LES EVOLUTIONS D' ARIANE 5
Un programme tel qu' Ariane 5 nécessite une
évolution permanente et un suivi de fabrication. Notamment, l'ESA et le CNES
ont préparé depuis le début du développement du programme une adaptation du lanceur Ariane 5 aux évolutions du marché :
les satellites de télécommunications géostationnaires constituent toujours
l'essentiel du marché, avec une confirmation de l'augmentation de la masse des
gros satellites dans les prochaines années. Les améliorations d'Ariane 5 passent par les
programme "Perfo 2000" destiné à augmenter la capacité orbitale de
300 kg, Ariane 5E (+1400 kg en GTO) et Ariane 5 + qui se divise en deux parties
Ariane 5E Versatile ou Ariane 5V équipé d'un étage EPS réallumable et Ariane
5C équipé d'un étage cryogénique avec un moteur HM7B (version ESC A) et d'un
étage réallumable cryogénique avec un moteur Vinci (version ESC B). Au-delà d'Ariane 5 Evolution, l'augmentation de la capacité de lancement d'Ariane s'accompagnera du développement de sa polyvalence. Le programme Ariane 5 Plus confèrera à l'étage supérieur du lanceur la polyvalence dont il aura besoin pour assurer ses nouvelles missions, telle que la mise en orbite de constellations qui nécessiteront des manoeuvres orbitales et donc d'un étage supérieur réallumable. Il devra aussi faire face à la hausse de la masse des satellites de télécommunication : les moteurs cryotechniques de l'étage supérieur permettront une plus grande capacité d'emport, soit 5,8 t à l'horizon 2006 et 11,6 t en lancement double. Les trois objectifs principaux visés par le
Programe Ariane 5 Plus sont: C' est en juin 1998, qu' est adopter le programme Ariane 5 Plus. Ces travaux de développement sont financés par l'Agence spatiale européenne et par la participation d'Arianespace. Le financement initial a été voté par le Conseil de l'ESA réuni en session ministérielle en juin 1998 à Bruxelles. Le planning prévoit le lancement Ariane 5 E-V en 2003 et Ariane 5 E-CB en 2006. En 1995, les performances d'Ariane 5 sont de
5970 kg en GTO en lancement double ou 6800 kg en GTO en lancement simple. A
l'aube du premier vol, la charge satellisable est de 5750 kg en tenant compte
du kit de récupération des EAP. ARIANE 5 EVOLUTION Le programme Ariane 5 Evolution porte sur des améliorations du composite inférieur. Il est finance par l'ESA a hauteur de 855 MUC (5,59 MdF) aux conditions économiques de 1997 contre 1,026 MdUC (6,71 MdF) en octobre 1995. La charge utile passera de 5970 kg à 7350 kg en orbite de transfert géostationnaire (GTO), soit un gain de 1000 kg. L'accélération du programme Evolution est impérative pour qu'Ariane 5 reste compétitive. Le premier vol qui était prévu en 2003 est désormais fixé en 2002. Le Sylda 5 effectue son premier vol sur AR 504. Il permet de gagner 270 kg par rapport au Speltra en version courte ou 380 kg en version longue. Le réservoir à oxygène de l'EPC sera agrandi pour recevoir 15 t d'ergols supplémentaires (+ 10 %). Le moteur Vulcain-2 permettra d'augmenter la poussée de 20 tonnes (+ 20 %) et l'impulsion spécifique de 3 secondes grâce a la modification de la turbopompe à oxygène (puissance augmentée de 46 %), de la chambre de combustion, de la valve à gaz chaud et à un divergent avancé plus long de 50 cm (améliorent le taux de détente). Le rapport de mélange (6,1) sera le plus élevé au monde pour ce type de moteur. Sept Vulcain-2 seront utilisés pour les essais sur les bancs P5 de Lampoldshausen et PF50 de Vernon entre le 30 avril 1999 et la fin 2001. Les EAP seront équipés de viroles soudées, ce qui
permettra de réduire leur masse de 1,9 t et de gagner 150 kg de charge utile.
