Ariane 6 – Chronique du futur lanceur lourd Européen

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Ariane 6 : de 2009 à 2030, chronique du futur lanceur lourd européen

Si le programme Ariane 6 accumule les retards, il n’en reste pas moins stratégique pour la souveraineté spatiale de l’Europe. Revenons sur l’historique de ce programme, et sur l’avenir du nouveau lanceur lourd européen.

Si Ariane 6 pourrait n’être qu’un lanceur de transition, il permettra à l’ESA de tester les technologies nécessaires aux futurs lanceurs.

L’héritière d’Ariane 5

Malgré quelques débuts difficiles, Ariane 5 s’est imposée dès le début des années 2000 comme le lanceur lourd le plus compétitif au monde, monopolisant plus de la moitié du marché des satellites de télécommunication. Une performance autorisée par sa capacité à embarquer deux satellites (jusqu’à 11 tonnes) en orbite de transfert géostationnaire à chaque tir.

Malheureusement, depuis plus d’une décennie, trois évolutions se profilent et menacent de rendre Ariane 5 obsolète.

D’une part, les satellites de télécommunication en orbite géostationnaire sont de plus en plus gros et de moins en moins nombreux, impliquant une quasi disparition des lancements doubles, clé de voute commerciale d’Ariane 5.

D’autre part, les constellations en orbite basse portées par SpaceX et OneWeb nécessitent des lanceurs à l’architecture plus modulaire.

Enfin, l’arrivée de SpaceX, avec son modèle économique basé sur la réutilisation des lanceurs, ne permet plus à Ariane 5 d’être compétitive.

Dans ce contexte, l’Europe décide après quelques atermoiements de se doter d’un nouveau lanceur. Ariane 6 devra être toujours aussi fiable qu’Ariane 5, mais en adoptant une architecture plus simple et plus modulable, tout en étant moins chère. Mais cela ne se fera pas en adoptant un lanceur réutilisable, comme SpaceX ou BlueOrigin. Au moment du développement d’Ariane 6, les européens estiment qu’il leur faut plus d’expérience avec des études sur le réutilisable avant de tenter cette technique sur le fleuron européen.

Ariane 6 : un lanceur de transition ?

A l’inverse, Ariane 6 devra capitaliser sur l’architecture d’Ariane 5, mais en adoptant une organisation industrielle plus efficiente, et des baisses de coût importantes (40% de baisse). Plus modulable que sa grande soeur, Ariane 6 devrait être améliorée au fil des années afin d’introduire de nouvelles ruptures technologiques. Avant de finalement céder sa place à une nouvelle génération de fusées, potentiellement réutilisables, dès les années 2030.

En raison de l’évolution très rapide du secteur spatial, Ariane 6 n’aura probablement pas la longue carrière d’Ariane 5. Mais elle pourrait permettre à l’Europe de trouver sa place dans la nouvelle ère spatiale qui se dessine actuellement.

La chronologie d’Ariane 6

De 2009 à 2012 :

Des débuts difficiles

En France, le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) anticipe dès 2009 la nécessité de développer un nouveau lanceur. Si les autorités françaises sont rapidement convaincues, l’inertie administrative européenne reste ce qu’elle est. Il faut attendre 2012 pour que les études préliminaires européennes soient lancées, mais sans prise de décision définitive avant… 2014.
Cela est dû à différentes architectures qui s’opposent entre agences et industriels.

De 2012/2014 :

Bras der autour de l’architecture du lanceur

Avant même le lancement officiel du programme, un bras de fer oppose les équipes de développement. Le CNES, qui a historiquement largement contribué au design des fusées Ariane, propose pour Ariane 6 une nouvelle architecture à trois étages impliquant de nombreux propulseurs à poudre, plus économiques.

Mais Airbus et Safran souhaitent conserver la répartition industrielle actuelle, et convainquent l’ESA d’adopter une architecture dérivée d’Ariane 5. Plus modulable, cette nouvelle version d’Ariane 6 est aussi moins compétitive…

Décembre 2014 :

Présentation d’Ariane 62 et d’Ariane 64

La conception d’Ariane 6 est confiée à Airbus et Safran, qui forment aujourd’hui ArianeGroup. La fusée disposera de deux étages à propulsion liquide et de boosters à propulsion solide partagés avec Vega C. Le premier étage utilise un moteur Vulcain 2.1 plus puissant et impliquant certains éléments imprimés en 3D, pour en réduire la complexité et le coût. Le second étage dispose du nouveau moteur Vinci ré-allumable, facilitant la mise en orbite de constellations de satellites et les profils de vol complexes.

Au décollage, des boosters P120C fourniront le gros de la puissance. Avec deux boosters, la fusée prendra le nom d’Ariane 62, et pourra mettre en orbite de transfert géostationnaire une charge d’environ 5 tonnes, et plus de 7 tonnes en orbite basse. Avec quatre boosters, Ariane 64 verra sa capacité augmentée à près de 12 tonnes vers l’orbite géostationnaire, et 21 tonnes en orbite basse !

12 août 2015 :

Le contrat de développement Ariane 6 est enfin signé !

Un contrat de 2,4 milliards d’euros est signé avec ArianeGroup pour le développement d’Ariane 6. En parallèle, le CNES est chargé de construire le nouveau pas de tir de la fusée à Kourou, en Guyane française. Le chantier débute dès le mois de septembre 2015.

L’architecture d’Ariane 62 et 64 ne sera finalisée qu’en janvier 2016, ouvrant la voie à l’industrialisation du nouveau lanceur et de ses équipements.

2018 :

Les industriels en ordre de marche

La construction de la première Ariane 6 débute. Au cours de l’année 2018, les différents moteurs de la fusée réalisent des essais concluants. Les nouveaux boosters, qui doivent aussi propulser la fusée légère Vega-C, effectuent leurs premiers tirs au banc d’essai, tout comme le moteur principal Vulcain 2.1. La version ré-allumable de Vinci, qui propulsera les satellites sur leur orbite, termine ses essais de qualification.

