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    C'est pour quand les drones intelligents dans l'espace ?

    Les drones sont partout aujourd'hui sur Terre.
    Dans l'espace, ils commencent à conquérir la planète Mars, mais le problème c'est qu'on doit leur envoyer des ordres très précis pour qu'ils puissent se déplacer.
    Ils ne savent rien faire par eux-mêmes.
    Alors seront-ils un jour capables de prendre leurs propres décisions ?
    Vous l'avez compris, c'est notre question du jour.
    C'est pour quand les drones intelligents dans l'espace ?

    Salut les impatients !
    En fait si on y réfléchit bien, les drones autonomes offrent pour certaines tâches des possibilités d'exploration vachement plus efficaces que l'Homme.
    Un drone, ça peut presque tout faire, ça vole dans tous les sens, ça peut se faufiler dans des lieux hyper étroits et plein d'autres choses encore.

    L'intérêt du drone, c'est aussi qu'il peut être envoyé dans des endroits difficiles d'accès ou dangereux pour l'homme.
    Pratique, non ?
    On peut aussi collecter des données sur de longues distances ou cartographier facilement de grandes étendues ou une zone à explorer.
    Peut-être même que les drones les plus perfectionnés pourront aussi collecter les échantillons à ramener sur Terre.
    Où les faire analyser directement dans une station en surface ou en orbite.

    Bref, les drones peuvent être un sacré avantage pour l'exploration spatiale.
    L'un des plus célèbres est Ingenuity.
    Vous vous souvenez ? Le petit hélicoptère du rover martien Perseverance.
    Le drone est piloté à distance depuis la Terre et les millions de kilomètres qui séparent les deux planètes rendent impossible le pilotage en temps réel.
    Il faut en effet plusieurs minutes pour pouvoir communiquer avec lui.
    On se contente donc de lui envoyer son plan de vol à l'avance et il l'exécute à la lettre.
    Mais pourquoi ces drones ne seraient-ils pas pilotés par une intelligence artificielle ?

    Pour nous aider à comprendre, retrouvons notre expert Charles Yana, chef de projet InSight et Microlibs.
    Salut Charles, alors aujourd'hui, c'est quoi un drone dans l'espace ?
    « Salut Sylvain ! Nous, ce que l'on appelle "un drone" au CNES, c'est un engin spatial capable de voler à la surface d'une autre planète.
    Ce n'est pas un vaisseau spatial qui est capable de se déplacer, par exemple d'une planète à une autre, c'est vraiment à la surface d'une autre planète, un appareil capable de s'élever dans les airs avec ses pales, sur un design un peu similaire à un hélicoptère sur Terre, et qui est capable avec un minimum d'intelligence, et un minimum d'autonomie, de se déplacer à la surface de notre planète.

    Aujourd'hui le drone le plus récent, et en fait le seul qui n'ait jamais volé à la surface d'une autre planète, c'est Ingenuity, qui est parti avec le rover Perseverance et qui vole depuis le printemps 2021 à la surface de Mars.
    Il a quand même une autonomie très rudimentaire, c'est à dire uniquement pour assurer sa sécurité au moment de la phase d'atterrissage pour éviter une pierre, un caillou, un fossé mais il est grandement contrôlé depuis la Terre, pas en direct, mais on va dire que son plan de vol est prédéfini à l'avance. »

    Alors c'est quoi la difficulté principale pour faire voler un drone dans l'espace ?
    « La problématique principale pour faire voler un drone sur une autre planète, c'est son environnement, donc l'atmosphère de la planète sur laquelle on lui demande de voler.
    Si on prend l'exemple d'Ingenuity sur Mars, l'atmosphère de Mars n'est pas vraiment favorable à un vol d'hélicoptère parce que la pression est très faible. Certes la gravité est plus faible que sur Terre mais la pression est tellement faible qu'il est plus difficile d'obtenir de la portance sur les pales.
    Donc par exemple, dans le design d'Ingenuity, on a des pales qui tournent beaucoup plus vite qu'un hélicoptère classique sur Terre pour permettre d'augmenter la portance et de voler à la surface de Mars.

    Malgré cela, il est quand même très limité, c'est un hélicoptère rudimentaire par rapport à ce qu'on est capable de faire sur Terre ou plus tard, ailleurs, il est quand même rudimentaire parce qu'il n'est pas bardé d'instruments scientifiques.
    Il est très léger.
    "Très léger" peut se comprendre comme très fragile aussi et donc sur une mission vers Mars, on n'a pas cette capacité aujourd'hui d'envoyer plein d'instruments pour aller étudier des zones, des canyons, des cailloux beaucoup plus loin que ce qu'on est capable de faire actuellement.
    Il faudra faire des drones plus gros.
    C'est ce qu'on prépare avec la mission Dragonfly qui va aller vers Titan, partir en 2026 ou 2027 et arriver sur Titan quelques années plus tard.