Pour cela, une machine à souder doit être acheter par MAN à Ausbourg. Les améliorations du composite supérieur feront l'objet de deux nouveaux développements d'une valeur de 1,2 MdUC (7,8 MdF) qui seront décides au conseil de l'ESA en juin à Bruxelles. Cette somme sera engagée étape par étape. La première devrait porter sur 135 MUC (880 MF), tandis que la seconde nécessitera une décision ministérielle qui devra être prise avant le printemps 1999. ARIANE 5 PLUS Ariane 5 Plus est un proche dérivé de la version Ariane 5E et reprend la même architecture pour l' étage de base avec des améliorations pour l' étage supérieur. La première amélioration Ariane 5 dite "Versatile" (AR5V) comporte un moteur Aestus, réallumable, qui permettra de réaliser des missions de GEO direct, de déploiement de constellations, de mise a poste de satellites scientifiques (comme la sonde Rosetta), de désorbitation, etc. Sur AR5V, la case à équipement aura un SCA modifié et un système électrique optimisé. Le premier vol est prévu en 2001. La seconde amélioration concerne l' Ariane 5
à étage supérieur cryogénique (ESC). Elle sera réalisée en deux étapes. Il y aura d'abord un nouvel
étage ESC-A doté d'un moteur HM-7B d' Ariane
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qui sera monté sur Ariane 5 Evolution en 2002 (la charge utile sera alors de 9750
kg), puis le même étage ESC-B avec un nouveau moteur MESCO a la fin de 2005 (la
charge utile passera à 12000 kg).
ARIANE 5E S Cette version avec un étage inférieur Evolution sera capable de placer 8 tonnes en GTO (lancement double). Le composite supérieur reprend l' étage supérieur à ergols stockables EPS avec une tuyère allongée et une augmentation de la masse d' ergols MMH embarqués dans les réservoirs. le premier lancement est prévu fin 2003 ou début 2004.
ARIANE 5E-S VERSATILE L' Ariane 5E Versatile se différencie par: D' autres améliorations seront réalisé ensuite uniquement sur les EAP (boosters) :
" Ariane 10 tonnes " constituera la version standard du lanceur Ariane 5 pour les prochaines années. Néanmoins, son successeur est d'ores et déjà à l'étude dans le cadre du programme Ariane 5 Plus décidé par les ministres européens lors des Conseils de l'ESA de Bruxelles en 1999 et d'Edimbourg en 2001. Le potentiel évolutif d'Ariane 5 étant loin d'avoir été épuisé, cette nouvelle version pourrait voir sa capacité portée à 12 tonnes en orbite de transfert géostationnaire. Un nouvel étage supérieur cryotechnique plus puissant est en cours d'étude. Il sera équipé d'un nouveau moteur, le Vinci, déjà en cours de développement, capable de délivrer trois fois plus de poussée et d'effectuer des ré-allumages et des phases balistiques. Cette capacité de ré-allumage permettra d'accroître la flexibilité d'Ariane 5 pour répondre aux nouvelles demandes du marché pour de nouvelles orbites ou pour des déploiements complexes, par exemple celui de grappes de constellations en orbites moyennes, comme Galileo. Pour 2005-2006, on continuera les améliorations: De nouvelles améliorations pour les satellites sont envisagées et seront développées dans les prochaines années. En 2003, suite à l'échec du premier vol d'Ariane 5 ECA, l'ESA décide de geler le développement du moteur Vinci destiné à Ariane 5 ECB. 2005, EADS semble décider à abandonner la
version ECB. La version 12 tonnes d'Arianespace se destinait au marché des très
gros satellites et celui des missions doubles de façon à minimiser les coûts
de lancements. Les études de marché qui laissaient entrevoir l'avènement des
très gros satcoms et un foisonnement de constellation de satellites en orbite
basse sont aujourd'hui obsolètes. Cette même version trouvait également sa
justification dans le programme Hermès, aujourd'hui abandonné.
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