CNES Mag n°36 jan/fév/mar 2008
CNES Mag n°36 jan/fév/mar 2008
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°36 de jan/fév/mar 2008

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 72

  • Taille du fichier PDF : 7,6 Mo

  • Dans ce numéro : le CNES et les vols habités.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 44 - 45  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
44 45
J dossier special report contrôle de Houston et de Moscou lorsqu’il se trouve à proximité de l’ISS. Chaque opération doit respecter une série de contraintes, définies par les partenaires de la station et le concepteur du véhicule : sécurité, éblouissement limité des senseurs par le Soleil, obligation de survol des stations sol russes, valeur maximale des manœuvres… À bord de l’ISS, en parallèle du centre de contrôle, l’équipage prépare et surveille les opérations d’approche et d’amarrage de l’ATV avec la possibilité d’intervenir si besoin est, en stoppant ou annulant l’approche. Ces échanges en temps réel entre l’ATV, la station, Houston, Moscou et Toulouse impliquent des transferts immédiats de milliards de bits de télémétrie et un réseau de communication performant, qui repose en particulier sur les satellites américains TDRS et le satellite européen Artémis. RÉPÉTITIONS GÉNÉRALES Le 3 août 2007, la première simulation grandeur nature d’amarrage de l’ATV à l’ISS a été mise en place durant 8 heures, associant pour la première fois trois centres de contrôle situés dans trois pays différents et travaillant sur différents fuseaux horaires. Au total, une douzaine d’exercices conjoints de ce type ont été nécessai- L’ATV Jules Verne en intégration au CSG. ATV Jules Verne during integration at the CSG. res pour s’assurer du bon fonctionnement de la répartition des rôles entre les centres et d’une bonne coordination générale. Car le vol inaugural du premier ATV, Jules Verne, s’annonce particulièrement complexe et important puisqu’il s’agit d’un vol de démonstration destiné à valider les capacités du vaisseau européen à servir de cargo à la station : durant au moins deux CNES/ESA/ARIANESPACE, CSG SERVICE OPTIQUE VIDÉO Caractéristiques de l’ATV Maître d’œuvre industriel : Astrium Space Transportation Nombre de sociétés impliquées : 30 (1500 personnes) dans 10 pays Lanceur : Ariane 5 ES-ATV Charge utile : 7,7 tonnes (14 m 3) Masse maximale au décollage : 20,7 tonnes (19,4 tonnes pour Jules Verne) Masse à vide : 10,5 tonnes Longueur : 10,80 m Diamètre maximal : 4,50 m Envergure (panneaux solaires déployés) : 22 m ATV at a glance Prime contractor : Astrium Space Transportation Number of firms involved : 30 (1,500 people) in 10 countries Launch vehicle : Ariane 5 ES-ATV Payload : 7.7 tonnes (14 m 3) Maximum lift-off weight : 20.7 tonnes (19.4 tonnes for Jules Verne) Empty weight : 10.5 tonnes Length : 10.8 m Maximum diameter : 4.5 m Span (with solar panels deployed) : 22 m semaines, il devra effectuer de multiples approches, évitements et autres manœuvres orbitales délicates à proximité de l’ISS destinées à démontrer son parfait comportement avant de s’amarrer à la Station. Déclaré bon pour le service, l’ATV pourra ensuite rallier la station tous les 18 mois, apportant du fret pour l’équipage (équipements, eau, air et nourriture) et assurant le rehaussement de l’orbite. ■ 40 ESA/D. DUCROS, 2007 Trajectoire de vol du cargo européen au-dessus de l'Europe. Flight trajectory of the ATV over Europe. cnesmag u JANVIER 2008
u PASCAL NOIR, DLA Ariane 5 ES-ATV Les modifications nécessaires Le lancement de l’ATV revêt plusieurs aspects inédits pour le lanceur européen : embarquer une charge utile pouvant atteindre 21 tonnes, la placer à 260 km d’altitude sur une orbite circulaire inclinée de 51,6°* et devoir rallumer l’étage supérieur à deux reprises après une longue phase balistique. Le premier complément de poussée, de 30 secondes, permet de circulariser l’orbite. Le second, de 15 secondes, assure un « freinage » de l’étage supérieur et provoque sa destruction au-dessus du Pacifique. Il s’agit d’empêcher tout retour aléatoire au-dessus de zones habitées. L’Ariane 5 ES-ATV est née de l’assemblage d’éléments existants, éprouvés sur des versions déjà en service : l’étage principal cryotechnique de l’Ariane 5 ECA (version la plus puissante, capable d’expédier 10 tonnes vers une orbite de transfert géostationnaire), surmonté de l’étage à propergols stockables (réallumable) de l’Ariane 5 GS standard et équipé de deux étages d’accélération à poudre plus performants. Un nouveau programme de vol a dû être défini et le matériel modifié pour résister à des charges plus importantes. La case à équipement, fabriquée en carbone, est renforcée et le système de contrôle d’attitude est adapté pour cette mission de longue durée. Par mesure conservatoire, les ergols liquides de l’étage supérieur sont réchauffés (de 27 à 33 °C) avant le lancement pour éviter de trop refroidir durant la phase balistique. Enfin, la nouvelle trajectographie nécessite la mise en place de nouvelles stations de poursuite. * Les satellites habituellement embarqués sont placés sur des orbites géostationnaires inclinées d’environ 5,5° ou des orbites polaires inclinées d’environ 98,8°. Ariane 5 ES-ATV Launcherupgrades for ATV s The ATV will mark several firsts for Europe’s launcher : it will be carrying a payload ofup to 21 tonnes, injecting it into an inclined 51.6° circular orbit 1 at an altitude of 260 kilometres and reigniting itsupper stage twice after a long ballistic coast phase. The first firing will deliver 30 seconds of additional thrust to circularize the orbit. The second, lasting 15 seconds, will slow theupper stage so that it falls back into the atmosphere and breaksup over the Pacific to prevent any chance of falling on populated areas. Combining proven elements from other versions, Ariane 5 ES-ATV features the EPC main cryogenic stage of the Ariane 5 ECA (with a lift capacity into GTO of 10 tonnes), topped by the EPS reignitable storable propellant stage of the Ariane 5 GS and two higher-thrust EAP solid booster stages. For the ATV, new flight software had to be defined and the launcher was modified to withstand higher loads. The carbon fibre structure of the vehicle equipment bay has been strengthened and the attitude control system adapted for a longer flight. As a precaution, theupper stage’s liquid propellants are heated to 27-33°C before launch to stop them getting too cold during the ballistic phase. Lastly, the new launcher trajectory requires a dedicated network of tracking stations. 