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CHRONOLOGIE ARIANE

2004

Pour 2004, Arianespace prévoit 6 lancements d'Ariane 5 depuis le CSG. Cinq Ariane 5 G et le second vol de la version ECS. Le premier vol de 2004 pourrait être V158 avec Satmex (prévu initialement en novembre 2003) mais il pourrait être repoussé à mars après le lancement de la sonde Rosetta. 
Pour 2005, il est programmé 6 autres lancements, 5 commerciaux et le premier ATV. L'ATV qui souffre d'un léger retard sans gravité sera lancé en avril, afin de ne créer un double emploi avec les autres vaisseaux ravitailleurs, Shuttle, Soyouz et Progress.  

La carnet de commande s'élève à près de 3 milliards d'Euros avec 40 satellites à lancer. Parmi ces charges les 9 remorqueurs ATV de l'ESA, un relancement pour Intelsat et deux charges confidentielles. Arianespace doit encore signer des commandes pour remplir le calendrier de 2005. Ce qui "pénalise" la société, c'est le retour en vol d'Ariane 5ECA prévu pour 2005. De nombreux clients qui ne pouvait pas attendre sont passé à la concurrence faute créneau.   

Depuis l'échec de V157 il y a un an, un plan de retour en vol a été mis en route en Europe chez les agences et les industriels. D'un coût de 250 millions d'euros, il comprend la reprise de production des l'Ariane 5 Générique, la modification du moteur Vulcain 2 et un complément au programme Ariane 5 Plus. Afin de maintenir la capacité de lancement, il a fallu relancer la production des Ariane 5 G, dont certains outillages avaient déjà été modifié pour les versions ECA, trois ayant été livré et lancé en 2003. EADS travaille désormais sur trois versions d'Ariane 5, la G et GS pour les missions GTO et SSO, la ES pour l'ATV et la ECA (5-10 tonnes).
Le lot P1 de 14 lanceurs a été soldé avec AR516. Pour 2004, il est prévu la seconde Ariane 5 du lot P2 le L518, plus 2 autres G+ (519 et 520), trois GS du lot P2 et une Ariane 5 ECA. Sur les 10 lanceurs du lot P2, il restera une GS et et ES (ancien ECA modifié pour l'ATV). 

20 janvier, début de la campagne de lancement d'Ariane V158B pour lancer la sonde Rosetta dans la nuit du 25 au 26 février prochain vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Cette mission prend le matricule du vol Satmex en attente pour avril. Elle revient au lanceur Ariane 5G+ 158 prévu initialement en janvier 2003, mais le vol avait été annulé suite à l'accident de V157. Le lanceur 158 est resté en arrêt campagne pendant presque une année durant laquelle les évolutions de qualification ont été importantes suite à l'échec de V157. Pour cette nouvelle campagne, les ingénieurs ont du repartir à zéro sur la base d'une documentation opérationnelle qui a beaucoup évoluée. Le 21 janvier est mis en place l'étage supérieur EPS sur le composite inférieur déjà assemblé. 

La campagne de la sonde Rosetta a démarré le 24 octobre dernier dans le bâtiment Charges utiles d'Arianespace à Kourou S3B après le désockage de la sonde avec la mise en place et le test de l'antenne grand gain HGA le 3 novembre par les équipes d'Alenia. Parallèlement, les panneaux solaire ont été démonté et inspecté par les équipes allemandes. Le 7 novembre, cs panneaux ont été remontés et déployés plusieurs fois avec succès jusqu'au 21. Fin novembre, les cassettes PROM sont mis en place et à la mi décembre, les techniciens ont  réussit à déployer l'antenne HGA. Le 27 janvier, les équipes d'Astrium ont commencé le remplissage de la sonde en ergols.  

10 février, Ariane 5 V158, transfert du lanceur du BIL au BAF. Le lancement reste prévu pour le 26 février à 07h16 TU. Dans le bâtiment des charges utiles, la sonde Rosetta est positionné sur l'ACU, adaptateur de Charges utiles avant son transfert dans le BAF.

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16 février, dans le BAF a lieu le montage de la sonde Rosetta sur le lanceur 518. Chargé de 1400 kg d'ergols, la sonde de ROSETTA (3000 kg) est composée de 2 parties : un orbiteur et un atterrisseur baptisé Philea. La sonde voyagera pendant 10 ans avant de rencontrer la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko qu'elle étudiera ensuite pendant 18 mois. Après une période pendant laquelle sera réalisée une cartographie de l'astre par l'orbiteur, suivra une phase d'observation rapprochée avec notamment l'envoi d'un module atterrisseur à la surface de la comète. Rosetta est une mission de l'ESA à laquelle la France contribue doublement au travers de participations techniques à l'orbiteur et à l'atterrisseur (par le biais d'un accord de coopération avec l'Agence Spatiale Allemande DLR), de participations scientifiques aux instruments embarqués sur l'orbiteur et l'atterrisseur.

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18 février, V158, la silhouette du lanceur 518 est visible dans le BAF prête au lancement après le montage de la coiffe courte. Le transfert du lanceur en zone de lancement est prévu le 24 février (mardi gras) pour un lancement  en fin de fenêtres afin d'optimiser au mieux la trajectoire, le H0 est désormais fixé à 07h36' TU (08h36' Paris) et non plus 07h16'. Arianespace dispose de 20 fenêtres de lancement pour Rosetta jusqu'au 17 mars.

24 février, émergeant sous un soleil radieux, Ariane 158 quitte le BAF à 15 h 30 pour rejoindre 2800 m plus loin le pad de tir ELA 3 en 50 minutes.

ARIANE 518 G+
Ariane 158 est le premier exemplaire d'une série de trois appelé Ariane 5 G+.
Le lanceur se compose de l'étage principal cryotechnique (EPC) de 1ère génération propulsé par un Vulcain 1 et des deux EAP (étage d'accélérateur à poudre) également de la première génération, avec toutefois quelques équipements nouveaux dans la tuyère dite P2001 plus légère d’environ 340 kg (déjà utilisée sur L516). L'étage à Propergol Stockable (EPS) est quant à lui un peu particulier en raison du profil de la mission.

