Le « Jules Verne », premier d’une série de véhicules de transfert automatiques (ATV) conçus par l’Agence spatiale européenne (ESA) pour ravitailler la Station spatiale internationale (ISS) et pour en rehausser l’orbite, a été lancé ce matin avec succès sur une orbite terrestre basse par une Ariane-5.
Décollage d’Ariane 5 ES-ATV ce matin
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Dans les semaines à venir, il effectuera des manœuvres de rendez-vous en vue de s’amarrer à l’ISS et de ravitailler l’équipage de la station en fret, en ergols, en eau et en oxygène.
Le lancement a eu lieu au Port spatial de l’Europe, à Kourou (Guyane française), à 05:03 heure de Paris (01h03 heure locale). Pour cette mission, il a fallu recourir à une nouvelle version du lanceur, Ariane-5 ES, qui a été spécifiquement adaptée pour injecter ce vaisseau de près de 20 tonnes – soit une capacité d’emport plus de deux fois supérieure à celle de la version précédente – sur une orbite circulaire basse inclinée à 51,6 degrés par rapport à l’équateur et qui est équipée d’un étage supérieur réallumable (voir notre news).
Compte tenu de cette trajectoire de lancement inhabituelle, il a fallu faire appel à deux nouvelles stations de poursuite et de télémesure installées à bord d’un navire dans l’océan Atlantique et aux Açores. Après une phase de combustion initiale de 8 minutes au-dessus de l’Atlantique, l’étage supérieur d’Ariane-5 a amorcé un vol balistique de 45 minutes au-dessus de l’Europe et de l’Asie, puis il s’est rallumé pour un vol propulsé de 40 secondes au-dessus de l’Australie, nécessaire à la circularisation de l’orbite. La séparation du « Jules Verne », suivie par une station sol de Nouvelle-Zélande, a eu lieu à 06h09 heure de Paris (02h09heure locale).
Le vaisseau spatial le plus complexe jamais construit par l’Europe
Le « Jules Verne » gravite maintenant autour de la Terre sur le même plan orbital que l’ISS, mais à 260 km d’altitude, contre 345 km pour la station. Il est suivi en permanence par le Centre de contrôle de l’ATV, installé dans les locaux du CNES à Toulouse (France). Ce centre assurera le contrôle en vol du véhicule tout au long de sa mission, en coordination avec les centres de contrôle de la mission ISS de Moscou et de Houston. Après une démonstration des manœuvres de sécurité en vol libre, l’ATV effectuera des manœuvres de phasage orbital en vue de son rendez-vous avec l’ISS, le premier créneau d’amarrage étant prévu le 3 avril , après le départ de la navette spatiale américaine Endeavour.
Vue d’artiste de l’approche de l’ISS par l’ATV
Baptisé « Jules Verne » en hommage au célèbre écrivain et visionnaire français du XIXe siècle, ce premier ATV est le plus grand et le plus complexe des vaisseaux spatiaux jamais développés par les Européens, combinant les fonctions d’une plateforme autonome, d’un véhicule spatial pilotable et d’un module de station spatiale. Il mesure environ 10 m de hauteur pour un diamètre de 4,5 m, et affiche une masse au lancement de 19 357 kg. Il se compose d’un module pressurisé de 45 m3, dérivé de la coque pressurisée de Columbus, et d’un système d’amarrage de fabrication russe, semblable à celui des capsules Soyouz, utilisées pour le transport d’équipages, ou des vaisseaux de ravitaillement Progress. Près de trois fois plus grand que le ravitailleur russe, l’ATV peut transporter environ trois fois plus de fret.
L’ATV est également le tout premier véhicule spatial au monde à avoir été conçu pour effectuer des manœuvres d’amarrage en mode automatique dans le respect des contraintes de sécurité très strictes liées à la conduite des vols spatiaux habités. Il est équipé de systèmes de navigation de haute précision et d’un logiciel de vol beaucoup plus complexe que celui d’Ariane-5.
Une nouvelle contribution de l’ESA à la « copropriété » ISS
Approuvé par l’ESA en 1995 pour contribuer financièrement aux coûts d’exploitation de l’ISS, le développement de l’ATV a été mis en route en 1998 par une équipe industrielle placée sous la direction d’Astrium Space Transportation et comprenant une trentaine de contractants représentant 10 pays européens.
A l’occasion de cette première mission ATV, le « Jules Verne » acheminera 4,6 t de charge utile, dont 1 150 kg de masse sèche, 856 kg d’ergols destinés au module russe Zvezda, 270 kg d’eau potable et 21 kg d’oxygène. Lors de ses missions suivantes, l’ATV transportera une charge utile plus importante, pouvant aller jusqu’à 7,4 t.
Environ 50% de la charge utile du « Jules Verne » se composent d’ergols de réallumage, que le système de propulsion de l’ATV utilisera pour effectuer des manœuvres périodiques destinées à rehausser l’orbite de l’ISS afin de compenser sa descente naturelle due à la trainée atmosphérique.
Quatre mois après son amarrage, le « Jules Verne » quittera l’ISS, emportant à son bord les déchets de la station. Il sera ensuite désorbité au-dessus du Pacifique Sud et effectuera une rentrée contrôlée dans l’atmosphère, où il se consumera.
Ce n’est qu’un début
Après le « Jules Verne », l’ESA a déjà commandé à l’industrie quatre autres ATV pour des missions prévues d’ici à 2015.
Avec l’ATV de l’ESA et le Progress russe, l’ISS disposera de deux systèmes indépendants capables d’assurer sa desserte après le retrait de la navette spatiale américaine en 2010. Ces systèmes, bientôt complétés par le véhicule de transfert japonais H-II (HTV), seront cruciaux pour la fiabilité de l’exploitation de la station.
« Le mois dernier, avec l’amarrage du laboratoire Columbus, l’Europe a pris pied dans la structure en copropriété de l’ISS. Avec le lancement du premier ATV, elle dispose maintenant de son premier cargo de l’espace », a déclaré Daniel Sacotte, Directeur du Programme Vols habités, Microgravité et Exploration à l’ESA. « Nous sommes maintenant copropriétaires de l’ISS et nous allons bientôt devenir des partenaires à part entière de l’exploitation de la station. Avec l’ATV, nous assurerons la desserte de l’ISS en l’approvisionnant en fret et en offrant une capacité de rehaussement d’orbite. »
Selon Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l’ESA, « le lancement du « Jules Verne » par Ariane-5 ES marque une étape importante pour l’ESA. Avec l’ATV, le véhicule spatial le plus lourd et le plus complexe jamais construit par notre agence, l’Europe devient un partenaire indispensable de l’ISS. Cet événement est le fruit d’une coopération étroite entre les Etats membres, l’industrie européenne, Arianespace, le CNES, le personnel de l’ESA et les partenaires internationaux. Mais les prochaines étapes de la mission Jules Verne sont tout aussi importantes eu égard à l’objectif du lancement : réussir la manœuvre de rendez-vous et d’amarrage automatique à l’ISS, pilotée depuis le Centre de contrôle de l’ATV à Toulouse. Une fois cet objectif atteint, nous aurons franchi un nouveau cap qui permettra de renforcer le rôle de l’ESA dans les activités futures d’exploration internationale du système solaire. »
