CHRONOLOGIE ARIANE

Après L01, Ariane apparaît d'öre et déjà qualifié. Les trois autres vols expérimentaux inscrit au programme font figure de routine, on parle même de supprimer l' un d' eux. Après L02 et 03, prévu en mai et octobre , le dernier tir expérimental est prévu pour janvier 1980.

Vendredi 23 mai, il h 20, heure locale à Kourou. Le deuxième exemplaire d'Ariane L02 est prêt à décoller. Le deuxième étage plein d'hydrogène et d'oxygène liquide fume. Le temps est plutôt mauvais et la chronologie difficile. Le décollage était prévu à 8 h 30. Des problèmes techniques sans rapport avec le lanceur arrête la chronologie à -58 s, puis lors d'une deuxième tentative à -53 s, un grain plonge Kourou dans une quasi-obscurité et même réussit à faire chuter la pression des réservoirs de peroxyde de la fusée en la refroidissant.
Une troisième et une quatrième tentatives de démarrage de la chronologie connaissent le même échec. Il s'agit d'un problème d'ordinateur.
Cinquième tentative; c'est la bonne.

Dehors, la fusée sort d'un nuage bas, Un flash éclaire brièvement la flamme d'un moteur. La fusée s'incline sur la droite progressivement et moins d'une minute après le décollage, disparaît dans les nuages. HO ± 56 s " Pression réservoir normale ", annonce la sono.
HO + 61 s " Accrochage par B1 et B2. " Les deux radars Bretagne suivent le lanceur.
HO + 72 s : " Chute d'un moteur! " À l'étonnement succède un remue-ménage dans la salle projet. " Chute d'un moteur?"  HO + 79 s: " Moteur B à zéro..." c'est le capteur de mesure qui a dû tomber en panne.
HO + 86 s " Pilotage en butée".
HO + 90 s " Accélération décroissante.
HO + 95 s : " Attitude commandée divergente.
HO + 106 s: " Moteur B à zéro, trois pressions ABC anormales, deux moteurs anormaux.
HO ± 112 s : " Perte ... télémesure". La fusée vient de se désagréger.
HO + 139 s : " Perte du répondeur. "
HO + 170 s : "DDO de sauvegarde, apparemment nous sommes à 10 kilomètres d'altitude, le lanceur retombe, les radars restent accrochés. " Dans la salle projet, les yeux sont fixés sur les écrans vides ; le silence est général.
HO + 4 mn 30 s : " Station aval de DDO, Natal ne verra pas l'engin. "
HO ± 5 mn 25 s : Tout à coup quelque chose apparaît sur les écrans; Une tôle qui descend en tournoyant. Un fond de réservoir...
HO + 6 mn : " DDO de sauvegarde. On ne doit pas être loin de l'impact en mer, à peu près au droit de Kourou. Nous allons faire un point de chute".
HO + 6 mn 50 s : " Très près de l'impact. "
HO ± 7 mn 02 s : Le trajectographe décroche et revient à zéro. Les radars ont perdu le débris qu'ils suivaient. Un bout de tôle apparaît toujours sur les écrans. Au bout de dix minutes, le dernier morceau tombe en mer. Un hélicoptère de repérage s'apprête à partir.

Sur le moment et malgré la consternation, les techniciens ont confiance. C' est un incident mineur qui ne saurait remettre le programme en question.

En salle projet, les premières hypothèses sont chuchotées autour de la trajectoire inscrite sur la table traçante. Le décollage de la fusée repasse sur les écrans. " Ce sont peut-être des HF au démarrage qui ont percé progressivement la chambre. ", lance le responsable SEP des moteurs Viking, un quart d'heure à peine après le lancement. D'autres hypothèses sont avancées. Difficile d'établir un diagnostic précis sans les courbes de toutes les mesures. Mais l'hypothèse des HF est la bonne. Malheureusement. Car les HF, les hautes fréquences, sont le cauchemar de tous les constructeurs de moteurs-fusées. Parfois la combustion dans une chambre de moteur cesse d'être stable. La pression se met à osciller à haute fréquence, d'où le nom du phénomène, à quelques milliers de cycles par secondes, à des niveaux qui peuvent atteindre plus ou moins 40 % de la pression normale. L'écoulement est tellement perturbé que les parois de l'injecteur, la pièce aux milliers de trous par où les ergols liquides sont pulvérisés dans la chambre, se mettent à fondre.
Les premières courbes arrivent, avec les sandwichs, et confirment l'hypothèse des HF. C'est le moteur D qui est en cause.

