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Trois succès majeurs de l’Europe spatiale : Ariane 5 ES, amarrage de l’ATV et de Colombus à la station spatiale internationale (ISS)

Photo ESA, source Wikipedia. Mise à jour de l’article : 21 avril 2008.
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vendredi 4 avril 2008.
 
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Une nouvelle majeure est passée quasi inaperçue : le cargo ravitailleur européen (Véhicule automatique de transfert, ATV), nommé "Jules Verne", vient de s’amarrer le 3 avril 2008, automatiquement et avec une très grande précision, à la station spatiale internationale (ISS).


Amarrage de l’ATV-1 Jules Verne par CNES

Rappelons qu’il avait été mis en orbite par la fusée Ariane-5 ES (version spécifique pour l’ATV) le 9 mars 2008 et qu’il était entièrement contrôlé à partir du Centre national d’études spatiales de Toulouse.

L’ATV "Jules Verne" aujourd’hui

Ce "plus grand vaisseau spatial jamais développé par l’Europe" transporte plus de 7 tonnes de matériel, nourriture, eau, air et pièces de rechange, doit demeurer attaché à l’ISS pendant environ 6 mois, période au cours de laquelle il recevra les déchets produits par l’équipage de la station.

"Le module ATV européen, qui peut transporter jusqu’à 9 tonnes de matériel, remplacera à terme les cargos de ravitaillement russes Progress, qui disposent d’une capacité de 2,5 tonnes". [1]

L’ATV combine les fonctions d’une plate-forme autonome, d’un véhicule spatial pilotable et d’un module de station spatiale. John Ellwood, chef de projet ATV à l’ESA, compare ce vaisseau à un cargo ravitailleur, « le plus complexe et le plus innovateur » de tous les engins spatiaux jamais développés en Europe. Il associe les capacités entièrement automatiques d’un véhicule sans équipage aux impératifs de sécurité définis pour les vaisseaux habités. [2]

Il se présente sous une forme cylindrique pour être placé au sommet d’une Ariane 5 ES ATV, spécialement conçue (et notamment renforcée dans sa structure [3]) pour placer en orbite basse ce vaisseau cargo automatique.

Mesurant 10,3 mètres de long et 4,85 mètres de diamètre, pour une masse totale de 20,7 tonnes, l’ATV est divisé en trois parties :
-  le module de fret (cargo carrier) ;
-  le module d’avionique ;
-  le module de propulsion.

A l’occasion de cette première mission ATV, le "Jules Verne" acheminera 4,6 t de charge utile, dont 1 150 kg de masse sèche, 856 kg d’ergols destinés au module russe Zvezda, 270 kg d’eau potable et 21 kg d’oxygène. Lors de ses missions suivantes, l’ATV transportera une charge utile plus importante, pouvant aller jusqu’à 7,4 t.

Environ 50% de la charge utile du "Jules Verne" se composent d’ergols de réallumage, que le système de propulsion de l’ATV utilisera pour effectuer des manoeuvres périodiques destinées à rehausser l’orbite de l’ISS. [4]

Une fois amarré, l’ATV utilisera ses moteurs pour corriger l’orbite de l’ISS [5], notamment pour éviter collisions et débris et pour compenser la baisse régulière de l’altitude de la station due à la résistance de l’atmosphère terrestre. [6]

L’Allemagne et la France sont les deux principaux contributeurs du programme, dont le coût s’élève à 1,3 milliard d’euros. La décision de lancer le programme ATV a été prise à Toulouse en 1995.

"Une page totalement nouvelle s’ouvre dans l’histoire de l’Agence spatiale européenne" (Esa), a souligné son directeur général, Jean-Jacques Dordain, au centre spatial guyanais de Kourou, désormais troisième "port" pour des liaisons avec l’ISS, après Cap Canaveral aux Etats-Unis et Baïkonour au Khazakstan.

"Je suis complètement bluffé. Je savais que ce serait extraordinaire, mais de réussir comme ça au premier coup (...) Je pense que c’est un défi technique extraordinaire". [7].

Avec le lancement de l’ATV, et son arrimage, l’Europe a fait la preuve qu’elle posséde un accès tout européen - lanceur et véhicule - à la Station.

Il s’agit, a rappelé le président du Centre national d’études spatiales (Cnes), Yannick d’Escatha, du "plus important et du plus complexe des programmes réalisés par l’Esa".