Il est intégré dans une nouvelle case a équipements en matériaux composites, allégée de 100kg par rapport à la précédente version et munie d'un nouveau système de séparation a chocs amortis. La structure initialement en alliage d’aluminium est réalisée en sandwich nid d’abeille / peaux carbone et le système de séparation utilise une technologie ‘’bi-plaque’’ au lieu du dispositif monodécoupe initial. Par ailleurs, de nouveaux équipements électriques équipent cette case : <
- un SRI-ND (Système de Référence Inertiel Nouvelle Définition). Cet équipement est utilisé en position secours comme sur le vol 513. Le programme de vol utilise donc la mixité SRI 
- un BEM (Boîtier d’Extension Mémoire). Cet équipement spécifique des missions avec allumage retardé, enregistre le flux de la TM en dehors des phases de visibilité radioélectrique d’une station de réception sol. 
- les BDP (Boîtiers de Distribution de Puissance), les EPE (Electroniques de Pilotage Electrique) et les Emetteurs ont évolué suite à l’utilisation de la technologie de montage en surface des composants et pour s’adapter à des missions longues jusqu’à 6 heures aussi bien dans le domaine thermique que pour la tolérance aux radiations.

L'étage EPS voit ses réservoirs de MMH allongés permettant l’emport de 300 kg d’ergols supplémentaires ainsi que son rapport de mélange moteur changé (1,9 au lieu de 2,05) Il est constitué de quatre réservoirs contenant 10 t d’ergols classiques (MMH et N2O4), un moteur Aestus réallumable qui délivre une poussée dans le vide de 2,7 t, et qui brûle pendant un peu plus de 1000 s, sa tuyère est articulée suivant deux axes pour le pilotage.est équipé d'un système de réchauffage en vue de sa mission balistique d'1h45, et ses boîtiers électroniques ont été renforcés pour améliorer leur tenue aux radiations.

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SEQUENCE DE VOL

H0, allumage du moteur Vulcain de l'EPC, suivit des EAP à H +7 s et du décollage. La manoeuvre de roulis permet de mettre le lanceur vers l'azimut de lancement à H +13 s, les EAP perpendiculaire à la trajectoire.
H+2 mn 20, largage des EAP.
H+3 mn 13, séparation de la coiffe.
H+9 mn 47, séparation EPC (169 km d'altitude).
H+1 h 07 mn, l'étage EPS et la sonde sont à une altitude maximale de 3828 km.
H+1 h 46 mn 53 s, l'EPS est allumé (altitude 652 km). A H+2 h 05 mn 06 s, le composite est à son altitude minimale de 225 km.
H+ 2 h 13 mn 51 s, extinction de l'EPS (altitude 1067 km).
H + 2 h 15 mn 15 s, séparation de Rosetta.

26 février, V158, à T- 16, un "rouge" météo annule le lancement et le reporte de 24 heures à cause de vents trop forts en altitude. Le décollage est prévu entre 7 h 16 mn 50 et 7 h 36 mn 50 TU. 

27 février, nouveau report de tir du au détachement d'un morceau de la taille d'une feuille A4 de la protection thermique de l'étage EPC découverte lors de l'inspection finale à 4 h du matin. Le lanceur doit être ramené au BAF dans la journée. Après recollage et séchage (36 heures), le lanceur sera ramené en ZL 3 dimanche 1er mars pour un lancement le 2 à 7h 17mn TU. 

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ARIANE 5 V158B

Le lancement a lieu le 2 mars à 7 h 17 mn TU de l'ELA 3. Les boosters EAP sont largués au bout de 2 mn 20, laissant seul l'étage cryogénique EPC propulsé l'ensemble. Ce dernier est largué à 9 mn 47 à 196 km d'altitude, après avoir largué la coiffe à 3 mn 13. Pendant plus d'une heure, l'étage supérieur EPS a suivit une trajectoire "balistique" sur une orbite qui la mené à 3800 km d'altitude avant d'être rallumé à H + 1 h 46 pour injecté la sonde sur orbite planétaire. Les 27 minutes de combustion permettent de lancer Rosetta sur sa trajectoire à travers le système solaire. La sonde se sépare de son étage à 9 h 31 après 2 h 14 de vol. 

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30 avril, malgré des résultats financiers positifs pour 2003, avec 559 millions d'Euros de CA et un résultat net de 9 millions, la santé d'Arianespace reste fragile. Si 2003 a vu 8 contrats de lancements signés sur les 17 du marché, la société n'a à ce jour signé que deux contrats avec JCsat 9 et 10. De leur coté, les autres opérateurs ont chacun signé plusieurs contrats, cinq pour ILS et un pour Sea Launch. De plus AMC 13 et Immarsat 4F-2 sont passés sur des lanceurs Protons et Zenith. Le 19 avril dernier, SES GLOBAL a annoncé qu'elle lancera ses prochains satcom avec ILS, la société jointe regroupant Lockheed et Khrunichev chargé de commercialiser les Atlas et Proton au lieu d'Arianespace. ILS lancera AMC-14 début 2006 sur un Atlas 5 et AMC 16 début 2005 sur Proton. SES ASTRA lancera aussi ASTRA 1L sur un Proton fin 2006. Enfin, ILS lancera aussi le satellite canadien Anick F3 en 2006 sur un Proton. Maigre contre partie, c'est EADS qui assurera sa fabrication. 

Arianespace qui emploie aujourd'hui 250 personnes devrait réaliser un CA de 800 millions d'Euros cette année. Après trois années dans le rouge (pertes de 105 M EUR en 2002, 193 M EUR en 2001 et 242 M EUR en 2000), la société s'est redressée grâce notamment au soutien de l'agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre du programme EGAS (European Guaranteed Access to Space) et à un effort de ses fournisseurs. Parmi les principaux fournisseurs d'Arianespace, figurent ses actionnaires, notamment le groupe européen d'aéronautique et de défense EADS avec environ 20%. Le capital d'Arianespace est dispersé entre les acteurs publics et les sociétés de douze pays européens, dont la France (57,70%) avec notamment le Centre national d'études spatiales (CNES), l'Allemagne (18,43%), l'Italie (7,17%) et la Belgique (4,20%). La récente alliance Launch Services Alliance associant Arianespace, Boeing et Mitsubishi et la mise en service prochaine des lanceurs Soyouz, Vega devrait offrir une grande flexibilité aux clients.

