Publié le 27 juillet 2023

Lanceurs : gare aux coups de foudre !

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Tour météo du Centre spatial guyanais
Installé en 2021 sur la tour météo du Centre spatial guyanais, le radar météo Roméo prendra à terme le relai du radar actuel, Romuald © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/P Baudon, 2021

Si les lanceurs sont robustes, certaines conditions météo – vent et foudre – peuvent pousser à reporter un tir. Roméo, le dernier radar météo installé au Centre spatial guyanais, fournit de précieuses données aux prévisionnistes du CSG.

 

Protection des populations et des biens

Au Centre spatial guyanais (CSG), notre RomĂ©o est attentif au moindre coup de foudre… Mais aucune Juliette ne se cache dans cette histoire ! Bien Ă  l’abri sous son radĂ´me blanc, RomĂ©o est le dernier radar mĂ©tĂ©o installĂ© au CSG. L’antenne parabolique qui l’équipe Ă©met des ondes Ă©lectromagnĂ©tiques Ă  une frĂ©quence de 5,515 GHz tout en tournant sur elle-mĂŞme. Ces ondes sont rĂ©flĂ©chies sur les nuages, et rĂ©ceptionnĂ©es en retour par l’antenne.

L’objectif ? DĂ©tecter en temps rĂ©el les nuages dits prĂ©cipitants, ceux suffisamment chargĂ©s en gouttelettes pour gĂ©nĂ©rer de la pluie.

« Le radar fournit une image des cellules prĂ©cipitantes toutes les 5 mn, explique Anne-Sophie Chassagnou, ingĂ©nieure mĂ©tĂ©o au CNES. Les prĂ©visionnistes utilisent ces images pour anticiper le dĂ©placement de ces cellules et les risques associĂ©s dans les prochaines heures. Â»

La prĂ©vision mĂ©tĂ©o est cruciale au CSG. MĂ©tĂ©o et dĂ©collage d’une fusĂ©e ne font parfois pas bon mĂ©nage !

Nous œuvrons à éviter les accidents liés à la météo, pour assurer la sécurité des personnes (personnel du CSG et populations locales) et des biens (lanceurs, satellites et infrastructures).

Anne-Sophie Chassagnou

  • IngĂ©nieure mĂ©tĂ©o au CNES

Le service météo du CSG – composé de 4 personnes au CNES et 3 personnes Telespazio French Guiana – assure chaque jour sa mission de surveillance météo, indispensable aux tirs mais aussi aux activités quotidiennes du centre.

La mission est de taille : parfois, le tir doit ĂŞtre reportĂ© ! Ce fut le cas pour le tir Ariane VA260 de la mission JUICE vers Jupiter. La veille de chaque tir, le service mĂ©tĂ©o du CSG – via l’adjoint mĂ©tĂ©o au directeur des opĂ©rations – rĂ©alise un exposĂ© des conditions mĂ©tĂ©o Ă  la direction du CSG.

« Le tir peut dĂ©jĂ  ĂŞtre reportĂ© Ă  ce stade : 3 des 11 vols reportĂ©s pour cause mĂ©tĂ©o depuis 2018 l’ont Ă©tĂ© Ă  J-1 Â», prĂ©cise Anne-Sophie Chassagnou. La dĂ©cision de report peut Ă©galement intervenir dans les toutes dernières min avant le tir. « Nous donnons notre feu vert ou rouge 20 min avant le tir pour le critère liĂ© aux vents en altitude, et 10 min avant pour les autres critères Â», confie Anne-Sophie Chassagnou. Le dernier lancement d'Ariane 5 a d'ailleurs du ĂŞtre reportĂ© au 05/07/2023 Ă  cause de vents violents en altitude.