Retour de l'hélicoptère. De nombreux morceaux ont été repérés un peu partout en mer et sur les bancs de vase découverts par la marée s'étale une véritable brocante, mais pas de trace de la baie de propulsion du premier étage ni de ses moteurs. Un canot pneumatique rapporte le fond intermédiaire du troisième étage et une sphère hélium. Un fond de réservoir N204 du deuxième étage flotte avec une tuyauterie. Le tronçon de raccordement entre les deux premiers étages s'est fiché dans la vase près des îlots Caroni, au milieu d'autres débris. Tous les morceaux sont bien alignés et définissent la trajectoire.

Le soir, les films du lancement montrent que la première période de hautes fréquences s'est produite à HO + 5,7 s et a duré 0,3 secondes seulement. La fusion de l'aluminium de l'injecteur illumine alors violemment la flamme qui, de rose transparent, devient blanche. Une deuxième période de hautes fréquences s'est produite sur le même moteur à 28.3 secondes et pour 0,15 secondes. C'est le flash qui a été aperçu jusqu'à 12 kilomètres de distance à l'oeil nu.
Mais après, puisque le phénomène s'est arrêté, que s'est-il passé? On sait que le moteur D s'est arrêté à 63,8 secondes, que le lanceur est parti en rotation autour de son axe à raison d'un tour toutes les six secondes en tentant de conserver sa trajectoire, que les moteurs A et B se sont arrêtés à 104 secondes. La fusée qui parvenait encore à voler droit sur trois moteurs s'est alors mise en travers à 1000 kilomètres/heure et s'est cassée. La rupture accidentelle des liaisons entre les étages est un événement qui déclenche volontairement et automatiquement les systèmes de destruction qui éventrent les réservoirs. Les débris ont culminé à 23 kilomètres avant de retomber en mer.

Samedi et dimanche, les exploitations se poursuivent. Le scénario est maintenant clair. Les hautes fréquences ont détruit partiellement l'injecteur, ce qui a fini par éventrer la chambre de combustion. Le moteur a pivoté violemment et a écrasé des tuyauteries dont la rupture a entraîné son arrêt.

La récupération des matériels s'organise. Les premiers dragages ont lieu dimanche et lundi. Les fonds sont vaseux et de l'ordre de 10 mètres. Les pièces à conviction ne vont-elles pas s'enfoncer pour toujours dans la vase ? Quand la drague croche c'est sûrement un morceau de lanceur. Un point dur a été repéré dimanche.

Lundi, un bateau repart accompagné d'un pneumatique occupé par les plongeurs du CSG. Le bateau est guidé par les radars de trajectographie de la fusée qui arrivent à le localiser à 10 mètres près. Une première plongée ne donne rien.

A partir du mercredi, trois chalutiers sont disponibles. Chaque bâtiment balaye 12 mètres de large à chaque passage. Les bateaux sont localisés à un ou deux mètres près grâce au répondeur radar qu'ils emportent. Les dragages se poursuivent tandis que les équipes des industriels rentrent en métropole pour continuer le dépouillement et l'exploitation des données. Les plus directement concernées sont celles de la SEP puisque la propulsion est en cause. Les systèmes propulsifs, en raison de leur complexité, sont d'ailleurs généralement incriminés dans 80 % des échecs de lancement en Europe. aux Etats-Unis ou en URSS

Vendredi 30 mai, le moteur du troisième étage est repêché.

Samedi, un morceau de la capsule technologique et un pot de baryum du satellite Firewheel sont rapportés à terre. Un élément apparemment très lourd a été repéré : la baie de propulsion avec le moteur fautif?

Jeudi 5 juin, des plongeurs atteignent la baie de propulsion ou du moins un élément important de la baie qu'ils reconnaissent à tâtons.

Le lendemain, ils y accrochent une bouée de repérage.