Le carnet de commande comprend 23 satellites, 17 commerciaux et 6 institutionnel et les 9 remorqueurs ATV, soit un montant de 3 milliards d'Euros.  

La prochaine campagne Ariane 5 V163 doit démarrer d'ici fin mai pour un lancement le 9 juillet avec le satellite Canadien Anik F2. Suivra ensuite la campagne V164 avec la seconde Ariane 5 ECA pour un lancement en septembre-octobre. Un dernier tir sera réalisé avant le 15 décembre avec la première Ariane 5 GS (L523) pour la mise en orbite polaire du satellite Français militaire Helios 2A. Ce sera le premier lancement vers le Nord réalisé de jour. Le lancement du satellite IPStar a été repoussé à 2005 suite à des problèmes techniques aux USA. Arianespace ne réalisera donc que quatre missions en 2004 au lieu des 5 programmés. 

10 mai, lors du salon aéronautique de Berlin (Allemagne), Arianespace et EADS signent le contrat de production des 30 Ariane 5 du lot PA décidé en juin de l'année dernière. Il reste deux Ariane G+ (L519 et 520) quatre GS, une ECA une ES (ancien ECA modifié pour l'ATV) sur les 10 lanceurs du lot P2 à lancer. Ce contrat va permettre à ARIANESPACE d'assurer la continuité de son service de lancement et d'améliorer encore ses performances et sa compétitivité sur le marché international. Le lancement de la première Ariane 5 du lot PA interviendra courant 2005. Ce lot sera principalement composé d'une configuration de lanceurs standardisés Ariane 5 ECA. En plus cette version d'Ariane 5, le lot PA comportera également des Ariane 5 ES pour le lancements des ATV (Véhicule de Transfert Automatique).

12 mai, Ariane 5 lancera un satellite australien OPTUS D1 fin 2005 ou début 2006. D'autre part, un second satellite OPTUS D2 sera lancé en 2007 par un Soyouz 2 depuis la Guyane. Ce sont les 252eme et 253eme contrat de lancement signé par Arianespace depuis 1980.  

Le nouveau divergent renforcé du moteur Vulcain 2 est actuellement en pleine campagne d’essais de qualification pour le retour en vol d’Ariane 5 ECA. Huit tirs à feu sont prévus au banc PF50 de Snecma Moteurs, à Vernon, entre avril et mai, pour valider des durées de fonctionnement et l’endurance du nouveau divergent. Description du troisième de ces essais, mené le 28 avril 2004.

10 minutes de tonnerre, un gros nuage de vapeur d’eau, puis une fine pluie sur la forêt qui entoure les installations du site. Ce mercredi 28 avril, Snecma Moteurs a une nouvelle fois testé un moteur cryotechnique dans son usine de Vernon, en Normandie. Fixé à une vingtaine de mètres de hauteur, enchâssé dans le banc d’essai PF50, le moteur Vulcain 2 vient de brûler 130 000 litres d’oxygène et 400 000 litres d’hydrogène. L’essai qui s’achève est le troisième d’une campagne de huit essais d’endurance, menée entre avril et mai 2004 à Vernon et destinée à qualifier le nouveau divergent renforcé du moteur. Partie aval de la tuyère qui accélère les gaz produits par le moteur, le divergent de Vulcain 2 avait en effet causé la défaillance de la première Ariane 5 ECA. Sa qualification lors d’essais menés en parallèle à Vernon et au DLR (Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt est l’agence nationale allemande de recherches aéronautiques et spatiales. Ses installations d’essais, à Lampoldshausen, comprennent le banc P5, identique au PF50 de Vernon) est attendue pour autoriser le retour en vol de cette version du lanceur.

Les premiers préparatifs - vérification des installations et assainissements des lignes d’alimentation - ont eu lieu dès 6 heures du matin, mais c’est dans l’après-midi que les choses s’accélèrent. A 14h45, la première phase est lancée, avec la mise en froid du banc. L’opération dure environ 45 minutes et nécessite l’instauration d’un rayon d’évacuation de 100 mètres. Les lignes d’alimentation, conditionnées en hélium gazeux à température ambiante, sont remplies progressivement avec les ergols hydrogène et oxygène liquides (LH2 à une température de -253°C et LOX à -183 °C).

Mise en froid du moteur

Vers 15h30, commence la deuxième phase, la mise en froid du moteur. Dès qu’elle est lancée, le rayon d’évacuation est porté à 350 mètres et les portes blindées du poste de contrôle - un bunker sous-terrain situé face au banc PF50 - sont refermées. Impossible d’accéder ou de sortir du PC. Cette phase dure près de 100 minutes, mais environ à la moitié, commence la " préparation au Ho (H " zéro ") ", accompagnée d’un nouveau rayon d’évacuation de 500 mètres.

A 17h14, le moteur a atteint ses critères de température et Serge Saubadine, le directeur de tir, enfermé dans la salle de contrôle avec 9 autres ingénieurs, lance la séquence synchronisée automatique, d’une durée de 3 minutes. " Toutes les opérations précédentes étaient pilotées en manuel, mais à partir de la séquence synchronisée - qu’on peut interrompre à tout moment  -, le rôle des hommes devient moins actif ", commente Serge Saubadine. " Tout est prédéfini. La chronologie d’essai est préparée à l’avance dans l’ordinateur de conduite de tir, selon le plan d’essai défini par les équipes techniques de développement de Snecma Moteurs. Toute la phase de mise à feu est entièrement automatisée car les commandes à envoyer sont trop rapides et trop précises pour un humain : l’ordinateur envoie un ordre toutes les 5 à 10 millisecondes, les vannes se ferment en 100 millisecondes et il faut surveiller en permanence une soixantaine de paramètres moteur (températures, pressions, vibrations...) et plusieurs dizaines au niveau du banc. Il faut aussi respecter un enchaînement très complexe. "

17h17 : Ho, mise à feu

La chambre de combustion du moteur Vulcain 2 n’est pas encore mise en froid. A 17h17, c’est Ho : l’ordinateur commande l’ouverture de la vanne chambre hydrogène (VCH). L’ergol s’écoule dans la paroi de la chambre en la refroidissant. Il se vaporise, atteint l’injecteur et la chambre, puis se répand dans le divergent qu’il remplit. Pour l’empêcher de remonter autour du moteur, un brûleur placé à l’extérieur du Vulcain 2 enflamme instantanément cette poche de gaz. Dans les quelque dixièmes de secondes qui suivent l’ouverture de VCH, la VCO (vanne chambre oxygène) s’ouvre à son tour et l’allumeur de la chambre, une charge pyrotechnique, est enclenché. Il y a donc deux bouffées : une grosse flamme remplit le divergent débordant légèrement sur les côtés du moteur et quasiment en même temps une autre sort du divergent. Mais la combustion est alors irrégulière, les pressions ne sont pas encore au bon niveau.