    La mission Dragonfly va être une mission fabuleuse parce que sur Titan la pression est plus importante et la gravité est plus faible.
    Du coup ça donne des bonnes conditions pour faire voler un drone et donc on a cette capacité de fabriquer un drone plus gros, avec plus d'instruments scientifiques.
    C'est donc une mission de la NASA pour laquelle la France (le CNES et son partenaire le CNRS) fournit des instruments scientifiques. »

    Alors ça serait quoi pour toi un drone intelligent, un drone totalement autonome ?
    « Pour moi, un drone complètement et totalement intelligent, ça serait un drone capable de définir son plan de vol tout seul.
    D'aller déterminer, peut-être même pendant son vol, les cibles qu'il souhaite aller observer...
    Les roches qu'il souhaite approcher...
    Et puis, vraiment de manière très pragmatique, l'endroit précis où il souhaite atterrir.
    Être capable de se décaler.
    Ingenuity est déjà capable de le faire, mais être capable de dire : "moi je vais aller me poser là bas, parce que à la fois scientifiquement, c'est là que c'est plus intéressant, à la fois pour les objectifs d'exploration de la mission c'est là bas qu'il faut aller et puis c'est aussi l'endroit où je serai capable d'aller me poser en sécurité et de renvoyer mes données vers la Terre et dire à la Terre 'Voilà, tout s'est bien passé... Voilà mes données, on décide ensemble ce qu'on fait plus tard'. »

    Finalement Charles, c'est pour quand les drones intelligents dans l'espace ?
    « Les prochaines missions avec drones partiront dans une petite dizaine d'années et ce ne sont pas encore des drones complètement autonomes et vraiment intelligents.
    C'est moins rudimentaire qu'Ingenuity.
    C'est la 2e génération. Pour la 3e génération de drones qui seront complètement intelligents et complètement autonomes sur une autre planète, on peut tabler sur 15 à 20 ans, plus, probablement, 20 ans. »

    Merci Charles pour ces explications passionnantes.
    Merci Sylvain !

    Le vrai défi n'est donc pas de remplacer l'Homme par la machine mais bien d'apporter toujours plus d'autonomie à ces appareils qui deviennent de plus en plus indispensables à l'exploration spatiale.
    L'intelligence artificielle est donc une étape de plus dans cette recherche d'autonomie et deviendra probablement incontournable dans les missions martiennes futures et celles qui exploreront les lunes de Saturne et Jupiter.

    Voilà, vous savez tout !
    Si cet épisode vous a plu, likez, partagez et laissez-nous vos idées de sujets en commentaires.
    Allez, à bientôt les impatients !

  • DragonFly en détails

    Contexte

    Dragonfly, un drone spatial d’une demi-tonne, poursuivra l’exploration scientifique de la surface de Titan, une des lunes de Saturne, initiée le 14 janvier 2005 par l’atterrissage de la sonde européenne Huygens.

    Le lancement est prévu en juillet 2028. Dragonfly arrivera sur Titan en 2034 et se posera dans le cratère de Selk, pour une exploitation nominale d’au moins deux ans et demi.

    Logo de la mission DragonFly
    Logo de la mission DragonFly © NASA/JHU-APL

    DragonFly est la quatrième mission New Frontiers de la NASA. Les trois premières étaient New Horizons avec un survol de Pluton en 2015, Juno en orbite autour de Jupiter depuis 2016 et Osiris-Rex autour de l’astéroïde Bennu en 2021 .

     

    Objectifs de la mission Dragonfly

    L’exploration de Titan doit pouvoir permettre de répondre aux questions fondamentales suivantes :

    • Qu'est-ce qui rend une planète ou une lune habitable ?

    • Quels sont les processus chimiques qui ont conduit au développement de la vie ?

    • La vie s'est-elle développée ailleurs dans notre système solaire ?

    Pour aider à répondre à ces questions, la mission Dragonfly va mener les actions suivantes grâce à ses instruments embarqués :

    • analyser les composants chimiques et les processus à l'œuvre qui produisent des composés biologiquement pertinents
    • mesurer les conditions atmosphériques, identifier les réservoirs de méthane et déterminer les taux de transport
    • contrôler les processus qui mélangent les matières organiques avec les anciens réservoirs d'eau liquide de surface ou les océans souterrains.
    • rechercher des biosignatures
    • rechercher des preuves chimiques d'une vie basée sur l'eau ou les hydrocarbures

    L’intérêt scientifique de Titan pour la connaissance du système solaire et l’exobiologie n’est plus à démontrer, surtout depuis la moisson de données collectées par la mission Cassini/Huygens (2004-2017). La descente de la sonde européenne Huygens dans les brumes très opaques entourant Titan a révélé des paysages finalement assez différents de ceux observés sur d’autres satellites du système solaire : la surface de Titan est peu cratérisée, ses reliefs sont modérés, et la glace d’eau semble en être presque absente. 

