Le design définitif d’Ariane 6

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Airbus Safran Launchers présente l’architecture finale du futur lanceur européen à quatre ans de son premier vol

Créée en janvier 2015, la société Airbus Safran Launchers est le maître d’œuvre des lanceurs européens Ariane 5 (qui vient d’effectuer son 70e lancement réussi d’affilée) et Ariane 6 (en cours de développement dans le cadre du contrat signé avec l’Agence spatiale européenne le 12 août 2015).

Modulaire, la future Ariane 6 sera adaptée à la plupart des satellites commerciaux et institutionnels. Standardisée et reprenant un certain nombre d’éléments existants, elle doit permettre une réduction des coûts de lancement de l’ordre de 40 à 50%. Son premier vol est programmé pour 2020 et son utilisation pleinement opérationnelle pour 2023.

En un an à peine, l’organisation industrielle et le design d’Ariane 6 ont été finalisés. Airbus Safran Launchers vient de diffuser une vidéo présentant le lanceur dans sa forme définitive.

Nous vous en avions parlé dans l’article « Les futurs lanceurs spatiaux européens : Ariane 5 ME et Ariane 6« . L’Europe cherche à rester leader du lancement de satellites commerciaux, elle cherche pour cela à rester compétitive en terme de prix par rapport à l’américain SpaceX ou par rapport aux Russes. Espérons qu’elle y parvienne.

Un nouvel âge d’or pour le spatial ? (partie 4)

Les ingénieurs de l’ESA (parmi d’autres) doivent êtres aux anges ce soir. La sonde Rosetta vient en effet de donner signe de vie après un sommeil de presque 1000 jours qui lui a permis de se rapprocher de sa cible: la comète Churyumov-Gerasimenko. Cette mission de près d’un milliard d’euros et lancée en mars 2004 à bord d’une ariane 5 vise à mieux comprendre la composition du noyau de la comète grâce à la première mise en orbite d’une sonde autour d’un tel corps. Ces études sont nécessaires pour essayer de mieux comprendre comment s’est formé le système solaire. Mais Rosetta n’est pas seule dans son voyage: elle est accompagnée d’un petit atterrisseur, nommé « Philaé » (image ci-dessous), qui se posera sur le sol de la comète grâce, notamment, à des harpons et des petit propulseurs. Cette phase sera extrêmement délicate puisque la gravité ainsi que la composition de la comète rendent toute manœuvre difficile. L’atterrissage est prévu le 11 novembre 2014 et si celui-ci est un succès alors la mission Rosetta pourra sans aucun doute être considérée comme un des plus beaux exploits de la science spatiale européenne.

Vue d'artiste de Philaé posé sur la comète Churyumov-Gerasimenko
Vue d’artiste de Philaé posé sur la comète  Churyumov-Gerasimenko

La prochaine grande mission de l’ESA sera, en collaboration avec l’agence spatiale japonaise (JAXA), BepiColombo, à destination de Mercure. Parmi les objectifs de cette mission ne comprenant que des orbiteurs figure notamment l’explication de l’existence d’un fort champ magnétique autour de Mercure ou encore la détermination de la nature (liquide ou solide) du noyau de la planète. D’un point de vue technologique et plus particulièrement de la propulsion la sonde embarquera la solution prometteuse de l’électrique avec un propulseur à grilles, capable de fournir une faible poussée mais une forte Isp (vitesse d’éjection du gaz). Décollage en août 2015 et insertion en orbite mercurienne en janvier 2022. Ensuite ce sera au tour de la mission phare de la décennie pour l’agence spatiale européenne (en forte collaboration avec l’agence spatiale russe): Exomars. Cette dernière sera en faite en deux parties: une première mission en 2016 qui sera constituée d’une orbiteur et d’un atterrisseur. Ce dernier servira de répétition géante avant la grande mission de 2018 qui devrait voir pour la première fois de l’Histoire un rover européen fouler le sol martien (image ci-dessous). Bien que fourni en énergie grâce à des panneaux solaires (et donc possédant une durée de vie moins grande qu’un Curiosity et sa pile nucléaire), le petit engin aura la capacité particulièrement intéressante de forer le sol à la recherche, en autre, de possibles traces de vie sur la planète rouge. Après plusieurs problèmes de financement, notamment à cause de désistement de la NASA, Exomars semble aujourd’hui bel et bien sur les rails, pour notre plus grand plaisir.

