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CHRONOLOGIE ARIANE

2001 partie 3

4 juillet, V142, mise en place des satellites sur le lanceur.

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9 juillet, V142, début du remplissage des réservoirs de l' étage supérieur.

11 juillet, V142, transfert du lanceur en Zone de Lancement dès 11 h du matin. Le lanceur est positionné sur le pad 45 minutes plus tard.

ARIANE 508 V142

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Lancement le 12 juillet à 18 h 58 locale d' Ariane 508 porteuse du satellite Artemis et Bsat 2. La phase propulsé est nominale avec la séparation des propulseurs EAP et la séparation de l' EPC. Mais à l' allumage de l' étage supérieur EPS, un manque de poussée de 20% se fait sentir. En chronologie positive, le CVI nous transmet la télémesure du lanceur en temps réel : 
"chronique d'un échec annoncé" puisqu'au fur et à mesure que les minutes passent, les déficits en altitude et vitesse de l'EPS augmentent. 
A H0+20min, 190 m/s de déficit... 
A H0+21min, 222 m/s de déficit... 
A H0+22min, 237 m/s de déficit... 
A H0+23min, 258 m/s de déficit... 
A H0+25min, 280 m/s de déficit... 
Pour finalement aboutir, au périgée, à un déficit de l'ordre de 500 m/s

Aussitôt, des mesures sont prises pour modifier la trajectoire et augmenter le temps de combustion, mais 80 secondes avant l' arrêt du moteur, il s' éteint de lui même. Première conséquence, les satellites ont été séparé sur une orbite plus basse que prévue à 592 x 17 528 km, inclinée à 2,9° pour une orbite visée à 858 x 35 853 km, inclinée à 2°. chaque organisme a pris en charge son satellite espérant sauver leur mission. 

13 juillet, conférence de presse de J.-M. LUTON à Jupiter II : 
- mise en oeuvre nominale en chronologie négative ; 
- phase EPC/EAP nominale ; 
- phase EPC seul nominale : à la séparation EPC/EPS, le lanceur était "au bon endroit" ; 
- phase balistique conforme aux hypothèses dégradées ; 
- l'OBC s'est correctement adapté à la situation, bref il s'agit d'un incident propulsif. La télémesure détaillée de l'EPS, qui a commencé à être analysée ce week end, montre que les premiers 2/10ème de seconde ont été OK, puis que le moteur Aestus a connu un comportement chaotique les 3 secondes suivantes. Le déficit en accélération à l'allumage était de 0,3 m/s^2, augmentant jusqu'à 0,5 m/s^2 à l'extinction. Le moteur Aestus s'est bien éteint tout seul (pas d'ordre de la part de l'OBC), certainement sur déficit d'un des ergols. Les deux satellites ont été acquis à leur séparation et sont en bonne santé. Il ont été mis en mode "Safe", pointé soleil... en attendant d'échafauder des plans de mise à poste optimaux. A noter que BSAT-2B est muni d'un moteur d'apogée à poudre, ce qui limite considérablement les possibilités...

Une commission d'enquête indépendante est mise en place pour de premières conclusions attendues le 1er août. Au vue des orbites atteintes par les deux satellites, il apparaît une anomalie de fonctionnement de l' étage supérieur EPS. Les données de télémétrie sont en études et la commission devra rendre son verdict le 1er août. 

Menbres de la commission d' enquête:
_ Président Mr. Roger Vignelles
_ Professor Massimo Trella 
_ Mr. André Van Gaver ESA Professor 
_ Wolfgang Koschel DLR 
_ Mr. Pascal Pempie CNES/DLA 
_ Mr. Hugues Laporte EADS 
_ Mr. Alain Souchier SNECMA

Les autres lancements d' Ariane ne sont pas stoppés, Ariane 44 L V143 partira le 23 août  avec à son bord Intelsat 902.

17 juillet, V143, Arrivée du satellite Intelsat 902 à Kourou.

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19 juillet, début de la campagne de lancement Ariane 44L V143.

