ATV-5, première étape pour le dernier ATV : la fusée s’élève, Lemaître décolle

60ème succès consécutif de la fusée Ariane 5. Mission accomplie : la fusée s'élève, Lemaître
décolle... Crédit image: ESA - CNES - Arianespace - Optique vidéo du CSG.

Et de 5...

C’est le mardi 29 juillet 2014 qu’une fusée Ariane 5 ES, lancée depuis le site ELA-3 de Kourou, a mis en orbite le cinquième et dernier véhicule automatique de transfert ATV (Automated Transfer Vehicle). ATV-5 alias George Lemaître, dernière mission de l'Agence Spatiale Europėenne vers la Station Spatiale Internationale...

La fusée s’élève, le maître décolle*...

Le décollage a eu lieu exactement à 23h47’38’’ UTC soit 20h47’38’’ à l’heure de Guyane française. Comme pour les satellites d’observation de la Terre, le rendez-vous avec la Station Spatiale Internationale demande un lancement à une heure précise. Si un arrêt de chronologie déborde de la fenêtre de lancement, le lancement est reporté au plus tôt au lendemain : dommage quand on veille tard exprès... Mais Ariane 5 a déjà montré sa ponctualité à de nombreuses reprises.

(*) Je n’ai pas pu résister... D'un autre côté, c'est un blog pédagogique sur le spatial.

Un report d'une semaine, un jour de décalage, un numéro décalé...

Si vous êtes à Paris ou à Toulouse, c’est en effet le mercredi 30 juillet 2014 à 1h47’38’’ que la 74^ème fusée Ariane 5 a décollé. C’est bien la même fusée, la mission VA219, c’est juste le décalage horaire...

La fusée Ariane 5 VA219 et l’ATV-5 Georges Lemaître parés au lancement au Centre
Spatial Guyanais. Crédit image : ESA / S. Corvaja

Vous suivez toujours ? Parce que cela demande également un peu d’attention pour suivre les numéros des missions.

La mission VA219 correspond au... 218^ème lancement d’une fusée Ariane.

Pourquoi ? Les numéros des vols Ariane, les missions VAxyz, sont affectés à des passagers particuliers, les satellites des clients d'Arianespace. C’est rare mais il arrive que des pannes ou des vérifications complémentaires sur un satellite retardent suffisamment une mission pour qu’elle soit lancée après celle qui aurait dû suivre. La fusée Ariane n’y est pour rien mais cela complique la tâche des équipes d’Arianespace et du Centre Spatial Guyanais en charge des campagnes de lancement en Guyane.

C’est déjà arrivé le 6 février 2014 avec le 250^ème lancement effectué par Arianespace : la mission VA217, emportant les satellites ABS-2 et Athena-Fidus, a décollé avant la mission VA216, lancée seulement le 22 mars 2014 : des vérifications complémentaires du satellite Amazonas 4A avaient entraîné cette inversion du calendrier. ASTRA 5B avait été mis en orbite par la même fusée.

Lemaître en tête

Même chose en mai 2014, avec le satellite OPTUS 10 et la mission VA 218 : des vérifications complémentaires ont entraîné le retour du satellite chez son constructeur SS/Loral en Californie. C’est ainsi que l’ATV-5 Georges Lemaître et la mission VA219 sont passés devant.

Depuis la fin du printemps, les principaux opérateurs de lancement, dont Space X qui a mis beaucoup de temps à régler un problème de fuite d'hélium, ont connu ce genre de péripéties qui encombrent le manifeste de lancement. Sans parler des échecs récents de la fusée Proton : même si ce sont surtout les missions institutionnelles russes qui ont connu des échecs, l'opérateur commercial de la plateforme Sea Launch en subit les conséquences.

Pour l’ATV-5, une seule petite péripétie : un retard d’une semaine lié à une vérification du système de contrôle d’attitude de la fusée Ariane 5.

Lemaître étonne avec ses kilos

Lemaître en mesure dix en longueur (10,27 mètres exactement) pour un diamètre de 4,48 mètres. Une fois les panneaux solaires déployés, l’envergure est de 22,3 mètres.

La masse de la charge utile de la mission VA-219 est un record : 20060 kg dont 19 926 kg pour le véhicule de transfert automatique proprement dit avec son module de propulsion, son module de service et son module de fret.