4 autres ATV bientôt - les accords avec la NASA

Ce cargo ravitailleur "Jules Verne" est en fait le premier de 5 véhicules ATV (aussi appelé génériquement « Vaisseau cargo automatique »), que construit l’Agence Spatiale Européenne (ESA), et lancés au rythme d’environ un par an. Le contrat-cadre signé avec l’ESA prévoit le lancement de 9 ATV, mais l’agence européenne n’en a commandé que quatre en plus de celui déjà lancé, selon Jean-Yves Le Gall.

Ces lancements s’étaleront de 2009 à 2013, en vertu d’accords entre la NASA et l’ESA. A titre de contribution européenne pour la station spatiale internationale (ISS), pour permettre l’hébergement du laboratoire spatial européen Colombus, qui a été lui aussi arrimé avec succès, le 11 février 2008.

Rappelons les accords au sujet de la station spatiale internationale : Tous les partenaires de la Station doivent contribuer à son exploitation afin qu’elle demeure opérationnelle. Il y a 2 catégories d’opérations :
-  Celles qui sont nécessaires aux éléments spécifiques de ces partenaires ;
-  Celles qui sont nécessaires à l’ensemble de la Station.

Cette seconde catégorie regroupe les opérations communes à l’ensemble de la Station, comme le lancement et retour des équipages et des consommables, le Centre de contrôle de l’ISS, le Centre d’intégration des opérations, etc.. Au lieu que les partenaires versent leurs contributions au crédit d’un compte joint qui servirait à rémunérer les divers prestataires de service, il a été décidé que chaque partenaire s’efforce de fournir des services en nature jusqu’à la valeur correspondant à sa part. Les missions de l’ATV couvrent la part européenne de ces coûts, qui se situent à environ 10 %. [8]

Voir aussi :
-  Flashespace Petite histoire de la Station spatiale internationale
-  Flashespace Historique de l’ATV
-  WALLONIE ESPACE Infos pour les membres n° 23 octobre-décembre 2005
-  Site EADS Astrium "Astrium gèrera le programme européen d’exploitation de la Station Spatiale Internationale"

Le laboratoire Columbus, amarré et mis en service

Au cours d’opérations extravéhiculaires de deux astronautes américains (Rex Walheim et Stanley Love), "le module Columbus a été extrait de la soute de la navette spatiale américaine, puis arrimé au nœud « Harmony » de la station grâce au bras robotisé, commandé par le français Léopold Eyharts, astronaute de l’ESA, pour les opérations de capture finale et de verrouillage de Columbus." [9]

Columbus permettra de réaliser des centaines d’expériences dans les biotechnologies, la médecine, les matériaux et les fluides, augmentant considérablement les capacités de recherche de l’ISS. [10]

Quelques rappels sur ce module européen de la station spatiale internationale, dans la suite de notre article : Le laboratoire européen spatial Columbus mis en service

Et des compléments, dans les articles suivants :
-  Derrière le succès de l’amarrage de l’ATV à l’ISS, une première mondiale
-  Ariane et l’ATV : la famille Ariane 5, les vols habités, Galileo...

[1] "La presse canadienne" Espace : l’ATV Jules-Verne s’amarre avec succès à la station spatiale

[2] CNES. L’ISS à l’heure de Columbus et de l’ATV .

[3] TechnoSciences.net Une Ariane 5 spéciale pour lancer l’ATV.

[4] Techno-science.net 9 Mars 2008 L’ATV en route vers la Station spatiale internationale.

[5] Flashespace "Les raisons d’être de l’ATV" Pour la NASA, propriétaire de la Station à 76 %, la fonction de reboost est considéré comme un élément d’infrastructure. Cela est important dans le sens ou l’Europe devient fournisseur d’un élément d’infrastructure et obtient ainsi une part du quota d’utilisation de la Station réservés aux fournisseurs d’éléments d’infrastructures..

[6] Sur le site d’EADS Astrium ATV, Lien indispensable avec la Terre.

[7] Le premier cargo de l’espace européen a rejoint l’ISS.

[8] Flashespace "Les raisons d’être de l’ATV".

[9] Sur le site EADS Astrium : Arrimage de Columbus à l’ISS : l’Europe dans l’espace grâce à Astrium

[10] Columbus a été arrimé avec succès lundi à la station spatiale


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