est cette dernière station qui recevra l'information de séparation de l'ATV du lanceur. Enfin, à l'issue d'une orbite complète, une dernière station, située au Sud-Est de l'Australie, permettra de suivre un troisième allumage de l'ESP, ce dernier " boost " ayant pour but de désorbiter l'étage supérieur d'Ariane V dans l'Océan Pacifique.

Application future

L'utilisation de l'ATV a des fins lunaires est envisagée, le module préssurisé serait remplacé par une capsule habitable, avec un système de rentrée atmosphérique pour obtenir un Module de commande Apollo européen ^[1].