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Le rover de la mission Exomars.
Le rover de la mission Exomars.

Les futurs lanceurs spatiaux européens : Ariane 5 ME et Ariane 6

L’agence spatiale européenne (ESA) développe actuellement deux lanceurs spatiaux, Ariane 5 ME et Ariane 6, afin de remplacer la fusée Ariane 5 et la fusée Soyouz qui est utilisée par les européens mais de fabrication russe.

Ariane 5 est pourtant une fusée rentable, du moins actuellement. Elle est leader dans le domaine du lancement des satellites de télécommunication sur l’orbite de transfert géostationnaire, mais l’arrivée de concurrents comme les fusées chinoises ou SpaceX remet en cause ses capacités.

Ariane 5 ME

Une des critiques qui est faite à Ariane 5 est son impossibilité actuelle à redémarrer le moteur de son deuxième étage après un arrêt. En effet certain satellites ont une orbite qui nécessite ce redémarrage. A l’heure actuelle ces contrats sont alors perdus.
La version ME (Midlife Evolution) d’Ariane 5 aura un moteur Vinci pour le deuxième étage qui pourra être redémarré. De plus elle sera plus puissante qu’avant étant capable d’envoyer  12 tonnes en orbite de transfert géostationnaire, contre 9.3 tonnes actuellement. Son premier décollage est prévu entre 2017 et 2019.

Concepts d’Ariane 6 à l’étude

Ariane 6 quant à elle n’est pas encore un projet assuré contrairement à Ariane 5 ME. Elle a reçu en 2012 un budget de 157 millions d’euros pour son étude et la décision de sa fabrication sera prise en 2014. Si ce projet est confirmé le premier décollage de cette fusée pourrait avoir lieu à l’horizon 2021.
Les objectifs de l’ESA pour Ariane 6 sont de développer une fusée extrêmement modulable, qui ne pourra plus lancer deux satellites en même temps come Ariane 5, caractéristique qui s’est révélée décevante. Ses capacités de lancements seront de 3 à 6 tonnes en orbite géostationnaire, une puissance plus faible qu’Ariane 5 et qui correspond mieux aux marché actuel du satellite. Avec Ariane 6 l’ESA confirme donc également sa volonté de ne pas s’engager dans les vols habités qui coûteraient trop cher à l’Europe. L’Europe ne fera donc pas (ou très peu) partie de la course à l’espace, le sujet n’étant sûrement pas assez important chez nous, hélas.

Malgré tout Ariane 6 et Ariane 5 ME sont de très beaux projets et vous pouvez les suivre plus en détaille sur le site de l’ESA. Je vous invite également à lire l’article très intéressant d’Enjoy Space sur les début du fantastique projet Ariane. La France en étant à l’origine on peut tout de même être fiers.

Les news spatiales de la semaine.

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Dans sa quête de commercialiser des vols suborbitaux dès l’année prochaine, Virgin Galactic continue ses tests. Le vendredi 8 mars 2013 un nouvel essai du moteur de son SpaceShipTwo (SS2), le RocketMotorTwo, a été réalisé par les ingénieurs. Il s’agît du second essai d’une courte série de tests de qualifications avant le premier vol propulsé de SpaceShipTwo, qui devrait intervenir très prochainement. La photo ci-dessus a été prise lors de ce test.  Le test a duré entre 15 et 30 secondes et il s’agît du 26ème essai au total. En plus du moteur, Virgin Galactic (et Scaled Composite, la société de Burt Rutan qui construit le système surborbital pour Virgin) a fait voler les 11 et 14 mars dernier l’avion porteur de SS2, le WhiteKnightTwo. Ces vols ont pour objectifs d’entraîner et de former les pilotes ainsi que d’effectuer des tests sur les systèmes de vol.