Malgré des débuts fastidieux, le programme avance bien et le premier lancement est encore annoncé pour l’été 2020.
Même si certains tests prennent du retard, les premiers contrats sont déjà signés pour envoyer en orbite des satellites du programme de positionnement Galileo en 2020-2021, des satellites Intelsat et le satellite de la défense française CSO-3…

Mai 2019 :

Une commande industrielle pour quatorze Ariane 6

Les clients étant suffisamment nombreux, Arianespace commande 14 fusées Ariane 6 à ArianeGroup, couvrant les lancements de 2021 à 2023. C’est la « méthode européenne » qui permet de réduire les coûts, en produisant à l’avance une grande quantité de lanceurs à la chaîne.

A ce stade, OneWeb prévoit d’embarquer à bord du premier lancement d’Ariane 62 en 2020, et Ariane 64 est sérieusement envisagée pour lancer la sonde interplanétaire JUICE en juin 2022.

Dès l’été 2019, le planning du premier lancement glisse lentement, avec une prévision pour l’automne puis la fin 2020. Plusieurs signes montrent déjà que ce calendrier sera difficilement tenable.

2020 :

Année noire pour Ariane 6

Dès le printemps de l’année 2020, rien ne va plus. Les problèmes s’enchaînent sur le chantier du pas de tir à Kourou. Et comme la Guyane est l’un des départements les plus touchés par le Covid-19, l’activité cesse presque complètement, tout comme chez de nombreux sous-traitants d’ArianeGroup.

En juillet 2020, date initialement prévue pour le premier vol, l’ESA annonce que le premier vol d’Ariane 6 est reporté à l’été 2021.

Finalement, en octobre 2020, le couperet tombe : le premier vol d’Ariane 6 n’aura pas lieu avant 2022. Les vols prévus avec OneWeb (qui sort de faillite) sont reportés sur Soyouz, tout comme les prochains tirs Galileo. La sonde JUICE décollera finalement comme prévu sur Ariane 5…

Deuxième trimestre 2022 :

Ariane 6 décolle enfin ?

Si aucun nouveau retard n’est annoncé, la première Ariane 62 devrait décoller au milieu de l’année 2022. Il reste cependant des tests importants à mener, notamment avec les essais du 2è étage entier en Allemagne, l’assemblage de test en Guyane en 2021, les essais combinés qui vont permettre de certifier le pas de tir, et la répétition générale avant le lancement fin 2021 – début 2022…

La charge utile de ce premier vol est inconnue, mais la seconde Ariane 62 devrait embarquer deux satellites Galileo. Les équipes espèrent encore que d’ici fin 2022, la première Ariane 64, version la plus puissante, puisse à son tour décoller.

En 2023 :

Ariane 6 devrait remplacer définitivement Ariane 5

Alors qu’une phase de transition de 3 ans était initialement prévue, Ariane 6 devrait finalement remplacer Ariane 5 en moins de 18 mois. Pas le choix, puisqu’Ariane 5 n’est plus fabriquée. A ce jour, il en reste 8. Ariane 6 n’aura donc pas droit à l’erreur, sous peine d’une baisse drastique d’activité à Kourou !

Fin 2023 :

L’ESA prépare l’avenir d’Ariane

Très vite, il est apparu qu’Ariane 6 sera un lanceur de transition. Parallèlement à son développement, l’ESA finance des programmes pour concurrencer les nouveaux lanceurs américains. Dans l’idéal, cela se traduira par une amélioration d’Ariane 6, puis par une nouvelle Ariane Next.

En 2023, le nouveau moteur Prometheus devrait terminer ses essais de qualification. Fonctionnant au méthane et faisant un grand usage de l’impression 3D, ce nouveau moteur doit pouvoir offrir des performances similaires au Vulcain tout en étant dix fois moins cher que celui d’Ariane 5 et réutilisable.
Plutôt qu’un unique moteur lourd, Prometheus devrait être constitué d’une multitude de petits moteurs pouvant être regroupés en grappe sur le premier étage, ou intégrés dans des étages supérieurs voire des boosters.

La fin 2023 pourrait également voir les premiers vols du démonstrateur de lanceur réutilisable Callisto. Développé par les agences spatiales françaises, allemandes et japonaises, Callisto devrait permettre de tester les modes de récupération déjà bien rodés sur les Falcon de SpaceX…

Début 2024 :

Un troisième étage « spécial constellations » ?

Un petit troisième étage, dénommé « kick stage », pourrait voler sur Ariane 6. Placé sous la charge utile, il devrait permettre de réaliser une vingtaine de manœuvres orbitales, et rester actif durant plusieurs jours. Idéal pour les constellations de satellites, il devrait être disponible dans une variante optimisée pour le déploiement de charges multiples autour de la Lune.

Fin 2025 :

Relooking programmé pour le deuxième étage

Vers 2025, Ariane 6 devrait recevoir un nouveau second étage développé en composite de carbone. De couleur noire, Icarus doit être plus léger et offrir de meilleures performances pour gagner jusqu’à 2 tonnes d’emport supplémentaire. Cependant, son calendrier de développement se base sur la réalisation d’un démonstrateur Phoebus, initialement prévu en 2021 mais très certainement retardé…
Il est probable que la mise en place d’Icarus ne soit pas décidée avant le conseil de l’ESA de 2022.

Horizon 2025 :

Vers une Ariane réutilisable avec Themis ?

En Guyane, le premier vol de Themis est attendu pour 2025. Succédant à Callisto, Themis doit être représentatif d’un premier étage réutilisable au moins 5 fois pour des vols orbitaux, propulsé par le nouveau moteur Prometheus.
La petite structure innovante ArianeWorks, portée par ArianeGroup et le CNES, a déjà mis en place un réservoir de test cet automne.

Si Themis tient ses promesses, il pourrait ouvrir la voie à une future Ariane 7 ou Ariane Next.

Horizon 2030 :

Ariane Next : évolution ou révolution ?

Ariane 6 doit réduire les coûts de lancement de 40% par rapport à Ariane 5. Mais cela ne permettra pas à Arianespace de s’aligner sur les prix commerciaux de SpaceX. Dès le lancement du programme Ariane 6, l’ESA prépare donc sa remplaçante Ariane Next grâce à Prometheus, Callisto et Themis.