Lancé dans l'atmosphère par un ballon météo
3 ballons météo – similaire à celui utilisé ici dans le cadre d’une campagne météo en Australie – sont envoyés dans l’atmosphère avant le tir pour mesurer précisément les conditions locales © CNES/OMP/IRAP/UT3/CNRS/Sebastien CHASTANET, 2017

Vent et foudre sous haute surveillance

Plusieurs risques mĂ©tĂ©o pèsent sur les fusĂ©es. Tout d’abord, le vent. Il ne doit pas dĂ©passer une certaine vitesse au pas de tir (7 ou 9 m/s pour Ariane, 10 m/s pour Vega), au risque de gĂŞner la pilotabilitĂ© du lanceur. Il est Ă©galement scrutĂ© en altitude et le long du littoral : ici, l’objectif est d’évaluer les risques en cas de neutralisation du lanceur. RetombĂ©e de dĂ©bris, dispersion de gaz et particules toxiques ne doivent en aucun cas mettre en danger les populations locales.

Autre critère mĂ©tĂ©o dĂ©cisif : la foudre. « Il a Ă©tĂ© mis en place en 1987, suite Ă  l’accident de l’Atlas Centaur aux États-Unis Â», indique Anne-Sophie Chassagnou. En cas de foudroiement, les fusĂ©es n’explosent pas, mais leur charge utile – les satellites qu’elles embarquent – peut ĂŞtre endommagĂ©e. Les prĂ©visionnistes sont attentifs au risque de foudre naturel Ă  10 km Ă  la ronde du pas de tir.

Mais le risque ne s’arrĂŞte pas lĂ  : le passage de la fusĂ©e dans certains nuages peut dĂ©clencher la foudre, on parle alors de foudroiement induit. « Dans un nuage, la foudre survient lorsque le champ Ă©lectrostatique dĂ©passe le seuil de 1 MV/m, informe Anne-Sophie Chassagnou.

Le passage du lanceur augmente localement le champ Ă©lectrostatique et peut amener Ă  dĂ©passer ce seuil. Â» Le risque de foudroiement induit est prĂ©sent si la fusĂ©e traverse un nuage convectif au-delĂ  de 6500 m d’altitude ou la partie supĂ©rieure d’un cumulonimbus.

Au total, nous avons 6 critères météo : si un seul d’entre eux est défavorable, le tir est reporté.

Anne-Sophie Chassagnou

  • IngĂ©nieure mĂ©tĂ©o au CNES

RomĂ©o n’est pas le seul gardien de la mĂ©tĂ©o au CSG. Avant chaque tir de fusĂ©e, des ballons gonflĂ©s Ă  l’hĂ©lium sont envoyĂ©s dans l’atmosphère pour rĂ©aliser des radiosondages : tempĂ©rature, pression, humiditĂ© et vent sont mesurĂ©s. « Plusieurs radiosondages sont effectuĂ©s : Ă  H-10h40 du tir, H-7h40 et H-2h55, puis juste après le tir pour l’analyse post-mission Â», dĂ©taille Anne-Sophie Chassagnou.

Enclume d’un cumulonimbus
Si l’enclume d’un cumulonimbus est prévue à la verticale du pas de tir ou si la cellule orageuse est à moins de 20 km du lanceur, le tir est reporté © Alf van Beem, CC0, via Wikimedia Commons

Ces mesures complètent celles des radars mĂ©tĂ©o. RomĂ©o est le plus jeune des radars du CSG : il est en cours de qualification, et jusqu’en 2024 c’est son grand frère Romuald qui reste le radar principal au CSG.

« Ă€ terme, RomĂ©o remplacera Romuald, qui deviendra un radar de secours : contrairement Ă  ce dernier, RomĂ©o permet de discriminer le type d’hydromĂ©tĂ©ore – pluie, neige, ou grĂŞle – et fournira des images toutes les 5 min, contre 15 min actuellement Â», ajoute Anne-Sophie Chassagnou. De quoi faciliter la lourde tâche des prĂ©visionnistes !

Décollage d’Ariane 5 depuis le Centre Spatial Guyanais
Lors du tir VA260, Ariane 5 a placé en orbite la sonde JUICE en direction de Jupiter. Le tir initialement prévu la veille a dû être reporté en raison de mauvaises conditions météorologiques © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/JM Guillon, 2023

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