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Orbital Sciences Corporation vient d’annoncer qu’elle vise un lancement entre les 16 et 18 avril prochains pour son lanceur Antares (photo ci-dessus). Rappelons que ce lanceur est destiné à mettre en orbite le cargo ravitailleur Cygnus pour l’ISS. Lors de ce vol inaugural il n’y aura pas de cargo installé, l’objectif principal de cette mission étant de validé le lanceur. Autres nouvelle récente du côté de Mars, le rover Curiosity, alors qu’il rencontre des problèmes (la mémoire du rover aurait été corrompue. Par mesure de précaution, le mode repos avait été déclenché, car il ne fallait pas l’endommager davantage) a permis de confirmer grâce à l’analyse d’échantillons recueillis à l’intérieur du premier forage que la vie a pu exister sur Mars. La découverte de soufre, d’azote, d’hydrogène, d’oxygène, de phosphore et de carbone va dans ce sens car il s’agit là de quelques-uns des ingrédients chimiques essentiels à la vie. Toujours concernant la planète rouge, on a appris avec plaisir que la mission ExoMars est définitivement lancée grâce à l’accord qui a été signé entre Jean-Jacques Dordain (directeur de l’ESA) et Vladimir Popovkin (directeur de Roscosmos) au siège parisien de l’Esa. Le programme ExoMars comprend deux missions qui seront lancées en 2016 et 2018. Enfin on peut signaler le retour sur Terre de l’équipage de l’expédition 34 de l’ISS composé de deux russes et un américains (photo ci-dessous). L’expédition a duré plus de trois mois.

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L’exploration de Mars: le futur.

Après avoir vu la situation actuelle de l’exploration martienne, intéressons nous aux futures sondes qui partiront à destination de la planète rouge. Il y a aujourd’hui, de façon certaine, cinq missions en cours avec des dates de lancement qui vont de novembre 2013 à 2020. Sur ces cinq missions, il y en a trois américaines (MAVEN, InSight et un clone de Curiosity que l’on appellera entre nous Curiosity 2.0), une indienne (Mangalyaan) et une franco-russe (ExoMars). Commençons par cette dernière. Après de multiples rebondissements, celle-ci semble enfin sur les rails mais cela n’a pas été simple. En effet, au départ, l’ESA (l’agence spatiale européenne) s’était associée avec la NASA pour réaliser cette ambitieuse et coûteuse mission mais suite aux difficultés financières outre-atlantique cette-dernière s’est finalement retirée du programme (argument discutable puisque peu après l’annonce du retrait américain de cette mission, la NASA annonçait le lancement de Curiosity 2.0). Finalement, l’ESA a réussie à trouver un nouveau partenaire avec Roscosmos (l’agence spatiale russe) et leur partenariat a été confirmé lors de la dernière rencontre des ministres européens en charge de l’espace. ExoMars compte en fait deux missions distinctes: en 2016, un lanceur russe Proton lancera un satellite vers Mars, nommé Trace Gas Orbiter (TGO), qui effectuera des analyses de l’atmosphère martienne et aidera aussi à sélectionner un site d’atterrissage pour le rover de la deuxième mission, en 2018. Pour préparer  et acquérir les technologies nécessaires à son premier atterrissage sur la surface de Mars, l’ESA enverra aussi, aux côtés de TGO, un petit lander nommé « Entry, Descent and Landing Demonstrator Module » (EDM). L’atterrissage se fera grâce à un parachute et des rétrofusées. La deuxième mission du programme ExorMars, en 2018, comprendra un rover (vidéo ci-dessus) et un module d’atterrissage pour celui-ci (construit à 80% par les russes et à 20% par les européens). Ces derniers seront aussi lancés par une fusée Proton à Baïkonour. Le rover aura la particularité de pouvoir forer le sol jusqu’à 2 m pour prélever des échantillons qui pourraient contenir des traces d’une vie passée ou présente.

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Voyons maintenant les futurs engins de la NASA qui iront se poser sur la surface de Mars. Trois projets sont actuellement en cours: MAVEN, InSight (image ci-dessus) et Curiosity 2.0. Le premier est un satellite qui sera lancé entre novembre et décembre 2013 depuis Cap Canaveral par une fusée Atlas V. Il s’insérera en orbite martienne, si tout va bien, le 22 septembre 2014. L’objectif de MAVEN est de déterminer l’histoire de la perte de gaz atmosphériques à travers le temps pour fournir des réponses sur l’évolution du climat sur ​​Mars. La seconde mission, InSight consistera en un lander similaire à Phoenix qui s’est posé sur mars en mai 2008. Le lancement est prévu pour 2016 et le lander emportera deux instruments scientifiques : un sismomètre et un capteur de flux de chaleur s’enfonçant jusqu’à 5 mètres sous la surface du sol. Tous deux doivent fournir des données qui contribueront à mieux connaître la structure et la composition interne de Mars. Enfin, la troisième mission est encore mystérieuse mais on sait que la plupart des technologies développées pour Curiosity seront réutilisées (notamment son système d’atterrissage sky-crane). La date de lancement envisagée à l’heure actuelle est 2020 mais des changements sont possibles.

