Actualisation du mardi 17 novembre, 6h45 : Nouvel échec pour le lanceur européen léger Vega. Mardi 17 novembre, Arianespace a annoncé la perte de la mission Taranis. "Huit minutes après le décollage de la mission Vega n°17 (VV17), immédiatement après le premier allumage du moteur du quatrième étage Avum, une dégradation de la trajectoire a été constatée, entraînant la perte de la mission", a expliqué l'entreprise française dans un communiqué. Les analyses des données de télémesure sont toujours en cours pour préciser les raisons de cet échec. En juillet 2019, la fusée Vega avait déjà échoué en vol à cause d'une défaillance dans le dôme avant d'un moteur. "Cet échec de Vega nous rappelle une fois encore que nous faisons un métier très difficile, où la frontière entre le succès et l’échec est extrêmement ténue. Les équipes vont immédiatement se remettre au travail pour analyser, comprendre et corriger les causes de cette défaillance afin de repartir en vol dans les meilleurs délais", a commenté Jean-Yves Le Gall, président du Centre national d’études spatiales (Cnes).
Retrouvez ci-dessous la retransmission en direct de la mission VV-17 (décollage à 38:33, annonce de la trajectoire dégradée à partir de 59:17).
Taranis, le dieu celte du tonnerre, va-t-il se montrer clément ? Lundi 16 novembre, un satellite homonyme doit décoller depuis le Centre spatial guyanais à bord d’une fusée Vega. Dans les tiroirs depuis 2005, cette mission doit offrir des observations inédites sur les orages. Quasiment 100 % made in France, le projet fait la fierté du Centre national d’études spatiales (Cnes) qui a assuré la maîtrise d’oeuvre.
Cnes (Le satellite Taranis représenté en images de synthèse. Crédit : Cnes)
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Un “micro-satellite” de 175 kilos
Si tout se déroule bien, Taranis prendra son envol à 22h52 à Kourou (soit 2h52 du matin le 17 novembre en France métropolitaine). La mission devrait durer 1h42, du décollage à la séparation des satellites. Il s’agira du septième lancement opéré par Arianespace en 2020. Pour le lanceur léger Vega, il s’agira du deuxième vol depuis son accident de juillet 2019.
Ne vous fiez pas à sa modeste masse de 175 kilos, le micro-satellite Taranis a mobilisé près de 400 personnes et 115 millions d’euros.
“Plus c’est petit, plus c’est compliqué, souligne Christophe Bastien-Thiry, chef de projet Taranis au Cnes, interrogé par L’Usine Nouvelle. Surtout si nous avons l’ambition de mettre beaucoup d’instruments comme c’est le cas ici. Cela a été un vrai défi d’ingénierie au Cnes pour faire cohabiter ces instruments qui fonctionnent quasiment tous au même moment. C’est l’une des particularités assez rare sur une mission de ce type.”
© CNES/JALBY Pierre, 2013 (Le satellite Taranis lors des essais de vide-thermique. Crédits : CNES / JALBY Pierre, 2013)
La face cachée des systèmes orageux
Elfes, farfadets, jets bleus, méduses de lumière… Ce vocabulaire psychédélique décrit la “face cachée” des systèmes orageux. “Ce sont des phénomènes fascinants qui ont été découverts un peu par hasard dans les années 1990 mais qui ont toujours été là, présente Christophe Bastien-Thiry. Nous pensions tout connaître des orages. En fait, nous ne connaissions que la partie qui se déroule entre 0 et 10 kilomètres d’altitude. Entre 10 et 100 kilomètres, il y a toute une zoologie de phénomènes lumineux, radiatifs et de perturbations électromagnétiques… En volume, ils peuvent être 10 000 fois plus importants que les éclairs. Des énergies considérables sont dégagées, même si c’est sur un temps très bref.”