Le surlendemain, lorsque les bateaux reviennent sur la bouée, celle-ci est animée de soubresauts : une raie Manta géante de quatre mètres s'est emberlificotée une antenne dans la ligne. Si elle casse la ligne, une partie du repérage est à reprendre. Dans un pneumatique, une équipe du CNES tente de la dégager. Rien à faire, il faut scier l'antenne prise qui a près de 10 centimètres de diamètre. Les bonds de l'animal font sauter de un mètre l'embarcation. Tout l'équipage est à plat ventre pour éviter le retournement mais l'opération réussit. Pour les plongeurs les conditions de travail sont difficiles. Il faut descendre au renversement de marée quand le Courant diminue. En bas, malgré la faible profondeur, l'obscurité est totale. Dans l'eau boueuse les plongeurs réussissent à identifier un tourillon de la baie (l'un des quatre points par lesquels le lanceur est retenu au sol avant décollage) en collant le masque et la lampe à moins de 3 centimètres du tourillon.

Lundi 8 juin, après trois jours d'efforts, une barge équipée d'une grue remonte le matériel repéré. Malheureusement une grande partie de la baie est restée au fond, le secteur repêché représente moins du quart du bâti-moteur. Les moyens d'une société spécialisée arrivent sur place, des sonars sensibles et un magnétomètre sont maintenant disponibles. D'autres sociétés proposent du matériel sophistiqué mais reculent en apprenant les conditions d'opérations.

Le 10 juin, le réservoir d'eau torique du premier étage est récupéré. Les conditions de visibilité deviennent exceptionnelles (50 centimètres) et les plongeurs opèrent trois heures par jour.

Le 12, de nombreuses pièces sont remontées dont 2,5 mètres de bâti-moteur.

Le lendemain, trois moteurs Viking sont repérés au fond ; le moteur B est remonté ! Le " gisement " des moteurs et des pièces diverses de la baie de propulsion du premier étage s'étend sur 100 mètres de long. Enfin, huit plongeurs de la société Doris viennent rejoindre, le 14, les trois hommes de la Sogetran. La pêche du jour est bonne : un morceau de bâti-moteur avec la turbopompe du moteur A, le système de pressurisation gaz chaud, les bouteilles haute pression, des vannes. Les activités continuent le dimanche.

Lundi 16 juin : ça y est, le moteur fautif, le D, est repêché. Bloqué par la marée basse, le bateau ne peut rentrer avant le soir. Les spécialistes SEP présents en Guyane se portent à sa rencontre pour procéder aux premières constatations à bord. Tout se présente comme prévu. L'injecteur est fondu en surface, labouré par les hautes fréquences. La chambre de combustion est ouverte sur toute sa longueur; le générateur de gaz est écrasé par le choc sur le bâti-moteur qui a entraîné l'arrêt du moteur. Il ne reste plus qu'à comprendre pourquoi.

Le scénario de l' accident est maintenant établie:
3,5 s après le décollage, il apparaît des anomalies d' une amplitude de 4 bars dans le foyer de la chambre à combustion du moteur D du L140, génératrice de vibration à 1000 Hz.
HO +5,7 s, ces vibrations montent à 2300 Hz, l' érosion attaque l' injecteur du moteur, la flamme devient jaune. le phénomène disparaît à HO + 6,5 s.
HO + 28 s, il réapparaît plus violent (7 bars), l' érosion atteint la partie inférieure de l' injecteur de N2O4 ce qui entraîne une nouvelle apparition des hautes fréquences.
HO + 28,4 s, la pression redevient normale, mais les choses s' aggravent. la température dans le moteur s' élève de 1°C par seconde et atteint 58° C à HO + 63,8 s. Elle monte alors à 100° C, le divergent se déchire et un jet latéral apparaît détruisant le générateur de gaz, déclenchant un incendie dans le moteur, le réservoir d' eau se vidangeant.
La fusée commence un roulis à 60° par seconde et rien ne l' arrête.
HO + 101 s, les moteurs A et B s' arrêtent par manque d' eau. le lanceur se disloque et retombe dans l' océan entraînant les satellites Firewell de l' institut allemand Plank et OSCAR 9 dans sa chute.     