Ariane Next ambitionne de diviser par deux les coûts d’Ariane 6 en recourant à l’impression 3D des moteurs, à la propulsion au méthane mais aussi à la réutilisation des lanceurs. Pour l’heure, la configuration d’Ariane Next n’est pas figée. Il pourrait s’agir d’une Ariane 6 modifiée avec un premier étage réutilisable, ou bien une toute nouvelle fusée plus ambitieuse reprenant une configuration similaire à la Falcon Heavy.

Tout est encore possible, et les choix faits d’ici 2025 détermineront si Ariane 6 est un lanceur de transition ou une fusée évoluant dans la durée.

Horizon 2040 :

Ariane Ultimate, le Starship européen ?

Bien au-delà d’Ariane 6 et d’une éventuelle Ariane NEXT, l’ESA envisage déjà de pousser jusqu’au bout les concepts en cours de développement. Ariane Ultimate serait ainsi un lanceur mono-étage entièrement réutilisable. Une sorte d’équivalent européen du Starship de SpaceX, mais qui arriverait tout de même avec 15 ans de retard sur son équivalent américain… Si ce dernier réussit son tour de force.

Mais tout ceci est déjà une autre histoire !

 

Site CLUBIC – article Y.Smaldore (09/12/2020) – Sources : ESA, ArianeGroup, CNES

Numéro 60 Espace et Exploration

esp - Numéro 60 Espace et Exploration

esp - Numéro 60 Espace et Exploration

Le N° 60 de « Espace et Exploration »  vient de sortir

Au sommaire de ce numéro :
– Rubriques : Actus – Zoom spatial – Vols habités – Vues d’Espace – Hobby (capsules de champagne) – Fiche technique (New Shepard) – L’image d’Actu.
– News : IAC virtuel, congrès 2.0 – SOFIA confirme de l’H2O sur la Lune.
– Vols habités : 20 ans d’expéditions ISS en posters – New Shepard, 13ème vol réussi pour Blue Origin.
– Science spatiale : Vénus et sa phosphine.
– Exploration : Les rochers brillants de Bennu et Ryugu.
– Perspectives : Les petits lanceurs allemands – Shenlong, l’avion spatial secret chinois.
– Dossier : Lunar Gateway, l’Europe autour de la Lune (HiHab, Esprit, ESM, notre participation au programme Artemis – Thales Alenia Space à bord de l’atterrisseur Dynetics).
– Interviews : Christian Schmierer (HyImpulse) – Michael Seeley (photographe de lancements) – Gabriel Pont (CNES).

APRÈS LE RETOUR EN VOL RÉUSSI, VEGA EST PRÊT POUR SA PROCHAINE MISSION

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vega - APRÈS LE RETOUR EN VOL RÉUSSI, VEGA EST PRÊT POUR SA PROCHAINE MISSION

Le vol VV16 de septembre 2020 a démontré que Vega est de nouveau opérationnel. Et maintenant, grâce au vol VV17, le lanceur va mettre en orbite deux nouveaux satellites.

 

Après ce retour en vol réussi, il est temps de reprendre les activités : Vega, la petite fusée européenne développée par Avio, est prête pour son prochain lancement. Cette fois, la mission sera « classique » avec deux satellites à bord. Le premier est SEOSat Ingenio, premier satellite optique espagnol. Il est multi spectral et basé sur la plateforme de la famille européenne Sentinel 2. Ses applications comprennent la cartographie, la surveillance des terres, la gestion des ressources naturelles, la prévention des catastrophes naturelles et la sécurité. Les utilisateurs commerciaux et institutionnels auront accès à ses données. En outre, le satellite fera partie des missions contributives du programme européen Copernicus dédié à l’observation de la Terre. Ceci signifie que d’autres pays européens ainsi que l’Espagne pourront bénéficier des services et applications de SEOSat.

 

Le second satellite, qui sera le vol VV17, est le français TARANIS. Il s’agit d’une mission scientifique, dédiée à l’étude des causes et des effets de la foudre dans la haute atmosphère, et des impacts possibles sur la propagation de certaines fréquences radio, tant civiles que militaires.

 

L’équipe d’Avio, en coopération avec le Centre Spatial Guyanais, est prête à effectuer le nouveau lancement deux mois après le précédent. Un pas en avant pour prouver la capacité de la fusée et l’équipe à effectuer des lancements dos à dos si nécessaire.

 

Avant SEOSat et TARANIS, la petite fusée a mis en orbite d’autres charges utiles pour les institutions et les pays européens. Par exemple, Sentinel 2A et Sentinel 2B du programme commun ESA-UE Copernicus, qui ont récemment joué un rôle essentiel dans l’évaluation des dégâts et la coordination des efforts de sauvetage dans le nord de l’Italie et le sud-est de la France, frappés par de fortes pluies qui ont provoqué des inondations. ADM-Aeolus est un autre satellite européen engagé dans la surveillance météorologique, qui étudie les vents au niveau mondial pour améliorer la précision des prévisions météorologiques. Celui-ci aussi, a été mis en orbite par Véga.

 

L’environnement spatial devient de plus en plus compétitif, notamment dans le secteur des lanceurs. De plus, les débris orbitaux mettent en danger un grand nombre de satellites, ce qui rend les capacités de lancement rapide ou de lancement sur demande de plus en plus importantes dans le futur proche. Si un ou plusieurs satellites sont endommagés en orbite, ils doivent être rapidement remplacés pour que l’interruption de leur service soit de la plus courte durée possible.

 

Vega est donc (et sera) un acteur clé pour garantir un accès rapide et indépendant à l’espace en Europe, tant pour les clients institutionnels que commerciaux. Le vol VV17 poursuivra l’engagement d’Avio et de Vega envers le secteur spatial européen et ses clients actuels et futurs. Grâce à l’objectif de réduction des délais entre les lancements de fusées européens, la petite fusée est prête et fiable pour les lancements rapides institutionnels et commerciaux.

