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| 11.09.07 |
L'apr�s
Ariane 5 en question |
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est le leader incontest� sur le march� des lancements commerciaux
de satellites. D'Ariane 1 � Ariane 5, la firme europ�enne s'est
impos�e comme un acteur incontournable sur le marché des
lancements commerciaux.
Elle s'appuie sur la famille de lanceur Ariane 5 et s'appr�te �
mettre en service 2 nouveaux lanceurs exploit�s depuis Kourou. La
fus�e russe Soyouz (Soyouz 2-1b et 2-1a) et Vega, un petit lanceur
europ�en en cours de développement.
Avec ces trois lanceurs, Arianespace s'ouvre toutes les orbites
commerciales de l'espace, de la plus basse � la plus haute.
- Ariane 5 ECA est d�di�e aux lancements simples et doubles de satcom
sur l'orbite de transfert g�ostationnaire ;
- Ariane 5 ES sera utilis�e pour lancer l'ATV, le vaisseau cargo
europ�en de l'ISS ;
- Soyouz pour les charges moyennes en GTO ;
- Et Vega pour les charges de 1500 kg sur les orbites basses, polaires
et h�liosynchrones.
Pour information, la version Soyouz 2-1b est une version modifi�e
de la Soyouz 2-1a elle-m�me version am�lior�e du lanceur russe de
'base'. Ces nouvelles versions disposent d'une coiffe plus grande
et d'un syst�me de contr�le num�rique. Quant � la Soyouz 2-1b, elle
sera �quip� d'une nouvelle t�l�m�trie, d'un syst�me embarqu� de
liaison avec le sol et surtout sera con�u pour �tre mis en oeuvre
verticalement. La version 2-1a a d�j� vol� et a �t� qualifi�e en
2004 / 2005.
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1ère Ariane 1
(24 décembre 79) |
1ère Ariane 3
(4 août 1984) |
1ère Ariane 4
(15 juin 1988) |
2ème Ariane 5G
(30 octobre 1997) |
2ème Ariane 5 ECA
(12 février 2005) |
Crédits ESA / CNES / Arianespace - Service optique
CSG |
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Ariane 5, un lanceur versatile
Ariane 5 est un lanceur �volutif. Il a �t� con�u de fa�on � �tre
am�lior� pour s'adapter aux besoins du march� et partant de l�,
p�renniser son utilisation pendant plusieurs d�cennies. Depuis son
entr�e en service en juin 1996, Ariane 5 a subit quelques am�liorations
et modifications faisant passer sa capacit� d'emport de 5,970 tonnes
� plus de 9 tonnes en orbite de transfert g�ostationnaire (GTO).
Et ce n'est pas fini. D'autres �volutions sont possibles !
Arianespace projette d'utiliser Ariane 5 jusqu'au d�but des ann�es
2020. La commande faite au Salon du Bourget 2007 d'un nouveau lot
de lanceur Ariane 5 ECA garantit la continuit� des livraisons des
lanceurs au-del� de 2010 et p�rennise l'activit� industrielle des
entreprises impliqu�es dans la construction de ce lanceur.
3 programmes d'�volution
De Perfo2000, � Ariane 5 Evolution et Ariane 5 Plus ces trois programmes
sur l'initiative d'Arianespace pour Perfo2000 et du CNES et de l'ESA
pour les 2 suivants ont donn� naissance � de nouvelles versions
du lanceur, aux capacit�s augment�es.