Cinq jours après l'échec du lancement, les directions du CNES et de la SEP se réunissent à Vernon pour définir les activités à venir. Parmi les vingt-six participants l'ambiance est grave. Chacun sait que la tâche est ardue. Les phénomènes d'instabilité de combustion ne se calculent pas ou de manière très approchée. Il n'existe pas de méthodes de prédictions des instabilités. Dans le passé. lorsque de tels phénomènes ont été rencontrés, il a toujours fallu de nombreux mois, voire une année, pour aboutir au succès au moyen de méthodes empiriques impliquant beaucoup d'essais de moteur. L'addition financière risque d'être lourde.

Six groupes de travail sont créés; ils réunissent les spécialistes de la SEP. du CNES, de l'Aérospatiale et de I'ONERA. Ils vont devoir trouver les causes de l'échec et définir les remèdes. Les activités démarrent très rapidement.

Le 24 juin, un communiqué CNES-ESA fait état d' une cause probable de l' accident: Une étiquette, normalement collée sur la canalisation et destinée à connaître sa nature n' aurait pas été collée lors du montage, elle serait venue obturer quelques trou de l' injecteur.
Mais pour les spécialistes, il y a autre chose: Cette étiquette se serait en fait déplacée après la chute du moteur dans l' océan, mais la thèse ne sera pas démentie durant de long mois.    

Le 3 juillet a lieu le premier essai de moteur Viking. Tous les premiers essais ont pour but de voir si une anomalie extérieure au moteur ne pourrait être la cause des instabilités. Il y a eu 12600 secondes d'essais avant le premier vol et un seul cas d'instabilité, expliqué à l'époque par un fonctionnement hors du domaine normal du moteur (pression de combustion élevée et rapport de débit des deux ergols dévié). Il est donc naturel de croire à une anomalie extérieure ; différentes perturbations sont testées (ergols très chauds, pollution par des particules métalliques ou de l'huile, présence de corps étrangers dans l'injecteur, démarrage très rapide. etc.). Ces essais ne donnent aucun résultat. Déjà des voix s'élèvent pour dire qu'il faudra modifier l'injecteur. la pièce aux 1152 trous d'injections alimentés eux-mêmes par 576 trous. Une telle modification impliquera la longue mise au point que tout le monde craint.

Au mois d'août, les essais de moteur ont pour but de vérifier à partir de quelle pression de combustion et pour quel rapport de mélange (rapport des deux débits d'ergols) un injecteur devient instable. Il est connu, depuis quelques essais difficiles de mise au point en 1971 et 1972. qu'un injecteur devient instable lorsque la pression de combustion (ou pression foyer) est trop élevée. en particulier quand elle approche 60 bars. L'injecteur du moteur B de L02, repêché après trois semaines de séjour sous la mer, est même testé sur un moteur lors de cette campagne. Il montre une instabilité à 56,5 bars de pression foyer. Est-ce une caractéristique intrinsèque ou ses limites ont-elles été affectées par la corrosion marine ? Ces essais vérifient que les comportements des injecteurs sont très différents les uns des autres. Si on veut trouver de " bons" injecteurs pour le prochain vol, il faudra les trier en les essayant dans des conditions sévères de pression et de rapport de mélange sur un moteur Viking complet. Pour augmenter la cadence, les installations du DFVLR à Hardthausen en Allemagne, près de Stuttgart, sont mises à contribution. Ces installations avaient servi lors du développement du lanceur pour tous les essais concernant le deuxième étage.

Au premier essai de recette, le 3 novembre, l'accident L02 est parfaitement reproduit sans que cela ait été souhaité. Victime d'instabilités, le moteur déchire sa chambre, se braque brutalement, faisant voler en éclats le bardage du banc d'essai. Deux mois et demi de travaux de remise en état.

A la mi-novembre, après onze essais un seul bon injecteur a été trouvé. Il faut modifier. La décision est prise le 23 novembre. La cadence d'essai à Vernon est portée à deux par jour. Les équipes travaillent en 3 x 8.

décembre, les travaux de réalisation à Kourou des installations pour les charges utiles (EPCU) sont achevés. Il s'agit essentiellement de 4 bâtiments destinés à la préparation des satellites seuls, au stockage et à la préparation des moteurs d'apogée, au remplissage en ergols éventuels S1, S2 et S3. L'utilisation de ces installations par les charges utiles destinées au lancement L03 commencera le 2 avril 1981.