L’ordre est lancé sur le démarreur : un initiateur pyrotechnique allume un pain de poudre. Pendant quelques secondes, sa combustion produit des gaz qui lancent les deux turbopompes LH2 et LOX. Celles-ci pompent les ergols dans les réservoirs et alimentent la chambre de combustion. Le moteur monte en régime. Un ordre est également lancé pour ouvrir les vannes du générateur de gaz (VGO et VGH). Ce dernier est une petite chambre de combustion secondaire allumée pour prendre le relais du démarreur et entraîner les turbines des deux turbopompes pendant le reste de l’essai. La montée en régime du Vulcain 2 a duré 6,8 secondes, jusqu’au moment où il atteint son point de fonctionnement stabilisé au démarrage.

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Exploration des points de fonctionnement

L’essai va maintenant durer un peu plus de 10 minutes (630 secondes au total). Dans la salle de contrôle l’équipe d’ingénieurs est concentrée. Devant le pupitre de sécurité manuelle et leurs écrans d’ordinateur, les hommes surveillent les images retransmises par les caméras braquées sur le moteur. Comme lors des deux précédents essais, celui du 28 avril consiste à tester le fonctionnement du Vulcain 2 dans son domaine de vol normal, mais, surtout, à valider des durées de fonctionnement dans le domaine limite et, pour la partie basse du divergent, dans le domaine extrême. Dans le domaine de vol prévu, il y a deux points de fonctionnement du moteur : un lors du démarrage et la première partie du vol et un autre pendant le reste du vol. Chacun de ces points de fonctionnement est le résultat d’un réglage préétabli entre pression chambre, vitesses de rotation des turbopompes et pression du générateur de gaz. Le passage d’un point de fonctionnement à l’autre se fait en variant la position de la vanne gaz chauds (VGC) située après le générateur de gaz et en amont de la turbopompe LOX (la VGC modifie la distribution de puissance entre les deux turbopompes : la turbopompe oxygène fournit plus ou moins d’oxygène à la chambre). Pendant l’essai, l’ordinateur de conduite de tir va faire varier de façon continue les réglages du moteur pour tester un grand nombre d’autres points de fonctionnement, en jouant cette fois sur la position des vannes VGH, VGO et VGC. " Sur les points extrêmes de fonctionnement du moteur, il peut se produire des déviations mineures par rapport au comportement attendu du moteur, pour lesquelles nous avons des points de repli. Si la déviation est trop importante, on peut être amené à arrêter l’essai ", explique Serge Saubadine. L’équipe du directeur de tir surveille donc le moindre écart ou d’éventuels incidents.

Pluie artificielle

Pendant ce temps, dehors, le spectacle est au rendez-vous. Le site de Vernon, vallonné et entouré par la forêt normande, est assez unique. Perché sur le toit du PC d’un ancien banc situé au-delà des 500 mètres du rayon d’évacuation, on a du mal à distinguer le Vulcain 2. Mais le banc PF50, du haut de ses 70 mètres de béton, s’impose. Il toise tous les autres bâtiments alentour. Son armature lui permet de supporter bien plus que les 135 tonnes de poussée du moteur (au moins le double). Un mur de béton de deux mètres d’épaisseur ceinture la structure en acier (équivalent au bâti moteur d’Ariane 5) sur laquelle est arrimé le Vulcain 2. Lorsqu’à Ho, le moteur se met à rugir, la température des gaz de combustion atteint plus de 3500 °C dans la chambre de combustion. Un grondement sourd accompagne la formation du nuage de vapeur d’eau pure qui sort du déflecteur de jet. Ce dernier est protégé du choc thermique par l’injection d’azote gazeux dans les parois du guide-jet et par le versement d’un torrent de 1500 m3 d’eau froide au cours des 10 minutes. Quand les conditions météo s’y prêtent, il se met à pleuvoir, sur la forêt ou sur les spectateurs, selon le bon vouloir du vent.

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Essai nominal

Retour à la salle de contrôle. A Ho + 630 secondes, un ordre est envoyé pour fermer la VGO et arrêter le générateur de gaz. Le régime moteur ralentit. Les vannes chambre (VCH et VCO) sont à leur tour fermées. 3 à 4 secondes ont suffi pour arrêter Vulcain 2. Aussitôt, on chasse les ergols liquides restant dans les conduites en utilisant des gaz sous pression : l’azote pour chasser le LOX et l’hélium pour chasser le LH2. L’ensemble est évacué par les cheminées du banc, puis un assainissement plus complet des lignes est engagé pour éliminer toute trace d’humidité (lors d’un tir suivant, des blocs de glace pourraient se former et endommager des parties du moteur). Au bout de deux heures, l’assainissement est réalisé. Vers 19h30, le directeur de tir et son responsable sécurité se rendent sur le banc pour l’inspection standard après essai et la recherche d’éventuelles dégradations. " Je recherche toute possibilité de fuites ou d’éventuelles traces de brûlure près des allumeurs ou du démarreur. On vérifie aussi que le calorifuge n’a pas bougé autour de certaines lignes ", précise Serge Saubadine. Une demi-heure plus tard, le directeur repart, rassuré. Cet essai s’est déroulé conformément aux attentes. La campagne va pouvoir continuer.

webmag.safran-group.com mai 2005

27 mai, début de la campagne de lancement Ariane 5GS V163. La date de lancement visé pour le satellite canadien Anik est le 9 juillet.

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Transport d'un EAP vers le BIL pour intégration. Hissage de la VEB (case à équipement) et mise en place sur l'étage EPC le 3 juin. 