Avec Perfo2000 les performances GTO ont �t� augment�es d'environ
300 kg, passant de 5970 � 6300 kg. Ariane 5 Evolution a permis d'augmenter
les performances GTO de quelque 1400 kg, passant alors de 5970 kg
� 7,4 tonnes. Cela a �t� rendu possible par une augmentation de
la performance du moteur Vulcain (Vulcain 2) et l'all�gement de
certaines structures. Vulcain 2 fournissant 20 % de pouss�e suppl�mentaire
et une impulsion sp�cifique accrue de 3 secondes par rapport � son
pr�d�cesseur Vulcain 1
Quant � Ariane 5 Plus, il a �t� lanc� afin d'am�liorer les performances
et de d�velopper la polyvalence de l'�tage sup�rieur. Il a donn�
naissance aux lanceurs Ariane 5 ECA, un des lanceurs les plus performants
de l'histoire d'Arianespace (en terme de puissance et de la pr�cision
de la mise � poste). Il se caract�rise par un nouvel �tage sup�rieur
Cryotechnique qui remplace l'�tage � Propergols stockables (EPS)
d'Ariane 5G. Cet �tage utilise le moteur HM7B d'Ariane 4 ayant vol�
plus de 100 fois. La derni�re modification significative concerne
l'augmentation de la masse de propergols des 2 Etages d'Acc�l�ration
� Poudre (+ 2400 kg)
Ariane 5 ECB
Une derni�re �volution est possible. Elle pr�voit l'utilisation
d'un nouvel �tage sup�rieur cryotechnique et r�allumable qui se
diff�renciera de l'�tage ECA par le remplacement du moteur HM7B
par Vinci, un moteur r�allumable en cours de d�veloppement chez
Snecma. Ariane 5ECB sera capable de lancer jusqu'� 12 tonnes en
orbite de transfert g�ostationnaire.
Cette version sera lanc�e lorsqu'on aura besoin de lancer 2 satellite
de 6 tonnes en GTO, ce qui finira bien par arriver.
L'apr�s Ariane 5
Conscient des enjeux strat�giques et �conomiques inh�rents � l'utilisation
de l'espace � des fins civils et militaires, l'Europe se doit de
garantir e t
p�renniser son acc�s � l'espace et donc se pr�parer � l'apr�s Ariane
5.
Concept exploratoire TSTO (Two Stage To Orbit,
lanceur orbital � 2 �tages)
Ce lanceur de nouvelle g�n�ration (NGL) n'est pas clairement d�fini.
Ses performances pour l'orbite GTO seront vraisemblablement similaires
� celles d'Ariane 5 ECA / ECB. Une augmentation significative des
performances pour l'orbite basse est n�anmoins attendue en raison
d'une utilisation croissante de cette orbite ces prochaines ann�es.
La recherche d'une fiabilit� accrue et d'un co�t op�rationnel plus
bas qu'Ariane 5 sont l'un des axes majeurs de la r�flexion sur les
futurs lanceurs. De nouveaux modes de propulsion sont �galement
envisag�s, en particulier pour les �tages sup�rieurs.
L'ESA a mis en place en 2004 FLPP, un programme � m�me de d�finir
une feuille de route menant � la d�finition du NGL Le CNES et d'autres
pays europ�ens comme l'Allemagne et l'Italie ont �galement engag�
des ressources menant � des �tudes li�es � ce lanceur de nouvelle
g�n�ration. Cela se traduit notamment par une coop�ration �troite
avec la Russie (Oural) et la mise en place d'une coop�ration europ�enne
avec l'Allemagne et l'Italie.
Les contrats pass�s aupr�s des industriels europ�ens du secteur
visent avant tout � donner du travail aux �quipes de fa�on � maintenir
autant que possible, les comp�tences, une activit� �conomique et,
dans une moindre mesure, une motivation. Ces contrats portent g�n�ralement
sur la d�finition et le d�veloppement de d�monstrateurs con�us pour
explorer un domaine de vol ou une phase de vol particuli�re et d�fricher
le terrain d'une nouvelle technologie. Le financement de ces programmes
g�n�ralement nationaux ne demandent qu'� �tre europ�anis�s, gage
de leur p�rennisation.
Ariane face � la concurrence
Le durcissementde la concurrence d'Ariane sur le march� des lancem ents
commerciaux est �galement un axe de r�flexion. Aux Etats-Unis, bien
que la position dominante d'Arianespace agace, le risque de perte
de part de march� se trouve en Europe de l'Est et dans la r�gion
Asie-Pacifique, o� des ambitions �mergent.
Delta 4 et Atlas 5 (droite)
Du coup, les am�ricaines, Proton russes et Z�nith ukrainiennes,
H2A japonaises, Longue Marche chinoises et GSLV indiennes p�n�trent
le march� commercial avec plus ou moins de r�ussites.
