La surveillance de la trajectoire des fusées est une mission de sauvegarde obligatoire. À bord, le nouveau système de géolocalisation Kassav embarque 2 instruments : un récepteur GNSS et une centrale inertielle pour fournir un suivi précis et infaillible du lanceur.
Un système dédié à la mission de sauvegarde
Cet appareil énigmatique ne vous inspire probablement rien de connu. Il renferme pourtant un instrument commun, dont presque tout le monde dispose : un GPS. Appelé Kassav (pour Kit Autonome comme Solution de Sauvegarde en Vol), ce système de localisation autonome est embarqué à bord d’Ariane 5.
Il renferme une batterie, des émetteurs radars, des antennes, et surtout une centrale inertielle hybridée avec le GNSS (Global Navigation Satellite System). Nous avons mis en œuvre ce système – dont l’intégration a été déléguée à ArianeGroup – dès le vol VA253 d’Ariane 5 en juillet 2020. Depuis, il équipe la fusée à chaque décollage.
Son rôle ? Localiser le lanceur durant la mission de sauvegarde et d’intervention (MSI). « Cette phase correspond aux 9 premières min du vol, avant que l’étage inférieur ne se sépare de la fusée », détaille Cleberson Miranda, responsable systèmes mesures au CNES.
La MSI a pour but de protéger les populations, les biens et l’environnement à chaque tir de fusée. La trajectoire du lanceur est surveillée en permanence : en cas de déviation, le lanceur est neutralisé sur ordre de l’équipe dédiée à la surveillance au sol. Connaitre précisément la trajectoire du lanceur en temps réel est donc crucial.
« Il est obligatoire de disposer d’au moins 2 moyens de localisation. »
Kassav n’est pas le seul système permettant de suivre la trajectoire du lanceur. Au Centre spatial guyanais (CSG), les radars sol sont les principaux moyens de localisation utilisés. « Il est obligatoire de disposer d’au moins 2 moyens de localisation totalement indépendants pour garantir la disponibilité et la fiabilité du suivi », précise Cleberson Miranda.
Le système devient alors indispensable : il est le seul instrument sous la responsabilité du CNES embarqué à bord de la fusée.
« Bien sûr, d’autres outils de localisation sont embarqués pour piloter le lanceur, mais ils ne sont pas pris en compte pour la MSI, rapporte Cleberson Miranda. La centrale inertielle de secours était auparavant utilisée par l’équipe de sauvegarde, mais une anomalie lors du vol VA241 d’Ariane 5 en 2018 nous a poussé à développer un autre instrument. »
Un projet de R&D était déjà initié pour étudier la technologie sur laquelle repose Kassav. Cet incident nous a poussé à accélérer le projet, développer, qualifier et mettre en production les 1ers Kassav avec nos partenaires Safran Data Systems et Exail (ex Ixblue).
2 capteurs pour Une mesure ininterrompue
Pour fournir sa position, Kassav embarque 2 instruments différents. Le GNSS – un système de localisation utilisant les satellites américains GPS et le système européen Galileo – a la meilleure précision.
La géolocalisation par GNSS subit parfois des coupures en raison de chocs ou d’une perte de visibilité des satellites.
- Responsable systèmes mesures au CNES
Lors des coupures GNSS, la centrale inertielle prend alors le relai tout en respectant la précision requise durant 15 secondes de coupure GNSS. Grâce à Kassav, la trajectoire du lanceur est mesurée en continu à une précision de 20m sur la position. L’ensemble des informations recueillies sont transmises en temps réel aux équipes au sol.
Forts de ces 3 années de tirs brillamment traqués par Kassav, nous travaillons désormais sur son successeur Kassav pour microlanceurs (KSM). Alors que Kassav fait la même taille qu’une boite à chaussures, pour un poids de 18 kg, les mensurations de KSM s’apprêtent à descendre à 13 kg. Indispensable pour les micro-lanceurs, où chaque gramme compte !
« KSM sera une version optimisée de Kassav : nous allons réduire la taille des batteries, utiliser des capteurs récents plus petits, confie Cleberson Miranda. Il intégrera également 2 récepteurs télécommande et 2 répondeurs radars qui sont aujourd’hui des équipements distincts intégrés dans les lanceurs : cela permettra de gagner de la place et du poids dans les microlanceurs. » Discret sous sa coque argentée, Kassav se révèle être un véritable bijou technologique.
