Histoire du Centre national d'études spatiales (1961-1981) - Définition

Lanceurs de satellites de Diamant à Ariane 1

Fusée Diamant A

Le lanceur de satellite Diamant doit son nom à la série de fusées d'essai à poudre qui l'a précédé et a été baptisée du nom de Pierres précieuses (Agate, Topaze, Saphir, Émeraude, ..). C'est un engin à trois étages pouvant placer en orbite basse à 300 km un satellite d'une centaine de kilogrammes. Le lanceur Diamant a été utilisé pendant dix ans (1965-1975) où il a reçu deux améliorations importantes.

• Diamant A Le lanceur de base a trois étages en service jusqu'en 1970. Le premier étage est à propergols liquides, les deux autres sont des étages à poudre. Diamant A est lancé 4 fois avec succès entre 1965 et 1967.
• Diamant B Pour améliorer les performances du lanceur, le premier étage voit ses dimensions augmentées et des propergols plus efficaces sont utilisés (UDMH+ N2O4). Le troisième étage est aussi amélioré de 10%. La charge utile mise en orbite est doublée et passe à 200kilogrammes en orbite basse. Diamant B est lancé cinq fois depuis la base de Kourou, mais il connaît deux échecs.
• Diamant BP-4· Le second étage à poudre est modifié et permet de gagner environ 10% sur les performances du lanceur. Trois lancements sont faits avec succès. Le dernier en 1975 met fin au programme Diamant.

Dans la même période, les futurs lanceurs européens se préparent. L'organisation européenne Eldo-Cecles étudie et teste la fusée Europa 1. Elle comprend le premier étage anglais Blue Streak, le second étage français Coralie et le troisième étage allemand Astris. Sans avoir réussi un lancement avec Europa 1, l'Eldo passe à Europa 2 plus puissante pouvant mettre en orbite géosynchrone le satellite franco-allemand Symphonie..Ce programme n'aboutit pas. Après une série d'essais qui ont eu lieu à Woomera (Australie), puis à Kourou (Guyane française) il est abandonné en 1974. Dans le même temps, la Grande-Bretagne teste à Woomera son lanceur à 3 étages Black Arrow. Il est néanmoins abandonné malgré le lancement réussi du satellite Prospero en octobre 1971. La Direction des Lanceurs du CNES lance de son côté l'étude d'un lanceur appelé L3S (Lanceur de substitution à 3 étages) qui a les performances d'Europa mais dont le concept plus simple est à la portée de l'industrie européenne. Ce projet est finalement retenu et décidé par l'Agence Spatiale Européenne qui est créée en 1973 par le regroupement de l'ELDO et l'ESRO. La maîtrise d'ouvrage du lanceur est confiée au CNES et le projet est développé sous le nom d'Ariane.

• Ariane 1 Le premier lancement a lieu avec succès de la base de Kourou le 24 décembre 1979 et le lanceur européen est déclaré opérationnel le 20 décembre 1982.

Implantations des moyens techniques

Zone de lancement d'Ariane 5 dans l'établissement de Kourou géré conjointement par le CNES et l'ESA

Le programme spatial français a exigé la création d'une infrastructure importante pour les lancements, la fabrication et les essais des satellites, le suivi et le contrôle en orbite.

• Bases de lancement.
  • Hammaguir Les premiers lancements de Diamant ont lieu à partir du Centre d'Essais d'Hammaguir (Algérie) jusqu'à sa fermeture en 1967.
  • Kourou Dès 1963, une nouvelle base de lancement est recherchée et le choix se porte finalement sur la Guyane française qui a le double avantage d'être pratiquement équatoriale et de permettre des lancements vers l'est avec un minimum de risques. Le Centre Spatial Guyanais est installé à Kourou et les lanceurs Diamant y sont lancés à partir de 1970. La base guyanaise qui connaît un développement continu depuis sa création devient européenne quelques années plus tard .

• Établissements techniques
  • Brétigny . Le premier centre technique est installé à Brétigny. Il regroupe l'ensemble des moyens nécessaires au fonctionnement du CNES (Bureaux d'études, laboratoires de recherche, ateliers de fabrication, moyens de calcul et d'essais) ainsi que les services administratifs et logistiques. Il reste en service jusqu'en 1975 quand se termine son transfert vers de nouveaux établissements.
  • Toulouse . Dès 1963, il est décidé que les moyens consacrés aux satellites, fusées sondes et ballons seront installés à Toulouse en application de la politique de décentralisation. Le Centre spatial de Toulouse est ouvert en 1968. Le déménagement de Brétigny se fait progressivement (Ballons, moyens d'essais, fusées sondes, satellites) et se termine en 1974 (informatique et opérations). Le CST est en 2008 un des principaux centre techniques européens dans le domaine de la recherche spatiale.
  • Evry . Pour rester proches des industriels spécialisés, les services chargés des Lanceurs s'installent en 1975 dans la région parisienne à Evry, ville nouvelle de l'Essonne. C'est dans ce Centre que se font les études sur Ariane et ses développements ainsi que les travaux sur la navette Hermes (abandonnée en 1992).
  • Aire sur l'Adour (Landes). Ce petit centre consacré aux ballons stratosphériques fonctionne depuis 1962. C'est un auxiliaire important pour les recherches des laboratoires du CNRS et des Universités.

Quelques années après le CNES (1968), l'ESRO crée les premiers établissements européens qui seront repris et développés par l'Agence Spatiale Européenne (ESA). Ce sont les Centres de Noordwijk (Pays-Bas), Frascati (Italie), Darmstad( RFA) et Kiruna (Suède).

• Le réseau de stations de contrôle.

Pour déterminer la position des satellites en orbite, recevoir les informations qu'ils ont collectées et leur envoyer des ordres à exécuter, il faut disposer d'installations en visibilité de leur trajectoire. Les premiers satellites français ont une inclinaison qui ne dépasse pas 50 ° et une altitude moyenne de l'ordre de 300 km. Les stations du réseau sont choisies pour qu'à chaque orbite au moins une station aient le satellite en visibilité pendant une dizaine de minutes. Elles sont équipées d'antennes orientables pour recevoir les informations(télémesure 136Mhz) et envoyer des ordres aux satellites (télécommande 148 Mhz). Deux d'entre-elles sont équipées d'interféromètres permettant de calculer les paramètres de l'orbite et de prévoir la position des satellites. Les stations du réseau sont implantées comme suit :

• • Brétigny: Station pilote, elle permet les mises au point techniques et a une liaison directe avec le Centre de calcul. Elle est transférée en 1974 à Toulouse.
  • Hammaguir puis Canaries (1966): Station base de lancement, elle est aussi équipée d'un interféromètre pour la localisation des satellites. Au départ d'Hammaguir, la station télémesure/télécommande est transférée aux Canaries .
  • Ouagadougou (Burkina Faso): Station télémesure et télécommande.
  • Brazzaville (Congo): Station télémesure et télécommande.
  • Prétoria (Afrique du Sud): Station télémesure et télécommande ainsi que station interférométrique.

Deux stations temporaires sont aussi installées par le CNES à Beyrouth (Liban) comme station aval des lancements Diamant et à Stephanion (Grèce) pour les mesures laser sur les satellites D1. La station interférométrique d'Hammaguir a ensuite été installée à Kourou. À partir des années 1980, un réseau aussi dense n'a plus d'intérêt pour le programme français, il est progressivement démantelé et les sites sont remis aux autorités locales.