 

Copie Article AIR & COSMOS

 

ARIANEGROUP GROS PLAN SUR LE CENTRE D’OTTOBRUNN (Allemagne)

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QUELQUES SEMAINES AVANT LE DÉBUT DU CONFINEMENT, NOUS AVONS PU VISITER LES INSTALLATIONS DE L’UN DES QUATRE SITES D’ÉTUDES ET DE PRODUCTION D’ARIANEGROUP EN ALLEMAGNE.
Situé dans la banlieue sud de Munich, en Bavière, le centre d’étude et de production d’Ottobrunn est l’un des quatre sites d’Ariane-Group implantés en Allemagne, avec Brême (dans le nord du pays), Lampoldshausen (dans le Bade-Wurtemberg) et Trauen (en Basse-Saxe). Le site est partagé avec Airbus Defence and Space (ex-EADS Astrium, auparavant Dasa), cofondateur d’ArianeGroup en 2014 avec Safran. Il regroupe environ 350 personnes dédiées au spatial.
Ottobrunn est surtout connu pour concevoir, développer et produire des chambres de combustion pour les moteurs des deux étages du lanceur Ariane 5 (dont ArianeGroup est l’architecte industriel), ainsi que leurs vannes cryogéniques. Les chambres de combustion des moteurs Vinci et Vulcain 2.1 qui équiperont les lanceurs Ariane 6 de 2021 à 2023 sont déjà en cours d’assemblage. Mais Ottobrunn est également le premier fabricant européen de moteurs à ergols stockables comme l’Aestus, utilisé pour les Ariane 5ES entre mars 2008 et juillet 2018. C’est enfin un centre de recherche pour les technologies innovantes, telles que la combustion oxygène-méthane ou les nouveaux procédés de réalisation comme l’impression 3D. C’est ainsi que sont menées depuis novembre 2019, parallèlement à Ottobrunn et à Vernon (le site d’ArianeGroup situé dans l’Eure), les études de développement du démonstrateur européen de moteur à bas coût Prometheus (pour Precursor Reusable Oxygen Methane cost Effective propulsion System), qui utilisera en grande partie la fabrication additive.

L’ATELIER DE PRODUCTION DES CHAMBRES ET VANNES.
Tandis que l’ensemble du site ArianeGroup à Ottobrunn s’étend sur 4 000 m2, l’atelier de production des chambres de combustion et des vannes cryogéniques représente une surface de 2 500 m2 – en attendant l’ouverture d’une extension de 600 m2, pour optimiser les flux de production. Toute la zone de travail bénéficie d’une température ambiante stabilisée à 21 °C.

LE CENTRE D’OTTOBRUNN
Est divisée en trois zones distinctes: l’usinage, le soudage et le contrôle. La première zone, la plus vaste, est remplie d’imposantes machines d’usinage à faire rêver tous les passionnés de mécanique: tournage, usinage cinq axes et imprimantes 3D au dernier standard. Les postes de soudage sont commandés par ordinateur, tandis que les contrôles sont effectués avec une précision pouvant atteindre le centième de millimètre.
« Une chambre de combustion de moteur d’Ariane, cela représente 300pièces mécaniques, une pression interne de 130bars et une puissance équivalente à celle la centrale électrique de Porcheville, que vous croisez sur l’autoroute A13 quand vous allez aux Mureaux», s’étonne toujours
Pierre Godart, président franco-allemand d’ArianeGroup en Allemagne et résident bavarois depuis trois décennies.
En termes d’approvisionnement et de production, il faut aujourd’hui compter un an de délai, entre la commande des pièces d’une chambre de combustion chez Schmelzmetall, à Gurtnellen (en Suisse), et leur livraison à Ottobrunn, puis un an de fabrication. Lors de notre visite à Ottobrunn, mi-février, s’achevait l’intégration de la chambre de combustion du deuxième Vinci (modèle de vol FM2, a priori pour la première mission Galileo confiée à Ariane 6, en 2021). Composée de quatre parties distinctes, une chambre de combustion est produite en début de chaîne, puis expédiée à Vernon où le moteur complet est assemblé.

LES PROMESSES DE L’IMPRESSION 3D.
ArianeGroup fait donc le pari de la fabrication additive. Pour la production du moteur Vinci équipant Icarus, le futur étage  supérieur d’Ariane 6 ou pour la future évolution du Vulcain, l’objectif est de passer de 5% de pièces imprimées en 3D aujourd’hui à 30% d’ici 2025. Quant au démonstrateur Prometheus, il sera produit à 70% en fabrication additive. Son premier essai à feu est prévu dès l’année prochaine.
Comme à Vernon, l’usine d’Ottobrunn est équipée de deux machines de fabrication additive. «L’assemblage 3D doit nous permettre de réduire les temps de production et de vérification d’un facteur 5 à 10, prédit Gerald Hagemann, ingénieur en chef et responsable du site, sachant qu’une vérification optique sera possible durant le processus de fabrication. Nous tablons ainsi sur deux mois de travail pour la production d’une chambre de combustion, contre douze actuellement.»

CONFIANCE.
Malgré un contexte «tendu comme jamais», Pierre Godart se montre résolument positif: «Avant même qu’Ariane 6 ne vole, Arianespace en a déjà vendu neuf exemplaires sur un premier lot de quatorze; il y a cinq ans, je n’aurais pas parié sur un tel succès. Les contraintes sont pourtant nombreuses : une concurrence internationale inédite, des milliardaires qui ne comptent pas leur argent, des coûts de production à réduire, et un marché des satellites de télécommunications géostationnaires considérablement réduit.
Mais nous pouvons désormais proposer un lanceur qui répond aux besoins du marché, et qui a été développé en seulement cinq ans. Maintenant, il s’agit de livrer, mais les choses se présentent bien. Et, outre la rapidité du développement d’Ariane 6, je suis particulièrement satisfait des équipes des différentes entités au sein de la coentreprise ArianeGroup, qui sont totalement mobilisées et adhèrent au même objectif.»