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Fin juillet, en prévision du lancement de la plate-forme polaire Envisat pour l’Agence Spatiale Européenne, les équipes du Port Spatial de l ’ Europe assembleront le premier modèle de vol de la nouvelle coiffe longue d’Ariane 5. Réalisée par l’industriel suisse Contraves Space, cette coiffe en carbone d’une masse de 2,9 tonnes atteint une hauteur totale de 17 m, soit 4,3 m de plus que la coiffe actuelle. Livrée en quatre éléments, la coiffe a été assemblée fin juillet dans le BAF pour vérifier le bon fonctionnement des outillages spécifiques à sa mise en oeuvre. Elle a ensuite été mise en stockage dans l ’ attente du lancement d’Envisat, dont la hauteur sous coiffe dépassera 10 m. A l’avenir, la coiffe longue sera également employée pour les missions ATV de desserte de la Station Spatiale Internationale et des lancements doubles de gros satellites géostationnaires. 

7 août, remise du rapport d' enquête sur le mauvais fonctionnement de l' étage EPS d' Ariane 5 V142. 

Conformément à son mandat, elle a établi les causes de l’anomalie observée lors du Vol 142 et recommandé les mesures à prendre pour en corriger l’origine. Toutes les recommandations ont été acceptées par Arianespace qui les mettra en œuvre dans les plus brefs délais. Arianespace prévoit le prochain lancement Ariane 5 fin novembre 2001 soit un décalage de 2 mois environ par rapport au calendrier initial des vols Ariane 5.

Les causes de l’incident

Après une analyse complète de toutes les mesures effectuées pendant le Vol 142 et l’étude de la documentation relative à la production, la qualité et à l’historique technique de tous les vols Ariane 5 à ce jour, elle a enquêté auprès des équipes de production et de développement en Europe. Ses travaux ont abouti à cerner précisément l’anomalie de propulsion de l’étage supérieur à ergols stockables (EPS) d’Ariane 5 qui est à l’origine de l’orbite dégradée du Vol 142. Ils confirment que toutes les opérations de préparation et de chronologie du Vol 142 ainsi que les conditions du vol pendant toute la partie précédent l’allumage du moteur Aestus de l’étage EPS se sont déroulées normalement. 
Le rapport de la Commission d’enquête met en évidence une instabilité de combustion à l’allumage de l’Aestus. Ce phénomène a perturbé les conditions de combustion des ergols et entraîné une baisse de poussée du moteur. Ces conditions ont aussi conduit à l’épuisement prématuré d’un des ergols, provoquant l’extinction du moteur avant l’instant nominal. 
La forte variation de pression à l’origine de l’instabilité de combustion à l’allumage du moteur Aestus est attribuée à une interaction hydraulique entre le système d’alimentation en ergols du moteur et les circuits internes de la chambre de combustion. La commission d’enquête a par ailleurs clairement établi l’absence de tout lien avec Ariane 4.

Les recommandations

Le déroulement anormal de la séquence d’allumage impose un approfondissement de la connaissance de cette phase.
Les recommandations de la commission d’enquête portent sur les points suivants :

Modélisation mathématique dynamique des conditions hydrauliques accompagnant l’allumage du moteur Aestus, Amélioration de la phase d’allumage pour la rendre plus progressive et plus douce, Adaptation des critères de qualification de la phase d’allumage modifiée, Adaptation des bancs d’essai au plus proche des conditions de vol, Démonstration de marges de fonctionnement en vol par un programme d’essais moteurs, Réception des prochains moteurs de vol selon ces nouveaux critères. Ces recommandations ont toutes été acceptées par Arianespace et seront appliquées dans les plus brefs délais en liaison avec les industriels concernés.