Au sol, les chasseurs d’orage réussissent à prendre d’impressionnants clichés de ces phénomènes méconnus. Les farfadets (aussi appelés sylphes, ou sprites en anglais) peuvent s’étirer sur plusieurs dizaines de kilomètres en hauteur et en largeur, entre 40 et 80 kilomètres d’altitude. Avec une allure de méduse phosphorescente, les farfadets appartiennent à la catégorie des phénomènes lumineux transitoires (ou TLE).
Une autre catégorie, celle des flashs gamma terrestres (TLG), décrit les “bouffées” ultra-brèves de rayonnement gamma qui peuvent apparaître au-dessus des orages. Les TLE et les TLG se compteraient en millions chaque année. “Taranis sera la première mission complètement dédiée à l’étude de ces phénomènes”, assure le chef de projet du Cnes.
Huit instruments à bord du satellite
L’intégration du satellite s’est déroulée dans les salles blanches du Cnes à Toulouse (Haute-Garonne). Airbus a fourni le système de contrôle thermique du réservoir et les panneaux solaires ont été apportés par Thales. Les instruments viennent en grande majorité de laboratoires français : notamment le Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap).
Taranis embarque un ensemble de huit instruments : caméras, photomètres, détecteurs X et gamma. Le micro-satellite se distingue par de multiples antennes déployées dans des directions opposées. “Ce sont des antennes qui vont mesurer les perturbations électromagnétiques qui accompagnent les phénomènes. Elles sont écartées pour avoir la mesure la plus propre possible parce qu’un satellite embarque beaucoup d’électronique et cela génère un peu de bruit électromagnétique”, explique Christophe Bastien-Thiry.
© CNES/GRIMAULT Emmanuel, 2015 (L'une des antenne de Taranis, avant son intégration sur le satellite. Crédits : CNES / GRIMAULT Emmanuel, 2015)
Autre signe de reconnaissance : la peinture noire et blanche de l’appareil qui remplace la couverture en mylar. “Il s’agit d’une part de ne pas modifier le champ électrique qui l’entoure et d’autre part, d’éviter toute réflexion lumineuse susceptible de perturber les capteurs optiques de la mission”, expliquent les acteurs de la mission dans un communiqué.
La “télécommande réactive” testée grâce à Taranis
Le micro-satellite permettra surtout d’améliorer nos connaissances sur les TLE et TGF. À terme, ces informations pourraient toutefois servir au secteur du transport aérien, puisque les aéronefs qui survolent les orages peuvent traverser des bouffées de rayons gamma. “Il y a eu une forte inquiétude des opérateurs pour savoir quel était l’impact sur les équipements ou les personnes. Aujourd’hui, ils commencent à se rassurer : on pense que ces bouffées sont comparables au fait de subir une radio des poumons. Cela fait partie des données qui seront obtenues par Taranis”, détaille Christophe Bastien-Thiry.
© CNES/ESA/Arianespace/Optique Video CSG/P Baudon, 2020 (Le remplissage en ergol du satellite Taranis. Crédits : CNES / ESA / Arianespace / Optique Video CSG / P Baudon, 2020)
D’un point de vue technologique, Taranis va permettre de tester une application de “télécommande réactive” comme l’explique le chef de projet : “Avec les stations d’émission-réception, nous n’avons pas une visibilité constante sur les satellites défilant en orbite basse. Nous allons tester la possibilité de toucher un satellite par un signal radio alors qu’il n’est pas en visibilité d’une station, en jouant sur les rebonds atmosphériques et sur les trous qu’il y a dans l’ionosphère qui permettent parfois à l’électromagnétique de s’échapper. Cette application permettrait par exemple à un satellite militaire de communiquer en quelques minutes un nouveau plan d’observation à un autre satellite qui passe au-dessus d’une zone sensible.”
À 670 kilomètres d’altitude, Taranis devrait concentrer ses observations sur les grands foyers orageux de la planète : les zones intertropicales en Afrique, en Asie ou en Amérique centrale. La mission doit durer au moins quatre ans.