La position d'Arianespace pour les lancements GTO est gu�re menac�e
par ces lanceurs. Les Delta 4 et Atlas 5, seuls lanceurs am�ricains
capables d'inqui�ter Arianespace sont utilis�s seulement pour le
lancement de satellites institutionnels, scientifiques ou militaires
pour le seul compte des Etats-Unis.
Quant aux lois am�ricaines visant � restreindre l'exportation de
certains composants de satellites vers la Chine, elles jouent �
plein leur r�le en emp�chant les lanceurs chinois d'�tre comp�titifs
sur le march�. L'avantage que leur procure leur faible co�t sur
le march� est effac� par l'augmentation du co�t de fabrication des
satellites.
Les axes de recherche
Le syst�me de transport qui succ�dera � Ariane 5 sera choisi parmi
les trois architectures suivantes. L'id�e d'un lanceur enti�rement
r�utilisable semble abandonn�e au profit d'une de ces solutions.
Evolutions d'Ariane 5 (projet Bargouzine, par exemple) ; Versions
d�riv�es d'Ariane 5 et Vega ; Nouveau concept de lanceur partiellement
r�utilisable.
La r�utilisation des lanceurs � l'�tude
Un des concepts �tudi�s par le CNES s'appuie sur un lanceur � 2
�tages enti�rement r�utilisable. Baptis� Everest pour Evolved European
Reusable Space Transportation, ce lanceur s'articule autour de l'architecture
dite � deux �tages vers l'orbite (Two Stage To Orbit). Le lanceur
serait compos� d'�tages superpos�s, dot�s d'ailes et aliment�s par
de l'hydrog�ne-oxyg�ne liquides. Ce projet, un des plus novateurs,
se heurte � de nombreux gaps techniques � franchir dont le retour
des �tages � Kourou ou encore la conception des r�servoirs.
Les �volutions possibles d'Ariane 5
On l'a vu, Ariane 5 est un lanceur versatile. Si  la
version ECB peut appara�tre pour certains comme l'ultime d�veloppement
d'un lanceur, con�u au d�but des ann�es 90, rien n'est moins sur.
Des �volutions sont possibles � partir de Vega et plusieurs �volutions
du lanceur sont � l'�tude. Elles visent toutes � augmenter les capacit�s
d'emport d'ergols et donc d'augmenter la masse des charges � lancer.
La premi�re d'entres-elles consisterait � renforcer la puissance
des 2 boosters d'appoints (les EAP).
En l'�tat, ces boosters ont une capacit� d'emport de 240 tonnes
d'ergols. L'�tage central pourrait �galement �tre modifi� et emporter
jusqu'� 500 tonnes d'ergols (contre un peu plus de 173 tonnes aujourd'hui).
Une autre alternative s'appuie sur l'utilisation d'un premier �tage
cryog�nique, similaire � l'�tage central d'Ariane 5, propuls� par
un Vulcain 2 et, si n�cessaire, l'utilisation de boosters de type
P80 (Vega) ou P60
Le projet Bargouzine
Des �tudes sont en cours sur un concept d'�volution d'Ariane 5 s'ap puyant
sur le remplacement des 2 propulseurs � poudre EAP par deux propulseurs
d'appoint � ergols liquides r�utilisables qui comme leur nom l'indique,
reviendront de fa�on automatique se poser sur piste apr�s leur fonctionnement,
afin d'�tre � nouveau r�utilis�s.
Concept exploratoire de
lanceur Bargouzine
Ces boosters RFBB utiliseraient un m�lange d'oxyg�ne et d'hydrog�ne
liquide (LOX / LH2).
Ils seraient propuls�s par 3, voire 4 moteurs d�riv�s du Vulcain
2, le moteur de l'�tage principal d'Ariane 5.
A la diff�rence des propulseurs d�pensables, ces RFBB auront une
configuration a�rodynamique en ligne avec leur retour sur Terre
dite 'canard' qui se traduit par des ailes delta � l'arri�re et
des plans canards � l'avant.
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