J-1 avant le tir inaugural d’Ariane 6. Très attendu, ce premier lancement sera l’occasion de tester les différentes innovations du nouveau lanceur. Une chose est sûre : les mordus de fusées réutilisables seront déçus. Ariane 6 n’a pas été conçue pour revenir sur Terre. «Il faut faire correspondre la technologie et les besoins de l'Europe en termes de lancement», avait justifié Philippe Baptiste, le président du Cnes à l’occasion d’une rencontre le 1er juillet avec les journalistes de l'association des journalistes professionnels de l’aéronautique et de l’espace (AJPAE).
En clair, si la réutilisation a un sens pour SpaceX – qui tire à une cadence démentielle pour mettre en orbite les milliers de satellites de sa constellation Starlink et ceux du Pentagone – ce n’est pas forcément le cas pour l’Europe spatiale, qui prévoit au mieux 12 lancements d’Ariane 6 par an. Son successeur pourrait, lui, être réutilisable. «Ce n’est pas normal que l’Europe ne maîtrise pas cette technologie», admet le président du Cnes. Il est rejoint sur ce point par l'Agence spatiale européenne (ESA), qui compte faire voler Themis, un démonstrateur d’étage principal réutilisable, l’an prochain.
Toutefois, Ariane 6 embarque bien des innovations… à tous les étages. Elles concernent principalement les systèmes de propulsion, destinés à en faire une fusée polyvalente. Équipant les différents étages, ils permettent à Ariane 6 de viser toutes les orbites (basse, moyenne, de transfert géostationnaire ou de libération de la Terre pour de l'exploration lointaine) et de mettre jusqu’à 12 tonnes de charge utile en orbite géostationnaire.
Un nouveau générateur de puissance
Le moteur de son étage supérieur – Vinci, mis au point à Vernon (Eure) par ArianeGroup – est rallumable. Lors du premier tir, ce moteur à propulsion liquide (hydrogène-oxygène) sera ainsi allumé puis rallumé deux fois. Le premier boost permettra de porter l’étage supérieur sur la bonne orbite, le second de circulariser l’orbite et le troisième de procéder à la désorbitation de l’étage supérieur pour ne laisser aucun débris dans l’espace.
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Cette capacité à se rallumer a été rendue possible par la conception d’un générateur de puissance auxiliaire de nouvelle génération (APU, auxiliary power unit) assurant la pressurisation des réservoirs de l’étage. Cela en fait un lanceur particulièrement adapté au déploiement des nouvelles constellations, selon Arianespace. Cette capacité de rallumage est en effet utile pour placer des grappes de satellites sur différentes orbites.
L’innovation concerne également le moteur Vulcain, qui propulse l’étage principal. «Vulcain 2.1 procure à ce dernier une forte accélération au cours des 8 premières minutes de vol jusqu’à une altitude d’environ 160 km», précise ArianeGroup. Il s’agit d’une version améliorée du moteur Vulcain, qui équipe Ariane 5, dont l'architecture a été simplifiée. Celui-ci est désormais allumé directement depuis le sol, et non plus par des dispositifs pyrotechniques internes comme pour son prédécesseur. Ce moteur à propulsion liquide délivre une poussée de 140 tonnes.
Un portique mobile astucieux
Enfin, les boosters à poudre d’Ariane 6 sont également un atout pour le lanceur européen. Capables d’embarquer jusqu’à 142 tonnes de propergols solides, les P120C permettent au lanceur de s’arracher à l’apesanteur et de sortir de l’atmosphère terrestre. L’innovation est double. D’une part, la fusée peut être équipée de 2 ou 4 boosters. Ce qui lui permet d’effectuer un grand spectre de missions. Ariane 6 peut aussi bien réaliser les vols assurés par un lanceur de moyenne capacité (jusqu’à 4,5 tonnes) comme la fusée russe Soyouz (en version 2 boosters) que par un lanceur lourd Ariane 5 (en version 4 boosters). Par ailleurs, le P120C fait office de premier étage de la fusée Vega C ! De quoi réaliser des synergies sur les coûts de développement et de production.
Et les innovations d’Ariane 6 ne se trouvent pas seulement à bord de la fusée. Celle-ci dispose d’un nouveau pas de tir, en totale rupture avec le précédent. Grâce à un portique géant mobile (6000 tonnes, 90 mètres de haut) conçu par le Cnes, la fusée est verticalisée uniquement quand elle rejoint son pas de tir. Elle sera alors équipée de ses boosters. La charge utile peut alors être installée dans les tout derniers jours de la campagne de lancement. Le portique mobile, lui, se retire 4 à 5 heures avant le décollage à une distance de 120 mètres du lanceur. Le remplissage en ergols cryotechniques prend alors le relais.
Les derniers jours avant le décollage, cette structure permet aux techniciens d’accéder aux différents étages de la fusée pour établir l’ensemble des connexions électriques, électroniques et hydrauliques avec les installations au sol. Évitant ainsi les allers-retours vers le bâtiment d’assemblage. «En cas d’anomalie sur un équipement pendant une chronologie, il suffit de remettre le portique sur le lanceur pour assurer la réparation. Cela prend quelques minutes. Sur Ariane 5, il fallait transférer le lanceur à son bâtiment d’assemblage, ce qui pouvait prendre plusieurs jours», rappelle Carine Leveau, directrice du Transport Spatial pour le Cnes. En processus de série, une campagne de lancement Ariane 6 sera réduite à 15 jours, voire moins, contre une quarantaine de jours pour Ariane 5.
En combinant les innovations à la fois sur son lanceur et son pas de tir, l’Europe espère avoir réuni suffisamment d’atouts pour réussir son come-back spatial.