En pratique, l’ATV-5 emporte dans sa soute 6,6 tonnes, soit environ un tiers de la masse totale, de charge utile vers l’ISS. En détail, cela correspond à 843 kg d’eau, 100 kg d’oxygène (2 réservoirs) et d’air (1 réservoir), 2118 kg de carburant pour l’ISS, et 2695 kg de « dry cargo » pour l’équipage et les expériences scientifiques. Au total, George Lemaître quitte la Terre avec 4356 kg de carburant.

La partie avant de l’ATV-5 George Lemaître au moment de son intégration sur l’étage supérieur d’Ariane 5 au Centre Spatial Guyanais, avant la mise en place de la coiffe.
Crédit image : ESA / M. Pedoussaut

Au total, les cinq ATV lancés depuis 2008 par la version ES d’Ariane 5 représentent une charge utile satellisée de plus de 100 tonnes.

L’orbite visée pour l’ATV-5, après un mission d’une durée d’une heure et quatre minutes, est une orbite circulaire préparant un transfert vers l’orbite de la Station Spatiale Internationale : l’inclinaison est de 51,63° par rapport à l’équateur, l’altitude de 260 km. La précision atteinte est remarquable.

Un dernier pour la route

Comme c’est le dernier lancement d’un véhicule ATV et d’une fusée Ariane 5 ES, cela mérite de s’attarder un peu sur la configuration de cette version particulière d’Ariane 5 et sur la phase de mise en orbite.

Je m’appuie ici sur les informations publiées par Arianespace dans le kit d’information préparé pour chaque lancement.

Voyons d’abord la configuration du lanceur :

La configuration du lanceur Ariane 5 ES de la mission VA219 pour la mise en orbite de
l’ATV-5 Georges Lemaître. Crédit image : Arianespace

Ariane 5 et ATV-5

Après l’allumage et le contrôle du moteur cryogénique principal, les deux étages d’accélération à poudre (EAP) sont mis à feu et font décoller la fusée. Le lanceur monte d’abord verticalement pendant cinq secondes, bascule ensuite vers le Nord-Est. Le calculateur de bord commande le système de contrôle d’attitude de façon à garder l’axe du lanceur parallèle à la direction de sa vitesse : l’objectif est de minimiser les efforts aérodynamiques pendant toute la phase atmosphérique, en gros jusqu’au largage des deux EAP.

La trajectoire de la mission VA219 : Ariane 5 met l’ATV-5 George Lemaître sur la route
vers l’ISS. Crédit image : Arianespace

Lemaître sans la coiffe

La coiffe protégeant l’ATV est larguée peu après le largage des EAP vers H0 + 144 s. A partir de là, les ordinateurs de bord optimisent la trajectoire en minimisant la consommation en ergols pour rejoindre d’abord l’orbite visée pour la fin de la propulsion de l’étage principal (EPC) puis l’orbite intermédiaire à la fin du premier allumage de l’étage supérieur (EPS).

2 minutes et demi après le décollage de la fusée Ariane : spectaculaire image de la
séparation des deux boosters EAP du vol VA219. Crédit image : ESA - S. Corvaja

Lemaître à 7600 mètres par seconde

Pour cette mission, l’EPC retombe au large des côtes du Portugal dans l’Océan Atlantique.

Après une phase balistique de 45 minutes, l’étage supérieur (EPS) est rallumé afin de circulariser l’orbite, orienter et séparer l’ATV sur son orbite finale, à une altitude de 260 km et à une vitesse d’environ 7 600 m/s.

Une fois l’ATV séparé, le lanceur Ariane 5 entame une deuxième longue phase balistique : après presque un tour complet de la terre, l’EPS est rallumé à nouveau afin de désorbiter la partie supérieure du lanceur dans une zone déserte de l’océan Pacifique Sud.

Une autre photographie du décollage de la fusée Ariane 5 emportant le cinquième ATV
George Lemaître quelques secondes après la mise à feu le 30 juillet 2014 à h43 UTC.
Crédit image : ESA - S. Corvaja

En savoir plus :

Le kit d’information lancement sur la mission Ariane VA219.
Le site Arianespace.tv pour suivre le lancement en direct.
Sur le site de l’ESA, le blog de l’ATV George Lemaître et les pages sur le programme ATV.
Les autres articles dans la catégorie "satellites et lancements".

Et les autres articles du blog Un autre regard sur la Terre sur les missions ATV vers la Station Spatiale Internationale :

5 juin 2013, VA213, ATV-4, Albert Einstein :

23 mars 2012, VA205, ATV-3, Edoardo Amaldi :

16 février 2011, VA200, ATV-2, Johannes Kepler :
9 mars 2008, ATV-1, Jules Verne : à cette époque le blog Un autre regard sur la Terre n’existe pas encore...