1 Satellites are usually launched into geostationary orbits inclined 5.5° or polar orbits inclined 98.8°. ESA/D. DUCROS, 2005 Houston, Moscow and Toulouse, and a highly effective communications network, using in particular the U.S. TDRS satellites and the European Artemis satellite. Le rôle de la DLA Depuis le projet L3S (ancêtre de la première Ariane, décidé en 1973) jusqu’à la version ECA d’Ariane 5 (mise en service en 1999), la Direction des lanceurs du CNES à Évry a mené, par délégation de l’Esa, tous les projets de développement des différentes versions d’Ariane. C’est donc fort logiquement qu’elle a hérité en 1998 de la maîtrise d’œuvre pour le développement et la qualification du lanceur de l’ATV : Ariane 5 ES-ATV. En pratique, il s’agit de mener le projet de bout en bout, depuis la définition des spécifications techniques du lanceur jusqu’à l’édition des procédures de mise en œuvre pour l’exploitant (Arianespace), en passant par l’établissement des contrats avec les industriels partenaires (l’architecte industriel et étagiste EADS Astrium, les motoristes Snecma et Europropulsion, le fabricant de la coiffe Oerlikon, etc.) pour les études et les essais, la conduite des travaux en accord avec le planning et le budget prévisionnels, la vérification des résultats, les contre-expertises et l’acceptation finale de la définition. En outre, la DLA assure le rôle d’autorité de conception des moyens sol de lancement. Le projet, d’un coût d’environ 75 millions d’euros, implique entre 100 et 150 personnes à la DLA. Une fois le lanceur qualifié (quelques semaines avant son départ), la DLA restera autorité de qualification : elle continuera de valider l’aptitude au vol du lanceur en cas de modification en phase d’exploitation. DLA’s role s u BERNARD CHEMOUL, DLA From the L3S project that preceded the first Ariane launcher decided in 1973 to the Ariane 5 ECA variant that entered service in 1999, CNES’s Launch Vehicles Directorate (DLA) in Evry has served as the delegated contractual authority for ESA, responsible for developing all new versions of Ariane. It was therefore logically made prime contractor in 1998 to develop and qualify the ATV’s launcher, the Ariane 5 ES-ATV. DLA is driving this project from start to finish. Its tasks include defining the launcher’s technical specifications, drafting operating procedures for the launch operator (Arianespace), drawingup study and test contracts with suppliers, managing work in line with schedules and budgets, validating deliveries, leading independent appraisals and signing off final acceptance of the launcher definition. DLA is also acting as design authority for the launch ground facilities. The project is costing around € 75 million and involves 100 to 150 people at DLA. Once the launcher is qualified a few weeks before lift-off, DLA will continue to act as qualification authority with responsibility for validating the launcher’s flight worthinessif modifications are made during its operational phase. Dress rehearsals On 3 August 2007, teams ran a first fullscale simulation of an ATV docking with the ISS. The simulation lastedeight hours, during which the three control centres located in three different countries and time zones conducted operations together for the first time. In all, a dozen joint exercises of this kind have been performedto ensure effective teamwork and smooth coordination between the centres. The flight of Jules Verne, the first ATV, will be particularly complex. It willalso serve as an important demonstration flight to validate the European vehicle’s ability to ferry supplies to the ISS, performing multiple approaches, avoidance manoeuvres and other tricky flight operations in close proximity with the ISS over a two-week period to put it through its paces before docking with the station. Once declared fit for service, ATV will fly to the ISS every 18 months to resupply the crew with equipment, water, air and food, and to reboost the station’s orbit. ■ 41 JANVIER 2008 u cnesmag



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :


CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 1CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 2-3CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 4-5CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 6-7CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 8-9CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 10-11CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 12-13CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 14-15CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 16-17CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 18-19CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 20-21CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 22-23CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 24-25CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 26-27CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 28-29CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 30-31CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 32-33CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 34-35CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 36-37CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 38-39CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 40-41CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 42-43CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 44-45CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 46-47CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 48-49CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 50-51CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 52-53CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 54-55CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 56-57CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 58-59CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 60-61CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 62-63CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 64-65CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 66-67CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 68-69CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 70-71CNES Mag numéro 36 jan/fév/mar 2008 Page 72