Répétition nocturne pour Ariane 6 en vue de son premier vol

Le 24 octobre 2023 à Kourou, en Guyane française, une équipe du Port spatial de l’Europe composée de personnels du CNES, de l’ESA, d’Arianespace et d’ArianeGroup a réalisé une répétition générale humide de la nouvelle fusée Ariane 6, dont les réservoirs ont été remplis en ergols puis vidangés. Le test a duré plus de 30 heures avec trois équipes travaillant par tranches de 10 heures chacune.

L’objectif était d’augmenter la robustesse du système de lancement et de tester les procédures de sécurité d’urgence avec une interruption du compte à rebours à partir d’anomalies simulées.

C’est la troisième fois que les équipes au sol d’Ariane 6 procèdent à un compte à rebours complet après une première répétition le 18 juillet et un premier allumage du moteur principal le 5 septembre. Le test d’hier s’est concentré sur la robustesse du système et sur la façon dont Ariane 6 et les équipes gèrent les situations à la limite des paramètres opérationnels. Cette fois-ci, les opérations ont été effectuées de nuit pour les tester à une température ambiante plus fraîche, tandis que les tests de juillet et septembre ont été exécutés en plein jour.

« Toute l’équipe a réalisé ce compte à rebours que nous appelons CTLO2 .1 presque à la perfection», s’exclame Jean-Michel Rizzi, responsable à l’ESA de la base de lancement d’Ariane 6, « cela a été une opération très longue, mais les équipes dévouées et les efforts entrepris ont permis ce grand succès, bravo à toutes les personnes impliquées ».

Carburant liquide froid – et en grande quantité

Ariane 6 utilise l’oxygène liquide et l’hydrogène comme carburant pour se propulser dans l’espace. Ces liquides denses en énergie sont de bons carburants mais doivent être refroidis à des températures extrêmes inférieures à -250 °C, ce qui les rend dangereux à utiliser. À ces températures, les liquides se dilatent instantanément s’ils se réchauffent et peuvent provoquer de la condensation voire de la glace sur la fusée alors qu’elle refroidit l’air tropical humide environnant.

Les réservoirs d’Ariane 6 contiennent 180 tonnes de propergol, raison pour laquelle les opérations de ravitaillement puis de vidange prennent autant de temps – il a fallu sept heures rien que pour drainer l’hydrogène liquide de ses réservoirs. Les ingénieurs adaptent constamment le débit et surveillent les températures, la pression dans les réservoirs et les tuyaux, ainsi que les conduites souterraines des systèmes au sol qui s’étendent sur des centaines de mètres pour transporter les ergols jusqu’à la fusée.

Le corps central d’Ariane 6 qui se trouve désormais sur son pas de tir est identique à celui qui volera, mais il n’a pas vocation à quitter la Terre. Les propulseurs d’appoint sont inertes car ils utilisent du propergol solide et n’ont pas besoin d’être remplis, mais le reste est authentique- y compris l’étage supérieur Vinci qui n’allumera ses moteurs qu’une fois séparé de l’étage principal dans l’espace. Le ravitaillement de l’étage supérieur est également inclus dans toutes les répétitions.

« Nous préparons un lancement, ou en l’occurrence une répétition, plusieurs jours à l’avance », explique Tony dos Santos, responsable des opérations des systèmes au sol d’Ariane 6 à Kourou pour l’ESA, «les réservoirs au sol où nous stockons l’hydrogène liquide et l’oxygène doivent être réapprovisionnés, le pas de tir doit être apprêté et préparé : cette opération est un effort collectif majeur auquel participent des équipes de l’ESA, du CNES, d’ArianeGroup et d’Arianespace basées des deux côtés de l’Atlantique, tant aux Mureaux qu’à Kourou. »

« Cette répétition nocturne a permis aux équipes de s’entraîner à remplir la fusée en carburant lorsque la température extérieure est plus basse ; sans la lumière solaire tropicale qui brille sur les réservoirs d’Ariane 6, les ergols à l’intérieur se comportent de manière sensiblement différente et nous devons envisager la condensation et la formation de glace et nous y adapter. »

Répétition avant le lancement

« Comme ces opérations sont très délicates, et qu’Ariane 6 est un tout nouveau système de lancement, plus nous pouvons faire de répétitions, mieux c’est, car nous devons explorer la robustesse des systèmes », explique Pier Domenico Resta, responsable du système de lancement et de l’ingénierie d’Ariane 6 chez l’ESA, « grâce à des simulations de situations non nominales, le CTLO 2.1 a donné aux équipes opérationnelles plus de confiance dans les comptes à rebours de lancement et plus de données de test pour l’analyse et le bon déroulement des opérations jusqu’au décollage ».

Après cette répétition réussie, le prochain test majeur va faire monter la température : un allumage complet de huit minutes du moteur principal de la fusée Ariane 6 qui propulserait normalement la fusée et ses passagers dans l’espace. Pour cet essai, prévu d’ici la fin novembre, le modèle d’essai d’Ariane 6 continuera de rester solidement fixé au sol.

« Nous travaillons tous ensemble pour faire décoller Ariane 6 et nous sommes impatients de la voir bientôt s’élever du pas de tir », conclut Pier Domenico.