Centres Spatiaux
CENTRES SPATIAUX
Qu'est-ce qu'un centre spatial
Un port spatial est un ensemble d'installations qui permettent à un opérateur d'effectuer un lancement en toute sécurité, autant pour les lieux que pour les populations environnantes. Malgré des règles de sécurités strictes, des accidents sont toujours possibles. Le dernier en date est celui de la base d'Alcantara au Brésil. Un booster de la fusée VLS s'est allumé et a explosé, tuant les 21 personnes qui préparaient le lancement. Tout le site a été détruit. Les accidents restent cependant rares dans la conquête spatiale.
Un port spatial regroupe donc tous les moyens mis en oeuvre afin de permettre une mission d'être réalisée en sécurité mais aussi avec succès. Ces moyens sont les radars de poursuite qui récoltent les données transmises par le lanceur durant tout le vol. Ils sont placés tout le long de la trajectoire quand c'est possible. Il y a également le zoning industriel dans lequel les carburants sont produits. Ces installations sont toujours mises à l'écart de la zone de lancements pour une raison évidente de sécurité. Un lancement ne peut avoir lieu si personne n'est là pour surveiller les activités. C'est le rôle de ce qu'on va appeler les salles de contrôle. En fonction du pays qui lance, cela diffère quelque peu, sans oublier les bâtiments où sont préparés les charges utiles et le lanceur. Et en dernier, et non des moindres, le pas de tir qui comprend la tour de lancement contre laquelle le lanceur est installé et parfois une tour de servitude pour les derniers préparatifs.
Description d'un centre spatial
Pour donner une idée assez précise, je vais prendre l'exemple de Kourou avec les installations de lancement de la fusée Ariane 5.
Le zoning industriel comprend toutes les installations de production des carburants, c'est à dire, la poudre des boosters, l'hydrogène et oxygène liquides de l'étage principal d'Ariane 5 et les autres fluides. C'est dans le zoning industriel que les segments qui forment les boosters sont remplis de poudre avant d'être acheminés dans la zone de préparation. Les carburants liquides sont stockés dans des cuves protégées thermiquement puisque l'hydrogène et l'oxygène liquides doivent conserver une température de -270°C pour le premier et -180°C pour le dernier.
Le
bâtiment d'intégration lanceur à Kourou - Photo ESA
Le zone de préparation de la fusée recouvre une grande surface parsemée de divers bâtiments éloignés l'un de l'autre pour des raisons de sécurité.
Dans l'ordre des opérations:
BIP (Bâtiment d'Intégration des Propulseurs): les différents segments remplis de poudre sont conduits au BIP pour être assemblés l'un sur l'autre pour avoir les 2 boosters indispensable pour arracher Ariane 5 de l'attraction terrestre;
BIL (Bâtiment d'Intégration Lanceur): une fois nos 2 boosters assemblés, ils sont acheminés par rail au BIL. Ils sont déposés sur la table de lancement, table qu'ils ne quitteront plus jusqu'au décollage. L'opération principale dans ce hall est l'intégration de l'étage principal entre les 2 boosters et le montage de l'étage supérieur. L'assemblage de la fusée est bien avancé mais pas terminé. Il reste à mettre la charge utile. C'est le rôle du BAF.
BAF (Bâtiment d'Assemblage Final): les satellites qui ont été préparés dans la zone de préparation de la charge utile sont installés au sommet la fusée. La dernière opération consiste à enfermer les satellites sous l'énorme coiffe. Un dernier contrôle donnera le feu vert pour transférer la fusée sur le pas de tir.
La zone de préparation des charges utiles (Ensemble de Préparation de la Charge Utile selon les termes appropriés) comprends plusieurs bâtiments où les satellites sont testés, vérifiés, préparés et remplis d'ergols.
La zone de lancement est la dernière étape de la fusée. Elle y est conduite la veille du lancement. Les dernières opérations sont réalisées depuis une salle de contrôle située bien en arrière. Elles consistent à remplir l'étage principal de carburants et effectuer toutes les opérations qui doivent conduire à l'allumage du moteur principal à H0. S'ensuit une vérification par ordinateur de son bon fonctionnement puis les boosters sont allumés, ce qui fait décoller la fusée. Il reste encore à décrire tous les moyens de contrôles que sont les radars, salles de contrôle et autres.
Les moyens de contrôle de la préparation et du lancement des fusées sont diversifiés. Il passe de la salle de contrôle Jupiter 2 où l’on fait le décompte final, à la salle permettant de détruire la fusée en cas d’anomalie sans oublier tous les radars, moyens météo mis à la disposition des techniciens.
Salle
de contrôle Jupiter 2 au Centre spatial guyanais de Kourou - Photo
ESA
Salle de contrôle Jupiter 2: C’est dans cette salle que l’on coordonne tous les moyens afin d’effectuer le lancement dans les meilleures conditions possibles. Dans cette salle se regroupe tout le personnel concerné directement par le lancement, c’est-à-dire le DDO (Directeur Des Opérations), le Chef de mission, les clients, les responsables d’Arianespace, de l’ESA, du CNES, du CSG et les contrôleurs. A noter que le DDO est le responsable de l’équipe de lancement. Lorsque la séquence synchronisée est lancée, seul le DDO peut l’arrêter. C’est également le DDO qui fait le décompte final et annonce les étapes importantes lors d’un lancement comme la séparation des étages par exemple.
Centre De Lancement: Le CDL est un centre permettant la préparation, le contrôle et la vérification d’un lanceur. C’est également à partir du CDL que l’on procède au remplissage des étages à ergols liquides d’Ariane.
Salle de sauvegarde: En permanence, les paramètres du vol sont transmis par la fusée vers les antennes radar installées le long de sa trajectoire. Et donc, à chaque moment, il est possible de contrôler le bon fonctionnement du lanceur. Si au cours du vol on perdait le contrôle de la fusée, un ordre de destruction serait envoyé. Cet ordre peut venir soit de la fusée elle-même (dans le cas où elle perdrait son intégrité) ou par la sauvegarde en vol. A ce moment-là, le système de destruction serait télécommandé depuis le sol. Il est à noter que c’est le seul ordre que le sol peut envoyer à la fusée. Le pilotage, le guidage et la séparation de ses réservoirs vides se fait via le programme de vol installé dans les ordinateurs de la fusée.
La
station de poursuite à la Montagnes des Pères en Guyane
- Photo CNES
Les radars: Les radars sont les moyens mis à la disposition des contrôleurs afin de vérifier le bon fonctionnement de la fusée en vol. En permanence, la fusée envoie des informations la concernant telles que la pression des moteurs, la vitesse, l’altitude, la vitesse de rotation des pignons et même jusqu’à la température des différents circuits. Ces données sont reçues par les radars avant d’être envoyées vers la salle de contrôle. Après chaque vol, ces informations sont examinées. Si une petite imperfection est trouvée, elle est corrigée sur la fusée suivante. Ces informations reçues peuvent également aider à comprendre les raisons d’un échec. En effet, il n’est pas toujours possible d’aller rechercher les débris. Alors, la seule façon de trouver le problème est d’examiner les paramètres du vol. Les radars présents à Kourou ont aussi une autre fonction. Ils permettent de dresser un bulletin météo qui autorise ou non un lancement.
Sources
- La documentation guyanaise - Centre Spatial Guyanais de Jena-Michel Desobeau (Saga)
- Centre Spatial Guyanais - Port spatial de l'Europe
- Space Connection 14 - Dossier Ariane
- Space Connection 25 - Ariane 5, le lanceur spatial européen de l'an 2000