A PROXIMITÉ DES LOCAUX D’ARIANEGROUP À OTTOBRUNN, LE PLUS GRAND CENTRE D’ESSAIS SPATIAUX ALLEMAND ACCUEILLAIT EN FÉVRIER
DERNIER UN MOTEUR DE L’ÉTAGE PRINCIPAL D’ARIANE 6 POUR DES ESSAIS MÉCANIQUES.
A quelques encablures du site bavarois d’Ariane-Group se trouve le siège de la société d’analyse et d’ingénierie IABG (Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft), créée à l’origine pour des missions gouvernementales, en 1961, puis privatisée en 1993. Avec un chiffre d’affaires de 163,3 M€ en 2018, elle compte aujourd’hui un millier de salariés, répartis sur seize sites, et couvre de nombreux domaines d’activité : aéronautique, automobile, défense et sécurité, mobilité, énergie et environnement, information-communication et spatial, avec des tests régulièrement effectués pour l’Agence spatiale européenne – parmi les plus récents, citons les satellites Sentinel 6, EDRS C ou Solar Orbiter. IABG dispose à Ottobrunn du centre d’essais spatiaux le plus important en Allemagne, que nous avons également pu visiter le 10 février dernier.
Dans un hall de 300 m2, haut de 14 m, démarrait une campagne d’essais mécaniques de trois semaines (une semaine par axe) sur un moteur Vulcain 2.1 en provenance des Mureaux (dans les Yvelines). L’objectif était de simuler les vibrations provoquées par l’allumage du moteur, mais aussi le fonctionnement des propulseurs d’appoint d’Ariane 6, pour le compte d’Ariane-Group. Totalement intégré en configuration de lancement, le moteur était toujours équipé de protections thermiques, car son alignement inédit avec les propulseurs d’appoint sur Ariane 6 entraîne un besoin d’isolation thermique qui n’existait pas sur les précédentes versions d’Ariane.

UN DEMI-MÉGAWATT PAR ESSAI.
Les essais mécaniques réalisés par IABG utilisent deux tables vibrantes (une verticale et une latérale), évoluant de 5 à 2 000 Hz, soit avec une fréquence 25 % supérieure aux conditions de vol nominales. Chaque table peut soutenir jusqu’à 10 t de matériel, dont 3,5 t sans adaptateur. Un test de vibration, long de plusieurs minutes, consomme 0,5 MW. Le moteur est équipé de quelque 300 senseurs (essentiellement des accéléromètres) et filmé sous tous les angles par une série de caméras, dont plusieurs à haute vitesse. La préparation d’un essai nécessite la présence de huit ou neuf personnes, et chaque essai est encadré par cinq personnes. Une campagne similaire s’est déroulée en 2019 pour valider le moteur Vinci.

Source reportage et images AIR & COSMOS

Thomas Pesquet sera le premier Européen à s’envoler dans l’espace avec SpaceX

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Le Français rejoindra la Station spatiale internationale (ISS) à bord de la capsule américaine Crew Dragon au printemps 2021.

Au printemps 2021, l’astronaute français Thomas Pesquet s’envolera vers la Station spatiale internationale (ISS) à bord de la nouvelle capsule américaine Crew Dragon de SpaceX, pour sa seconde mission, a-t-il annoncé mardi 28 juillet sur Twitter. Il doit décoller depuis Cap Canaveral, en Floride.

« Fin du suspense : c’est avec le Crew Dragon de SpaceX que je décollerai l’année prochaine ! », a annoncé l’astronaute de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui sera le premier Européen à voler sur ce véhicule, finalement préféré à celui de Boeing.

Un « cockpit futuriste »

Le lancement de la première capsule du groupe privé américain SpaceX vers l’ISS, en mai dernier, avec deux astronautes de la NASA, a marqué la fin du monopole spatial russe pour les vols habités. Depuis l’arrêt des vols de navettes américaines, en 2011, les pensionnaires de l’ISS partaient tous du cosmodrome de Baïkonour.

Thomas Pesquet s’est déjà entraîné sur les simulateurs chez SpaceX, la société d’Elon Musk basée en Californie.

Dans le « cockpit futuriste » de Crew Dragon, doté à 100 % d’écrans tactiles, « il ne reste plus qu’à installer l’application lancement sur les tablettes géantes », a précisé dans son Tweet l’astronaute. L’ingénieur et pilote de ligne, âgé de 42 ans, avait effectué sa première mission à bord de l’ISS en 2016-2017, appelée « Proxima », pendant six mois.

L’astronaute français se prépare à vivre une nouvelle aventure à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L’idole des amateurs français d’astronomie s’est dit « très enthousiaste » à l’idée de décoller cette fois avec un vaisseau américain. Franceinfo vous résume ce qu’il faut savoir de cette nouvelle mission. 

Quand doit-il décoller ?

La mission Alpha est programmée pour fin mars 2021, soit dans environ neuf mois. Thomas Pesquet doit s’envoler depuis Cap Canaveral en Floride, avec trois autres membres d’équipage, ses homologues américains Shane Kimbrough et Megan McArthur, ainsi que le Japonais Aki Hoshide. Ils sont tous vétérans, comme lui.

Le voyage dans l’espace du Français à bord de l’ISS est prévu pour durer environ six mois. L’équipage de l’ISS sera donc composé en moyenne de sept membres – au lieu de six, les capsules habitées américaines pouvant embarquer quatre personnes, soit une de plus que les Soyouz.

Quel est le but de la mission ?

Sur l’ISS, Thomas Pesquet va rejoindre des cosmonautes russes. « Je vais me retrouver avec trois ou quatre personnes avec qui j’ai déjà volé… C’est un peu la saison 2, avec les mêmes personnages, raconte-t-il à l’AFP. Mais, comme dans une série sur Netflix, il faut raconter une autre histoire. » Or l’ISS, qui va célébrer 20 ans de présence humaine dans l’espace, peut « manquer de nouveauté ».

Qu’importe, car « on est là pour faire de la science », rappelle-t-il, et l’ISS « a encore de l’avenir ». « On n’a clairement pas fait le tour de la recherche, ajoute l’astronaute. L’ISS, c’est un laboratoire donnant accès à des phénomènes scientifiques inaccessibles sur Terre à cause de la gravité. » Il embarquera ainsi en orbite des cellules souches de cerveau, pour étudier leur vieillissement accéléré dans l’espace. La mission permettra aussi de préparer des futures missions vers Mars et la Lune – pour laquelle il est candidat, « comme tous [s]es collègues ».

