C’est une mission exceptionnelle pour une charge utile qui l’est tout autant. Dans quelques jours, le vol VA256 d’Ariane 5 décollera de Kourou avec dans sa coiffe, en position repliée, le télescope James Webb (JWST), le plus grand télescope spatial développé à ce jour avec son miroir de 6,5 m de diamètre et son bouclier thermique de la taille d’un court de tennis pour le protéger contre les sources de chaleur et de lumière. En raison des spécificités de cet outil d’observation scientifique inédit, plusieurs adaptations ont été réalisées pour qualifier le lanceur européen pour ce vol. Ariane 5 doit d’abord permettre au télescope d’atteindre son orbité située au point de Lagrange L2, situé à 1,5 million de km de la Terre, ce qui nécessite de lui donner une impulsion plus forte par rapport aux missions classiques en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Une autre des particularités du JWST est la sensibilité de certains de ses équipements à la luminosité et aux variations de température. Ces contraintes ont des conséquences sur l’organisation du vol.
Pour atteindre le point de Lagrange L2, nous avons des créneaux de lancement particuliers, avec un décollage de jour. Nous avons également adapté la trajectoire du lanceur de manière à garder une orientation constante du satellite vis-à-vis du Soleil après la séparation de la coiffe afin d’éviter les échauffements.
Sylvain Rouzeau, membre de l’équipe projet intégrée à l’ESA
Une coiffe sur mesure
Une autre adaptation majeure concerne la coiffe, la partie du lanceur dans laquelle est encapsulée la charge utile. A l’intérieur de celle-ci, la pression résiduelle au moment de sa séparation doit en effet être maîtrisée pour ne pas endommager le bouclier thermique du télescope, constitué de couches de matériaux extrêmement fines.
JWST a besoin d’un niveau de pression beaucoup plus bas que sur une mission classique pour que son bouclier thermique résiste au choc de dépressurisation lors de la séparation.
Adrian Garcia, ingénieur au CNES
Pour résoudre cette difficulté, la solution a consisté à sceller les bords des panneaux sandwichs qui constituent la coiffe et à modifier les 28 évents situés autour de la coiffe. Ceux-ci resteront ouverts tout au long du vol grâce à un système de blocage mécanique et continueront à évacuer l’air. Toutes ces adaptations ont donné lieu à une qualification spécifique du lanceur pour cette mission, pilotée par les équipes communes ESA et CNES et réalisée par ArianeGroup et ses partenaires industriels.
Le saviez-vous
Le télescope spatial James Webb a été développé par la NASA, en coopération avec l’ESA et l’Agence spatiale canadienne. Ce satellite de 6,2 tonnes embarque des instruments scientifiques de pointe qui apporteront des connaissances inédites sur l’Univers lointain dans le domaine de l’infrarouge. Les observations du télescope permettront notamment d’en savoir plus sur les exoplanètes et de mieux comprendre les origines et le passé lointain de l’Univers jusqu’à quelques centaines de millions d’années après le Big Bang.
Série Lanceurs
Qu’on les nomme lanceurs ou fusées, cette activité du CNES - qui contribue à garantir l’accès autonome à l’espace de la France et de l’Europe - est en constante évolution. Nous vous proposons de découvrir son actualité via une série d’articles. Vous y lirez tous les détails sur le nouveau lanceur Ariane 6 et sa base de lancement et vous familiariserez avec les innovations et ruptures technologiques qui nourriront les futurs programmes à l’horizon 2030.