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Mis en place de l'étage EPS le 8 juin.

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22 juin, transfert de V163 dans le BAF.

22 juin, Brême, Allemagne, l'étage ECA destinée à Ariane 5 ECA prend le bateau MN Toucan pour rejoindre Kourou d'ici deux semaines. 

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5 juin, V163 AR5 G+, Arianespace confirme le lancement d'Anik F2 pour le 13 juillet à 0 h 43 TU.

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ARIANE 5 G+ V163

Le lancement prévu le 12 juillet est repoussé en raison d'une "anomalie" constatée sur le lanceur, a-t-on appris auprès d'Arianespace. Le lanceur qui avait été acheminé vers l'ELA 3 a du être ramené au bâtiment d'assemblage sans autre précision.
Le 14 juillet, Arianespace annonce qu'une nouvelle tentative de lancement d'Ariane 5 V163 est prévu dans la nuit du 15 au 16 entre 0h43 et 1h29 GMT. Le lancement avait été reporté de 48 heures suite à la défaillance d'un gyromètre dans l'un des deux boosters EAP, le lanceur ayant été ramené dans son bâtiment d'assemblage.
Le 15 juillet, le lancement est à nouveau reporté à cause de la météo (risque d'orage). Une autre tentative est prévu dans la nuit du 16.
La 4eme tentative est la bonne, Ariane 5 V163 s'élève du CSG le 17 juillet à 00 h 44 TU avec dans sa coiffe Anick F2 qu'elle largue au bout de 28 mn sur une orbite GTO à 6000 km d'altitude de périgée.
Construit par Boeing Satellite Systems (BSS) à El Segundo, en Californie, Anik-F2 est un satellite de 5.950 kg au lancement, qui atteindra 48 mètres d'envergure une fois les panneaux solaires déployés. Depuis son orbite géostationnaire définitive, par 111,1 degrés ouest (au-dessus du Pacifique), il doit assurer, pendant quinze ans, l'accès à Internet haut débit ainsi que des services de télécommunications et de liaisons numériques (télémédecine, téléapprentissage, commerce électronique...) et l'acheminement d'images sur toute l'Amérique du Nord.

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Anik-F2 est le cinquième satellite confié par Télésat, filiale à part entière de Bell Canada Entreprise (BCE), basée à Ottawa, au lanceur européen, après Anik-E2, lancé en avril 1991, Anik-E1 (septembre 1991), MSAT (avril 1996) et Anik-F1 (novembre 2000). En tout, ce nouveau satellite est le treizième Anik ("Petit frère" dans la langue des Inuit) lancé pour le compte de Télésat.

A l'issu de ce nouveau succès, Jean Yves Legal, le PDG d'Arianespace annonce que les deux prochains lancements utiliseront la version "10 tonnes" d'Ariane 5. Après l'échec du vol de la première ECA en décembre 2002, Arianespace n'aura plus droit à l'erreur. La campagne V 164 qui doit démarrer d'ici quelques jours permettra de qualifier le lanceur en mettant sur orbite le satellite de télécommunications américano-espagnol XTAR et une maquette de charge utile, destinée à tester "in situ" ses performances, soit à peu près 9 tonnes au total. Le dernier vol de l'année, en décembre devra permettre de placer sur orbite le satellite militaire français Helios 2A (4200 kg) au cours de la mission V 165 et des petits passagers Essain, 6 satellites de 120 kg du ministère de la défense et PARASOL -Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Science coupled with Observations from a LIDAR- du CNES 120 kg.

Malgré les déboires dus à l'échec de décembre 2002 et la pénurie de satellites sur le marché international, Arianespace "résiste bien" à la situation. Le carnet de commande atteint 33 satellites à lancer pour un montant global de plus de 3 milliards d'euros.

22 juillet, début de la campagne de lancement du vol V164 avec l'arrivée du N% Toucan porteur de l'étage cryogénique EPS, de l'étage ECA, de l'adaptateur et de la coiffe. 

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Mise en place de l'étage EPC et du premier EAP sur la table de lancement.

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LES CHARGES UTILES DU VOL V164
2004 V164 sloshsat FLEVO 01.jpg (144131 octets) Le satellite SLOSHSAT Flevo (Facility for Liquid Experimentation and Verification in Orbit) en salle blanche à Kourou. C'est un petit satellite expérimental pour l'étude de la dynamique des liquides dans l'espace. De l'eau transporté dans le satellite sera filmé afin de comprendre ses effets sur le contrôle d'attitude des vaisseaux spatiaux. D'une masse de 128 kg, Sloshsat transporte 33,5 kg d'eau dans un réservoir de 87 litres. Flevo est un programme ESA, les PAys Bas et l'Allemagne. Originellement, Sloshsat devait voler sur le Shuttle, mais n'ayant pas trouvé de place, il a été transféré sur Ariane 5. 
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MaqSat B2, Maquette Satellite - Bas 2, 3500 kg, simule un satellite passager et sert de support technologique pour Sloshsat, les expériences françaises Boucle-Fluide, DVCAM (caméra filmant les évènements du lancement) et TMA (Telemetry Assembly), un appareillage de 60 senseurs destinés à enregistrer des paramètres de vol de l'ECA.

3 septembre, V164, mise en place de l'étage ECA sur le composite inférieur.

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9 septembre, Arianespace remporte 3 nouveaux contrats de lancement de satellites de télécommunications, avec l'opérateur américain DirecTV, et PanAmSat. Ces contrats concernent le lancement de deux satellites de télécommunication TV directe pour Direct TV dont SpaceWay 2 (6100 kg) en avril 2005 et d'un satellite Galaxy 17 (4100 kg) pour PanamSat en 2006. Arianespace a signé depuis le début de l'année 7 contrats de lancements et comptabilise sur son carnet de commande 36 satellites à lancer. Pour 2005, la société  a prévu 5 lancements avec 3 Ariane 5 GS et deux Ariane ECA (second vol de qualification et ATV 1). Il reste actuellement 11 lanceurs GS.

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15 septembre, mise en place de la VEB

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21 septembre, transfert du BIL au BAF

24 septembre, Arianespace signe un contrat de lancement avec Air TV pour le lancement d'un satellite en 2007.