S’il a le temps après ses longues journées de travail, il souhaite continuer « à parler d’environnement » au public, comme il l’avait fait durant son premier séjour en partageant ses photos de la Terre vue de là-haut, via les réseaux sociaux. « Mais je ne vais pas ouvrir de compte Tik Tok ! », certifie-t-il.

Pourquoi le nom « Alpha » ?

Le nom se réfère à Alpha du Centaure, le système stellaire le plus proche de la Terre, dans le prolongement de Proxima, l’étoile de la même constellation. « Là où se trouvent les premières exoplanètes, celles qu’on ira chercher le jour où la technologie le permettra », ajoute Thomas Pesquet.

C’est aussi la première lettre de l’alphabet grec, le symbole de l’excellence que nous visons.Thomas Pesquetà l’AFP

Le nom a été choisi parmi plus de 27 000 propositions lors d’un concours de l’ESA. Alpha était aussi l’appellation d’origine de la Station, dont il est toujours l’indicatif d’appel radio.

Comment va-t-il rejoindre l’ISS ?

Le spationaute français de 42 ans va embarquer à bord de la nouvelle capsule Crew Dragon de Space X. « J’aurai la chance d’être le premier Européen à voler sur ce véhicule. C’est nouveau, c’est moderne… on est très enthousiastes ! », a confié l’astronaute de l’Agence spatiale européenne (ESA). Il y a trois ans, pour sa première mission « Proxima », le benjamin du corps européen des astronautes s’était envolé pour l’ISS avec une fusée russe Soyouz, depuis le cosmodrome Baïkonour, comme tous les pensionnaires de la Station depuis 2011.

Un monopole russe auquel a mis fin, en mai, le premier vol habité de la capsule privée de Space X vers l’ISS, avec deux astronautes de la Nasa à bord. « On va réutiliser la même capsule que celle qui est actuellement à bord de la Station, c’est inédit ! C’est marrant de partir dans l’espace avec le même véhicule mais pas en même temps », se réjouit l’astronaute.

Comment se prépare Thomas Pesquet ?

Thomas Pesquet se prépare actuellement au Centre européen des astronautes à Cologne, où il s’entraîne. Mais il s’est déjà entraîné sur les simulateurs chez SpaceX, la société d’Elon Musk basée en Californie. Dans le « cockpit futuriste » de Crew Dragon, doté à 100% d’écrans tactiles, « il ne reste plus qu’à installer l’application ‘lancement’ sur les tablettes géantes », a-t-il tweeté, enthousiaste.

« Il faut bouleverser ses habitudes… mais on est là pour s’adapter ! », commente l’ingénieur et pilote de ligne. Chez SpaceX, « tout est au même endroit, le centre de contrôle, les personnes qui construisent la fusée…. On a immédiatement réponse aux questions », apprécie-t-il.

Contrairement à Soyouz, un système « ancien mais fiable, qui tirait comme une horloge », cette nouvelle technologie en phase de développement implique un programme de vol « plus incertain », qui « nous a obligés à accélérer le reste de l’entraînement, calé sur un an au lieu de deux et demi ». La crise du Covid-19 a aussi chamboulé le calendrier, et les déplacements sont réduits. Son entraînement au Japon n’aura ainsi lieu qu’en virtuel.

 

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Vols habités : l’ESA a fait le choix de la coopération internationale

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À la suite du vol habité de SpaceX, le directeur d’Arianespace et le directeur général de l’Agence spatiale européenne ont déclaré que l’Europe devrait développer ses propres vols habités au départ du Centre spatial guyanais. Didier Schmitt, coordonnateur de la proposition pour le Conseil ministériel de l’ESA pour l’exploration robotique et humaine, nous explique la position de l’Agence spatiale européenne.

Le lancement historique de la capsule Crew Dragon de SpaceX avec, à son bord, deux anciens astronautes de la Nasa, à destination de la Station spatiale internationale relance le débat sur la nécessité de doter l’Europe d’un programme habité. Mais, comme l’explique Didier Schmitt, coordonnateur de la proposition pour le Conseil des ministres de l’ESA pour l’exploration robotique et humaine, « lEurope pourrait parfaitement acquérir une capacité autonome de vols habités, mais ce n’est pas la priorité ».

Aujourd’hui, le contexte géopolitique est à « la coopération internationale plutôt qu’au repli sur soi », ce qui explique le choix de l’ESA de « coopérer plutôt que développer sa propre infrastructure de transport spatial habité ». À cela s’ajoute qu’avec un budget environ quinze fois moindre que celui de la Nasa, le programme d’exploration de l’ESA ne « peut évidemment pas tout faire et doit faire des choix » dont cette « internationalisation du transport spatial habité » bien que l’Europe se soit illustrée dans ce domaine par plusieurs réalisations majeures telles que ARD, ATV, IXV entre autres. Il faut aussi garder à l’esprit que les budgets affectés aux vols habités le seraient nécessairement au détriment d’autres programmes.

Pourtant, une voie alternative fut explorée dans les années 1980 au travers du projet d’un avion spatial, Hermès, dont l’abandon en 1992, signa la fin de l’ambition européenne en matière de vol habité autonome. Lancé par Ariane 5, il aurait été capable de ravitailler en orbite la station autonome européenne Colombus, également abandonnée au profit d’un module scientifique qui sera amarré à la Station spatiale internationale. Depuis cette date, l’ESA a amorcé plusieurs programmes susceptibles de déboucher sur la réalisation d’un véhicule habité mais, aucun n’est arrivé à son terme. Le dernier en date, présenté lors du salon du Bourget 2009, prévoyait d’adapter l’ATV en véhicule de retour de charge utile (ARV) qui aurait ensuite préfiguré un véhicule habité.