Mangalyaan

Aux côtés des grandes nations du spatial, l’Inde devrait aussi se faire remarquer cette année. Nous reparlerons des projets de l’ISRO (l’agence spatiale indienne) dans un autre article mais celle-ci mène plusieurs projets très ambitieux (notamment un programme habité). Mais ici c’est dans le domaine de l’exploration martienne que nous retrouvons les indiens avec la mission Mangalyaan (photo ci-dessus) qui devrait être lancée en novembre 2013 par un lanceur national, le PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle). D’une masse de 500 kg, la sonde comprendra plusieurs instruments scientifiques qui permettront d’étudier par exemple la présence de méthane dans l’atmosphère martienne mais l’objectif principal de la mission est surtout technologique, Mangalyaan est vu avant tout comme un démonstrateur technologique qui permettra à l’Inde d’acquérir le savoir-faire nécessaire pour la conduite de missions interplanétaires. Si elle réussie, ce sera la première mission asiatique à destination de Mars (si on ne compte pas la Russie comme un pays d’Asie). On peut néanmoins noter que ce n’est pas la première tentative puisque la Chine avait voulu envoyer l’orbiteur Yinghuo-1 vers la planète rouge lors de la missions ratée Phobos-Grunt. Nul doute que la Chine, en tant que nouvelle grande nation du spatial, retentera sa chance très prochainement.

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Une base lunaire construite grâce à l’impression 3D.

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L’impression 3D a le vent en poupe. En effet, après Deep Space Industries qui envisage de déployer des imprimantes 3D dans l’espace, c’est au tour de l’ESA (l’agence spatiale européenne) de présenter un projet de recherche utilisant lui aussi cette technologie. Celle-ci a fait équipe avec des industriels dont la célèbre agence d’architecture britannique Foster + Partners (déjà à l’origine du premier spatioport commercial au monde, Spaceport America) pour imaginer et mettre au point un concept de base lunaire qui serait construite grâce à des robots-imprimantes. Le schéma d’une telle mission consisterait à envoyer des modules gonflables (semblablent à ceux de Bigelow Aerospace) ainsi que plusieurs exemplaires de ces robots. Une fois sur la surface lunaire, les modules en forme de dôme seraient installés et gonflés pour qu’ensuite les robots, munis de leur imprimante 3D, viennent les recouvrir de régolite couche par couche. Ce bouclier permettrait au dôme et à ses habitants d’être protégé des micrométéorites et des radiations.

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L’utilisation d’une telle technologie présenterait plusieurs avantages parmi lesquels une réduction importante des moyens logistiques nécessaires au lancement depuis la Terre. Le matériau de base, le régolite lunaire, étant présent en très grande quantité sur la Lune, les robots seraient en mesure de construire de grandes structures sans avoir besoin de ravitaillement depuis la Terre. En guise de démonstration, un bloc de 1,5 tonnes a été construit par impression 3D avec un matériaux semblable au régolite lunaire. Les ingénieurs ont opté pour une structure creusée de cellules fermées – qui rappelle les os des oiseaux –  car celle-ci offre une bonne combinaison de résistance et de poids. Pour le moment ce projet n’est un qu’un programme de recherche et plusieurs points nécessitent de plus amples études. Par exemple les poussières lunaires ainsi que les variations importantes de température pourront peut être poser des problèmes quand au bon fonctionnement des machines (pour le moment les imprimantes 3D ont seulement été testées en condition normale de température et de pression). D’autres progrès sont aussi prévus quand à la rapidité de construction avec une vitesse actuelle de 2m par heure qui devrait passer prochainement à 3,5m par heure, permettant de construire un dôme en une semaine. Plus d’informations ici.

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