4 octobre, à l'occasion du 55eme congrès astronautique à Vancouver, Canada, Arianespace annonce le lancement en 2007 de 50 nano-satellites pour fêter les 50 ans du lancement de Spoutnik. D'une masse de un kilogrammes chacun, chaque satellite sera dédié à diverses expériences scientifiques et réalisés par des universitaires, centre de recherches et autres organisations. 

5 octobre, la satellite X Star arrive à Kourou à bord d'un avion russe An 124. transporté pâr route dans son container, il est enfermé dans le bâtiment S5 du CSG. Il sera monté sur sa virole d'adaptation et monté sur le lanceur V164.

6 octobre, le lanceur V164 est transféré en zone de lancement pour des tests. A l'issue d'une simulation de compte à rebours, l'étage cryogénique ECA sera rempli en propergols. Cette RSL (répétition système lanceur) permettra de valider la date de lancement maintenant prévue pour le 4 novembre prochain. Pour Ariane 5, il y a les RAL Revue d'Aptitude au Lancement, la grande réunion qui se tient à J-2, qui passe en revue tous les sous-systèmes du lanceur des charges utiles et de la base de lancement afin de donner le feu vert pour la chronologie finale. Les RSL (Répétition Système Lanceur), principalement pour les vols de qualification (il y a eu deux RSL pour V157-L517), permettent de remplir l'étage principal cryotechnique (EPC) et à le mettre en condition de vol, puis à dérouler une chronologie réelle, y compris la séquence synchronisée jusqu'à H0. Les RCL Répétition Chronologie Lanceur était un terme dédié à Ariane 4. 

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14 octobre, le lanceur V164 est ramené en dans le BAF pour terminer sa préparation de vol. Le lancement est prévu pour le 8 novembre.

Après de long mois de travaux suite à l'échec du vol 157, les ingénieurs de la Snecma ont réussit à qualifier le moteur Vulcain 2 dont la défaillance avait été la cause de la perte du premier lanceur Ariane 5 10 tonnes. Ce moteur est en effet la cause principale de l'échec de décembre 2002, sa tuyère s'étant déformée à cause des très haute températures de fonctionnement.

Les pressions extérieures sur la tuyère au niveau du sol ne sont pas représentative de celle rencontrées dans le vide spatial. La partie haute de la tuyère à été soumise à des conditions extrêmes et s'est déformée. Ce changement a entraîné la circulation du flux thermique et la température extrême  ont fondu la tuyère. Le lanceur hors contrôle a du être détruit en vol.

Les causes connues, les ingénieurs de la Snecma et d'Arianespace sont alors mis au travail pour modifier la tuyère. Juillet 2003, après 7 mois d'effort, les solutions techniques sont validées. Des renforts ont été soudé sur la partie supérieure. Le système de refroidissement par circulation d'hydrogène liquide a été amélioré et un enduit spécial a été déposé à l'intérieur de la tuyère.

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Le divergent du Vulcain 2, dont la masse avoisine les 450 kg, est la partie la plus exposée aux facteurs de charge en vol. Ces forces ne pouvant pas, à l’époque, être simulées lors de tests au sol, les ingénieurs se sont appuyés sur des calculs qui justifiaient leurs choix. Cependant, malgré le nombre de calculs effectués sur le divergent, supérieur à ceux faits sur le moteur, «le mode de défaillance par flambage rencontré sur le vol 157 reste unique. Il n’avait été identifié ni par les industriels ni par l’autorité de conception et ne faisait pas partie de l’état de l’art de la conception des divergents. Et c’est un mode qui ne peut pas apparaître lors des essais au sol. Personne n’avait, à l’époque, pris la mesure de la différence entre les efforts subis par le divergent au sol et en vol.» Pour modéliser un possible flambage du divergent, il a donc été nécessaire de développer des nouvelles méthodes de calcul, principalement pour évaluer les contraintes thermiques et mécaniques. L’unité de conception des organes de combustion, qui avait, entre autres, conçu le générateur de gaz du Vulcain 2, s’est attelée à la tâche. Ses ingénieurs ont pu définir une méthode exhaustive de traitement des contraintes sur le divergent. Quelque 1300 cas de charge ont été identifiés en fonction de la poussée, de la température, des vibrations, de l’ovalisation du divergent – dont la jupe tend à «pulser» à basse fréquence –, du pilotage, etc. Il a fallu ensuite repérer quels étaient les cas de charge les plus sévères pour les divers modes de défaillance (flambage, fatigue…). Cette méthode a été appliquée parallèlement par Snecma Moteurs, EADS-ST et Volvo Aero, puis les résultats ont été confrontés afin de s’accorder sur tous les paramètres à prendre en compte. 

Grâce à la très forte coopération des équipes des différents centres de Snecma Moteurs, des solutions pour renforcer le divergent étaient proposées dès le 15 janvier 2003. Le 28 mars, c’est sur la base d’une proposition de Snecma Moteurs que l’équipe intégrée a finalement retenu une solution, pour laquelle Volvo Aero a mis au point les procédures de production. 

Pour la tenue mécanique, une jaquette en alliage base nickel (2,28 mm d’épaisseur et 40 cm de hauteur) est soudée à l’extérieur de la partie haute du divergent. Elle est dotée de raidisseurs axiaux pour reprendre les mouvements de fléchissement. De plus, la partie basse du divergent est renforcée par des raidisseurs annulaires. Le concept a pu être validé sur le divergent, NE2-102, essayé dès avril sur le banc PF50 de Vernon. Fin juillet, un essai de flambage à froid (buckling) avec efforts latéraux a été réalisé sous une presse. Les valeurs obtenues correspondent aux prévisions des nouveaux modèles. 