L’actuel programme de recherche Horizon Europe, pour la période 2021 à 2027, est « figé et na justement plus de budget spécialement réservé au spatial ». Les programmes Copernicus (observation de la Terre des variables climatiques) et Galileo (navigation et de positionnement par satellite), qui rappelons le sont une référence mondiale dans leur domaine, « restent aujourd’hui la priorité de lUE ». Celle-ci se focalise sur les seuls programmes d’intérêts et de services aux citoyens tels que Galileo et Copernicus donc mais aussi Egnos, et sur la surveillance de l’espace (SSA) ainsi que sur l’accès à des télécommunications sécurisées par satellite (Govsatcom) pour les autorités nationales. Cela dit, la question des vols habités pourra de nouveau être débattue lors du prochain Conseil de l’ESA au niveau ministériel fin 2022.

 

L’Agence spatiale européenne ne s’interdit donc rien. Des études de prospectives « abordent cet aspect de l’exploration et, à l’avenir, tout est envisageable » et parmi les scenarii et les stratégies d’exploration à l’étude, figure le « lancement de vols habités depuis le centre spatial guyanais ». Une hypothèse jugée « techniquement crédible » et que pousse Arianespace, mais pour laquelle il sera nécessaire d’obtenir un très large consensus politique au sein des États membres de l’Agence spatiale européenne. Un consensus qui « sera difficile à trouver » et qui dépendra du niveau « d’indépendance dont veut disposer l’Europe dans ce domaine ». D’où la nécessiter de réaliser à intervalles réguliers « des études techniques à ce sujet afin de proposer des choix à nos décideurs le moment venu », conclut Didier Schmitt.

 

Thomas Pesquet bientôt passager de Crew Dragon, le taxi spatial de SpaceX ?

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Thomas Pesquet pourrait embarquer à bord d’un vaisseau de SpaceX pour rejoindre la Station spatiale internationale à l’été 2021.

On l’imagine déjà vêtu de la combinaison de SpaceX, en train d’embarquer à bord de la capsule Crew Dragon. L’astronaute Thomas Pesquet devrait repartir pour une deuxième mission à bord de la station spatiale internationale (ISS) à l’été 2021, pour une durée de six mois. Le Français devrait s’envoler du Centre spatial Kennedy, à Cap Canaveral en Floride (Etats-Unis), et non du cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan) comme la dernière fois, sans doute à bord du taxi spatial de l’entreprise spatiale du milliardaire Elon Musk.

Au vu des échecs de la capsule Starliner de Boeing et après le lancement réussi de la mission Demo-2, c’est vraisemblablement à bord d’une capsule Crew Dragon de SpaceX que l’astronaute français devrait en effet rejoindre le laboratoire spatial. L’agence spatiale russe (Roscomos) était jusqu’à ce week-end encore la seule encore en capacité d’emmener l’Homme dans l’espace. Avec SpaceX, les Américains vont désormais pouvoir retrouver leur autonomie spatiale, après dix ans d’auto-stop à bord des vaisseaux Soyouz.

Au fait, pourquoi les fusées Ariane s’appellent Ariane ?

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Elles donnent une formidable autonomie stratégique à l’Europe d’accès à l’espace. Mais savez-vous pourquoi les fusées Ariane ont été baptisées ainsi ?

Elles sont au nombre de cinq, bientôt six. « Elles », ce sont les célèbres fusées Ariane ! Depuis le 24 décembre 1979, date du premier vol, ces lanceurs donnent à l’Europe une précieuse autonomie stratégique d’accès à l’espace, essentiellement dans le secteur des satellites : télécommunications, défense, géolocalisation, observation de la Terre ou encore exploration du Système solaire.

Ce vaisseau spatial aurait pu toutefois s’appeler bien différemment. Avant d’opter pour ce prénom féminin, la France avait en effet retenu une abréviation technique : L3S, pour lanceur de troisième génération de substitution. Pourquoi ? Parce qu’il succédait non seulement aux deux premières fusées françaises (Véronique et Diamant), mais aussi au projet européen Europa (avec les générations 1, 2 et 3).

Véronique et Diamant ayant fait leur temps et le programme Europa enchaînant les échecs (après des débuts prometteurs, la première génération connaîtra raté sur raté, tout comme le seul essai comptabilisé pour Europa 2 — Europa 3 ne sera même pas mis à l’essai, malgré plusieurs années de recherche), il fallait donc repartir sur un projet alternatif de même génération. D’où le nom de L3S.

Les études sur Europa 3 n’auront toutefois pas été vaines. Elles ont profité à la toute première Ariane, tout comme l’expérience acquise avec les autres fusées. Il faudra attendre l’intervention de Jean Charbonnel, alors ministre du Développement industriel et scientifique dans le gouvernement de Pierre Messmer, sous la présidence de George Pompidou, pour qu’un nom plus élégant soit retenu.

 

De L3S à Ariane

C’est ainsi que le nom d’Ariane a été retenu. D’autres propositions avaient été considérées, comme le Cygne, la Lyre et Phénix. Leur point commun ? Elles sont toutes des noms de constellation. Même Ariane a un certain lien avec ces représentations de la voûte céleste : la Couronne boréale symbolise dans la mythologie grecque la couronne offerte par le dieu Dionysos à Ariane et qui l’aurait ensuite placée dans les étoiles.

Mais cette Ariane, qui est-elle ? Il s’agit d’une princesse crétoise de la mythologie grecque, fille du roi Minos (lui-même fils de Zeus s’il vous plait, et d’Europe) et de Pasiphaé (fille du dieu du soleil, Hélios). Dans la légende, elle est célèbre pour avoir aidé le héros Thésée à sortir du Labyrinthe construit pour enfermer le Minotaure. C’est grâce au fil d’Ariane, qu’il dévide dans le dédale, que Thésée parvient à s’en tirer.

Comme le relève malicieusement le site de la Cité de l’Espace, à Toulouse, ce nom est fort à propos : comme le fil d’Ariane a sauvé Thésée d’un perpétuel enfermement, la fusée Ariane devait sortir le programme de lanceur européen de l’impasse. D’ailleurs encore aujourd’hui, ce parallèle avec la mythologie grecque est encore réalisé : Jean-Yves Le Gall, alors patron d’Arianespace, invoquait cette métaphore en 2007.