Le plan d'action

Après analyse des recommandations, Arianespace avec l’ESA et le CNES et en coordination avec les industriels du programme Ariane, a défini un plan d’actions comprenant :
L’analyse des données recueillies lors des essais au sol et du fonctionnement en vol du moteur Aestus et de l’étage EPS, en particulier ceux permettant une analyse fine de la séquence d’allumage, La modélisation dynamique du système d’alimentation en ergols du moteur, La reprise de la modélisation mécanique de certains éléments de la chambre, L’évaluation d’un moyen de contrôle du débit de l’ergol MMH à l’allumage, La définition, la validation et la qualification des modifications nécessaires de la séquence d’allumage, La mise à niveau du banc d’essais au plus proche des conditions de vol, Un programme d’essais sur des moteurs Aestus de qualification et de vol, Le réexamen des procédures de contrôle et de qualité en production, L’application et la réception des modifications sur les moteurs des prochains vols Ariane 5. La mise en œuvre de ce plan d’actions permet à Arianespace de prévoir le prochain lancement Ariane 5 fin novembre 2001, soit un décalage de 2 mois par rapport à la date initiale du vol Ariane 511.

9 août, V143, transfert du lanceur en zone de lancement 2.

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13 août, V143, le lancement est repoussé du 24 au 30 entre 6 h 46 et 7 h 46 locale, suite dernières vérifications du satellite Intelsat.

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22 août, début de la campagne de lancement Ariane 44P V144
27 août, arrivée du satellite Atlantic Bird 2.

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ARIANE 44L V143

30 août, décollage à 3 h 48 locale pour la mise en orbite d' Intelsat 902. Intelsat 902 (4723 kg au lancement) est équipé de 72 répéteurs en bande C et 22 en Ku, il sera positionné en orbite GO par 62° E.

   

Depuis 1980, 170 lanceurs ont été commandés à l’industrie spatiale européenne par Arianespace, dont 20 Ariane 1 à 3, 116 Ariane 4 et 34 Ariane 5. Avant Vol 143, 38 restaient à lancer, dont 12 Ariane 4 et 26 Ariane 5.

V145, arrivée des containers à Kourou.

10 septembre , V144, transfert du lanceur en zone de lancement.

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11 septembre, Ariane 510 V145, début de la campagne de lancement avec la mise en position verticale de l' étage EPC sur la table de lancement.

19 septembre, V145, mis en place de l' étage EPS sur le lanceur. Quand les modifications sur l' étage EPS seront qualifié en Europe, il sera remplacé. 

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ARIANE 44P V144

25 septembre décollage à 20 h 21 locale. Le satellite Atlantic Bird est placé sur orbite GTO comme prévu. Atlantic Bird est le 15 eme satellite Eutelsat lancé par ariane. Il pèse 3150 kg au lancement et est équipé de 26 transpondeurs en bande Ku et sera calé par 8 ° O. Le 350 e étage d’Ariane fabriqué à Brême a volé à bord d’Ariane V144. Il s’agissait du 134 e étage L33 lancé depuis 1979. Astrium, et précédemment MBB-Erno puis DASA, ont également fourni 10 étages supérieurs EPS d’Ariane 5 et 206 propulseurs d’appoint à ergols liquides PAL pour Ariane 4.

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Il reste un tir pour terminer l' année le V146, le lancement d' Ariane 5 V145 étant repoussé à janvier 2002. Ce lancement utilisait la table de lancement n°1 (utilisé depuis 1988 avec une seconde). selon les plans initiaux d' Arianespace, elle devait être retirer du service et servir de secours pour les 10 derniers tirs d' Ariane 4 en 2001-2002. L' échec du V142 et d' Ariane 510 oblige Arianespace a reprogrammer certains tirs prévu sur Ariane 5 sur des Ariane 4. Cette table va donc reprendre du service pour la campagne V147 en décembre. Les deux tables vont continuer d'être utilisées alternativement encore pendant quelques mois, vu le calendrier des prochains vols. On pourrait envisager une mise en sommeil (définitif) de la table AR4.1 fin août, tandis que la table AR4.2 irait jusqu'au bout, jusqu'à L4116 (la 116eme AR4)...

 

2001 partie 4