Dans le domaine thermique, deux modifications majeures ont été apportées. Il s’agit, d’une part, d’augmenter le débit d’hydrogène liquide dans les circuits de refroidissement, qui passe de 1,9 à 3 kg/s. A cela s’ajoute une nouvelle procédure de soudage, introduite par Volvo Aero, qui renforce les circuits et permet de gagner 200 à 300 K (0 K = -273 °C) supplémentaires en évitant les microdéformations. D’autre part, une barrière thermique de quelques dizaines de centimètres de hauteur en zircone (zirconate d’yttrium), déposée par plasma, a été rajoutée à l’intérieur du divergent. Elle permet de rester en dessous des seuils thermiques qui entraîneraient des modifications dans la structure interne de l’alliage. Cette technologie est directement dérivée de celle utilisée par Snecma Moteurs sur la chambre de combustion des moteurs M88-2 de l’avion de combat Rafale, mais elle est ici appliquée pour la première fois sur une structure tubulaire. Au total, ces modifications ajoutent une trentaine de kilos, ce qui reste limité par rapport à la masse totale de l’étage. Les tests effectués sur un ancien divergent modifié, en avril, et sur un divergent neuf, en juillet, ont confirmé la bonne tenue thermique et mécanique de la structure. En effet, la température mesurée sous la protection thermique s’est stabilisée à 1 000 K, ce qui donne une marge de 250 K par rapport à l’objectif visé de 1 250 K maximum. 

Les essais de validation du divergent modifié ont été effectués en parallèle sur les bancs du DLR (2) à Lampoldshausen (Bade-Wurtemberg) et de Snecma Moteurs à Vernon. Le premier divergent de qualification est arrivé début octobre sur le site du DLR, tandis que les deux suivants sont attendus en Normandie dès la mi-novembre. Des essais avec une cloche autour de la tuyère, permettant de créer des conditions approchant celles rencontrées dans le vide (voir Snecma Magazine n° 2), seront effectués à partir de novembre au DLR. Pour cette qualification, le divergent testé en Allemagne devra tenir l’équivalent de quatre fois sa vie nominale (3) et fonctionner aux rapport de mélange de son domaine de vol. Les deux autres divergents, testés à Vernon, devront démontrer chacun 1,6 fois la durée de vie nominale dans des conditions extrêmes de réglage, bien au-delà de celles qui peuvent être rencontrées en vol. 

   

Les essais au sol au banc ont confirmé ces modifications.

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Parallèlement aux modifications du moteur Vulcain 2, Arianespace a profiter de la "pause forcée" dans la production des lanceurs pour"passer au peigne fin" tous les points critiques qui pourraient influer sur le prochain lancement. L'ensemble des entrées de dimensionnement du système de lancement ont été revues. Elles couvrent les charges thermiques et mécaniques en vol. Des renforcements ont été inclus dans certaines zones structurales. La revue de qualification a permit de se focaliser sur certaines phases de vol, comme la séparation des étages EPC-ECA en vol avec notamment la phase de "mise à froid" du moteur HM7B avant son allumage (risque de givrage des injecteurs).

Dans le même temps, un processus de qualification a eu lieu sur les deux autres lanceurs de la famille Ariane 5. Ariane 5 G+ SSO qui mettra en orbite le satellite militaire français YSAT et Ariane 5 GS qui emportera en février 2005 le satellite français Syracuse. La qualification de ces deux versions permettra d'assurer la continuité de service en attendant le passage en phase opérationnelle de l'ECA. Ensuite, la configuration du système de lancement sera figée pour plusieurs années afin de bénéficier de l'effet d'expérience en production

15 octobre, début de la campagne de lancement V165 avec l'arrivée de la charge utile le satellite Helios en provenance de chez Astrium. Le container est arrivé sur l'aéroport de Cayenne à bord d'un Airbus Béluga. Ce satellite militaire français sera lancé en décembre par une Ariane G+, la dernière de la série.

20 octobre, V165, mise en place de l'étage EPC sur la table de lancement dans le BIL.

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22 octobre, V165, mise en place des boosters EAP de chaque coté de l'étage EPC dans le BIL.

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22 octobre, V164, par la voix de J Y Legall, Arianespace annonce que le lancement d'Ariane 5 ECA V164 est repoussé à 2005 laissant la place à V165 avec le satellite militaire français Helios 2A. D'autant plus que la DGA, direction des armées annonce que Helios 1B a été retiré du service suite à un problème de batteries. Il avait été lancé en 1999 pour une mission de 5 ans. Son "petit frère" Helios 1A mis en orbite en 1995 est toujours en fonctionnement. Le lancement d'Helios 2A le 7 décembre prochain va permettre au ministère de la défense de récupérer sa capacité d'observation maintenant réduite de 50%. Helios 2 est plus puissant que la précédente série et "voit" la nuit en IR. Placé à 700 km d'altitude, les satellites Helios photographient la terre 50 fois par jour.  

Si V165 a lieu le 7 décembre, il est techniquement possible de lancer Ariane 5 ECA avant la fin de l'année. A Kourou, la campagne V164 est très "tendue". Outre un calendrier incertain, les tests de validation réalisés en début de mois n'ont pas donné entière satisfaction et devront être répétés. Un ajournement de ce vol à février  2005 est plus que probable. En effet, une autre mission pourrait venir se greffer courant janvier V166 avec le satellite militaire français Sycacuse 3A et le satellite indou Telkom 2.

25 octobre, V165, arrivée des satellites Parasol et Essain par B 747 à l'aéroport de Cayenne-Rochambeau. 

LES CHARGES UTILES DU VOL V165

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HELIOS II est un système militaire d’observation de seconde génération développé par la France en coopération avec l’Espagne et la Belgique. Il se compose de deux satellites en orbite comme ses prédécesseurs Helios I A et B.

Fonctionnant dans les domaines visible et infrarouge, il fournira à la Défense française des images de jour comme de nuit. La France pourra échanger une partie de cette capacité d’observation, dite optique, avec les capacités d’observation radar en cours de développement chez ses partenaires allemands et italiens. Elle pourra ainsi observer par tous les temps.. Parmi les améliorations du système HELIOS II : un gain significatif en résolution et de meilleures capacités de prises de vue, mais également un accès plus rapide aux images

Le nouveau système permettra également le ciblage, le guidage, la préparation de missions et la vérification des dommages de combat. Il a par ailleurs été conçu en tenant compte des perspectives d’évolutions telles que la prise en compte de nouveaux utilisateurs ou de nouveaux capteurs.

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5 passagers accompagnent Helios II, le démonstrateur Essaim (120 kg), constitué de 4 microsatellites développés par la DGA, construit par Astrium avec pour objectif préparer un futur programme de renseignement d’origine électromagnétique spatial et Parasol, un micro-satellite du CNES dédié à l’observation des nuages et des aérosols. 