 

L’Europe finalise ses tests sur Ariane 6, en attendant le vol inaugural en 2021

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Il n’y aura pas de la vol inaugural en 2020 pour Ariane 6, à cause de la crise du coronavirus. Désormais avec 2021 en ligne de mire, l’Europe achève ses essais pour qualifier son nouveau lanceur.

On espérait un vol inaugural d’Ariane 6 cet été. La grave crise engendrée par l’épidémie de coronavirus en a décidé autrement. Désormais, les débuts de la nouvelle fusée européenne ne surviendront pas avant 2021, à une date encore indéterminée. Trop de retard a été pris ces derniers mois, aussi bien dans le chantier du pas de tir dédié à Ariane 6 que dans certains essais cruciaux pour qualifier le lanceur.

Pendant un temps, un report en fin d’année était envisagé. Mais les contraintes sanitaires à respecter, comme le respecter d’une période d’isolement de deux semaines pour le personnel arrivant en Guyane afin de s’assurer que le virus n’incube pas, empêchent de repartir plein pot. L’Agence spatiale européenne (ESA) estime qu’il n’y aura que la moitié des effectifs sur site mi-juin et les lancements n’ont pas encore repris.

« Nous savons aujourd’hui avec certitude que le lancement ne se fera pas en 2020 », a ainsi admis Daniel Neuenschwander, le directeur du transport spatial européen de l’ESA, fin mai. Cependant, de l’aveu même de l’intéressé, le planning était déjà en difficulté avant le SARS-CoV-2. Il n’était pas sûr du tout de pouvoir tenir les échéances. Les derniers espoirs d’y parvenir ont été achevés par l’infection

 

Dernier test majeur pour le propulseur P120C

C’est désormais tout le calendrier qui doit être revu. Ainsi, l’ultime essai de qualification du moteur P120C aura lieu au cours de l’été, afin de le déclarer opérationnel pour Vega C et Ariane 6. Sa particularité est qu’il peut servir à la fois pour la fusée légère Vega C (en tant que premier étage) et pour Ariane 6 (en tant que propulseur d’appoint, par deux ou par quatre selon la configuration du vol).

La mise à feu statique du propulseur P120C sera la dernière d’une série de trois, qui a débuté en juillet 2018. Un deuxième allumage a eu lieu début 2019. Le tir prévu cet été apportera un pont final à ces tests, avec une dernière campagne de mesures (plus de 600 sont au programme : vibrations, températures, pressions, efforts, accélérations, etc.), comme s’il s’agissait d’un vol en conditions réelles.

Hormis sa compatibilité avec Ariane 6 et Vega C, le P120C présente une autre particularité : il est le plus gros propulseur à poudre monolithique en fibre de carbone au monde — il a été construit d’un seul bloc. Sa capacité d’emport de propergol solide est de 142 tonnes et il peut développer une poussée maximale de 4 650 kN. Le P120C est construit par Avio et ArianeGroup depuis 2014, via la coentreprise Europropulsion.

Le nom du propulseur P120C, s’il apparaît incompréhensible de prime abord, désigne en fait ses caractéristiques : le « P » signifie poudre, le « C » indique qu’il s’agit d’un engin qui est commun à Ariane 6 et Vega C, tandis que « 120 »  fait référence à la masse, en tonnes, de propergol qu’il pouvait contenir au départ. Évidemment, cette contenance a évolué depuis, mais ce nombre est resté.

Contrairement à Vega C qui n’a besoin que d’un propulseur P120C pour atteindre l’espace, Ariane 6 a non seulement besoin d’en utiliser deux ou quatre, selon le profil de sa mission, mais elle doit aussi s’appuyer sur un moteur-fusée Vulcain pour le premier étage (qui sera remplacé vers 2030 par Prometheus), en version 2.1 pour Ariane 6, et par un moteur-fusée Vinci pour le deuxième étage.

 

Objectif Lune : Airbus sera sur le vaisseau Orion

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- Objectif Lune : Airbus sera sur le vaisseau Orionairb 1024x581 - Objectif Lune : Airbus sera sur le vaisseau Orion

L’Agence spatiale européenne confie à Airbus la construction du troisième module de service du vaisseau spatial habité américain Orion, un des éléments clefs du programme Artemis de retour de l’homme sur la Lune.

L’importance stratégique de la Lune

Airbus réalisera donc le troisième module de service européen du vaisseau spatial habité américain Orion, un des outils du programme Artemis de la Nasa de retour de l’homme sur la Lune. Le contrat a été notifié par l’Agence spatiale européenne (ESA). Notre très proche voisine a plus que jamais une importance stratégique dans les années à venir et sera partie intégrante de tout futur dispositif de défense spatiale. Le premier module de service (ESM), livré à la NASA en novembre 2018, a déjà été assemblé au module d’équipage. La navette entièrement intégrée a terminé ses essais en vide thermique sur le site de la NASA dans l’Ohio et est déjà de retour au Kennedy Space Center, en Floride (États-Unis).

Premier vol d’essai en 2021

Le premier vol d’essai, encore non habité, d’Orion avec l’ESM (Artemis I) est prévu en 2021. Les premiers astronautes embarqueront plus tard, avec Artemis II, pour une mission autour de la Lune puis un retour sur Terre. Le deuxième module de service est en cours d’intégration et de test sur le site Airbus de Brême. Sa livraison est prévue au premier semestre 2021.

Les missions de l’ESM

L’ESM est un cylindre d’environ quatre mètres de diamètre et de hauteur. Il est doté de quatre panneaux solaires (d’une envergure de 19 m une fois déployés), qui généreront l’électricité équivalente à la consommation de deux foyers. Les 8,6 tonnes d’ergols de l’ESM alimenteront le moteur principal et 32 micro-propulseurs. Sa masse totale est légèrement supérieure à 13 tonnes. Outre son rôle de système principal de propulsion, il se chargera des manœuvres orbitales et du contrôle d’attitude. Il assurera également la survie des astronautes en fournissant l’eau et l’oxygène, ainsi que le contrôle thermique du module d’équipage auquel il est accroché.