Parasol est une plateforme (0,6 x 0,6 x 0,8 m) constituée d'équipements génériques conçue pour des satellites de masse environ 100 kg au lancement. Son contrôle d'attitude utilise un senseur stellaire, des gyros et des roues à réaction. S'il y a maintien à poste celui-ci est assuré par un système basé sur l'hydrazine.
La gestion bord est centralisée, construite autour d'un micro processeur. Une mémoire de masse est disponible pour le stockage des données. Les télémesures et les télécommandes utilisent le standard CCSDS.
La charge utile est constituée d'un ensemble d'éléments et de sous-systèmes basés sur l'instrument POLDER (30 kg) développé pour un lancement en passager sur les plate-formes japonaises ADEOS et ADEOS-2. Elle consiste schématiquement en une caméra numérique composée d'une matrice de détection CCD de 284x364 pixels, d'une optique télécentrique à grand champ de vue (± 51° dans la grande direction), et d'une roue porte-filtres (15 couvrant tout le spectre) actionnée par un moteur.

2 novembre, V165, mise en place de la case à équipement VEB et de l'étage EPS sur le lanceur 520.

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9 novembre, CSG, Arianespace procède à l'essai ARTA 3 sur le banc d'essai EAP. Le programme ARTA Ariane 5 Research and Technology Accompaniment est un programme de l'Agence Spatiale Européenne dont la gestion globale est placée sous l'égide de la Direction des Lanceurs du CNES (DLA) et confiée à la Direction des Développements ARIANE (DDA).

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Ce programme est destiné à assurer le maintien à hauteur de la qualification du lanceur ARIANE 5, de sa fiabilité et de ses performances. Il repose pour une large part sur des matériels prélevés dans la production, auxquels on fait subir les essais ayant permis de prononcer la qualification. A cette occasion, des modifications peuvent être validées. En effet certains incidents ou événements extérieurs peuvent contraindre les industriels du programme à changer ou modifier des matériaux, des composants ou des procédés. Ces événements peuvent être, par exemple, des ruptures d'approvisionnements (arrêts de production ou défaillances de certains fournisseurs), des évolutions de la législation, ou tout autre impondérable ayant un impact sur la définition ou la réalisation de tout élément du lanceur.

Aussi, afin de vérifier le maintien à niveau des caractéristiques des propulseurs à propergol solide, le programme ARTA a prévu des essais au sol, au BEAP, de certains exemplaires prélevés dans la production. Par ailleurs, profitant de ces essais il est intéressant d'introduire des objectifs techniques spécifiques permettant de tester en vraie grandeur des évolutions de définition dérivant de travaux conduits dans le cadre d'ARTA ou d'autres programmes d'améliorations d'ARIANE 5. Ces améliorations se placent dans une optique globale d'augmentation des performances et de réduction des coûts.

Le premier tir ARTA a eu lieu le 16 mai 2000, le second le 21 novembre 2001. Lors de ce tir, le MPS était équipé d'une nouvelle isolation thermique et d'une enveloppe extérieure plus lisse avec des joints soudés (moins de boulons et écrous) et d'une nouvelle peinture de couleur. Si les données de cet test sont bonnes, ce moteur amélioré sera mis en production en 2006.

17 novembre, Arianespace par la voix de Jean Yves Legall confirme officiellement le report du vol V 164 au début de 2005. Pour la fin de l'année, Arianespace lancera V165 avec le satellite militaire français Hélios le 10 décembre. Le lanceur AR521 sera placé sur la ZL 3 le temps de terminer le lanceur AR520 dans le BAF. Pour 2005, le calendrier fair état de 5 à 6 vols dont la moitié avec des AR 5 ECA. Les dernières répétitions générales RSL des 26 octobre et 9 novembre n'ont pas été probantes. La prochaine est prévue les 12 et 13 janvier 2005 pour un lancement le 11 février. 

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Mise en place des satellites Nanosat, Parasol et ESSAIM sur l'adaptateur ASAP 5

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Transfert d'Ariane 5 V165 du BIL au BAF.

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Mise en place de la structure en anneau porteuse des micro-satellites ASAP 5 (ESSAIN, Parasol et Nanosat) sur le lanceur 520 

2 décembre, V165, suite à des essais au sol, les techniciens ont découvert une électrovanne, fournie par Moog (constructeur US) polluée. La vanne du lanceur 520 sera donc remplacée ce qui retardera le lancement du V165 de quelques jours. 

17 décembre, V165, Ariane 520 est transféré en zone de lancement pour un lancement prévu le 18 à 16 h 26 TU. 

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ARIANE 5 V165

Le lancement a lieu comme prévu le 18 décembre à 16 h 26 TU après un compte à rebours sans histoire. Ariane 520 quitte majestueusement l'ELA 3 de jour et s'incline rapidement  vers le Nord au bout de 17 secondes. A T+2 mn 21 s, les boosters sont largués suivit de la coiffe. L'étage cryogénique EPC s'éteins à T+ 9 mn 54 s tandis que l'EPS s'allume pour 17 minutes. Le lanceur est suivit au sol par les stations de St Hubert au Canada,  Svalbard (Cercle polaire), Dongara (Australie) avant la séparation d'Hélios 2A à T+ 1 h , Nanosat, Essain et Parasol à T + 1 h 8 mn.
Ce troisième lancement de l'année est aussi le 20eme d'Ariane 5 depuis 1996.
Afin de protéger le lanceur et sa charge et pour faire face au risque d'attaque terroriste aérienne de type 11 septembre, ce lancement avait induit la mise en place d'un dispositif de sécurité particulier en Guyane, impliquant un avion radar AWACS, trois Mirage 2000-C et un ravitailleur C135F.

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Lancement de V165 vue depuis le site d'observation "Toucan" à 5 km de l'ELA 3 (Photo Arianespace et O. Sanguy / ESPACE Magazine)

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Date

Vol

Lanceur

Satellites

Commentaires
 
02/03/2004 V158B AR5G+518 Rosetta (ESA) Utilise le lanceur précédemment assigné à Rosetta
17/07/2004 V163 AR5G+ 519 Anik F2 (Canada)  
17/12/2004 V165 AR5G+ 520 Hélios 2A + microsat (Essain, Nanosat et Parasol)  Dernier lanceur G+