     

    Des océans d’hydrocarbures

    Titan est un corps actif avec un cycle d’hydrocarbures comparable à celui de l’eau sur Terre. Les réactions photochimiques en haute atmosphère entre le diazote et le méthane seraient à l’origine de molécules organiques variées, présentes sous formes d’aérosols ou de phases condensées à la surface de Titan. Ces processus de synthèse pourraient également produire des espèces chimiques clefs pour l’élaboration de formes de vie. C’est tout l’enjeu de la campagne d’exploration de Titan que mènera DragonFly.

    Grâce à sa grande mobilité, Dragonfly aura la possibilité d’explorer des dizaines de sites, dont 12 ont déjà été présélectionnés pour un trajet de 175 km. L’atterrissage se fera sur le sol entre les dunes équatoriales de Shangri-La, près du cratère d’impact Selk. Les autres cibles d’exploration incluent des cratères d’impacts, des cryovolcans et des dunes, mais aucun lac ou rivière.

    Cibles d’intérêt de DragonFly
    Cibles d’intérêt de DragonFly © LATMOS

    Voler dans une autre atmosphère

    La possibilité de réaliser des vols autonomes dans une atmosphère autre que celle de la Terre a été confirmée en 2021 sur Mars par l’hélicoptère Ingenuity, compagnon du rover Perseverance. Quant au choix d’utiliser un aérodyne sur Titan, il est rendu possible par plusieurs facteurs : la faible pesanteur (1,35 m/s2 soit 14% de celle de la Terre), une atmosphère dense et une pression atmosphérique élevée (1,5 bar). 

    Les performances maximales du drone dans cet environnement sont une vitesse de 36 km/h et une altitude plafond de 4 km. Pour les atteindre malgré ses presque 900 kg, il est pourvu d’une pile nucléaire MMRTG (Multi Mission Radioisotope Thermoelectric Generator) et de 8 rotors d’1 m de diamètre placés par paires à chaque coin de la structure.

     

    Déroulé du projet

    Le projet Dragonfly a été initié en 2019 par la NASA. En 2022, un accord de coopération  a été signé entre la NASA et le CNES pour la mission DragonFly.

    Dragonfly devrait embarquer en 2028 à bord du lanceur Falcon Heavy de SpaceX, dont le choix a été confirmé en novembre 2024. 

    Pour arriver jusqu’à Titan, une seule assistance gravitationnelle de la Terre est prévue.

     

    Organisation

    Dragonfly est une mission de la NASA proposée par le Applied Physics Laboratory (APL) de la John Hopkins University (JHU). 
    Le développement de l’instrument DraMS est sous la responsabilité du NASA GSFC (Goddard Space Flight Center).

    Le chromatographe en phase gazeuse DraMS-GC, sous-système de DraMS, est fourni par la France. Le CNES est responsable de cette fourniture, développée sous maitrise d’œuvre du LATMOS sous la responsabilité de l’investigatrice principale, Caroline Freissinet.

    Schéma de l'organisation de la collaboration française sur DraMS-GS
    Organisation de la collaboration française sur DraMS-GS © LATMOS

    Acronymes des partenaires

    LATMOS : Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales, UMR CNRS 8190
    LPGM : Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux, EA 4032
    GSFC : Goddard Space Flight Center
    APL : Applied Physics Laboratory - Johns Hopkins University

  • Système

    Le système Argos

    Le système Argos est composé de :

    • balises Argos qui émettent des signaux vers les satellites
    • satellites équipés d'instruments pour recevoir les émissions des balises
    • stations de réception au sol des signaux collectés par les satellites
    • deux centres de traitement mondiaux qui traitent et redistribuent les données collectées vers les utilisateurs.


    Le principe de fonctionnement du système Argos est le suivant :

    • Environ 14 000 balises fonctionnent dans le monde. Chaque balise, alimentée par piles ou par énergie solaire, envoie à intervalle régulier des données aux instruments Argos embarqués sur neuf satellites.
    • Les informations collectées par les satellites sont ensuite renvoyées à une soixantaine de stations de réception au sol.
    • Les stations de réception transmettent à leur tour les informations collectées à deux centres de traitement mondiaux.
    • Situés à Toulouse (France) et à Wood Hole (États-Unis), ces centres analysent ces données et les livrent aux utilisateurs (communauté scientifique, gouvernements, industriels...).
    Vue d’ensemble schématique du système Argos
    © CLS Collective Localisation Satellites

    Les balises Argos

    Les balises sont des équipements intégrant un émetteur certifié Argos. Chaque balise est caractérisée par un numéro d'identification qui est propre à son électronique de transmission. Une balise émet périodiquement un message caractérisé par les paramètres suivants :

    • la fréquence d'émission (autour de 401.650 MHz), qui doit être stable, car le calcul de la localisation est basé sur la mesure de l'effet Doppler
    • ka période de répétition est l'intervalle de temps entre deux envois de message consécutifs. Elle varie de 90 à 200 secondes selon l'utilisation de la balise
    • le numéro d'identification de la balise
    • les données transmises
    • la durée de transmission de chaque message est inférieure à une seconde


    A l'heure actuelle, neuf satellites sont équipés d'instruments Argos pour recevoir les signaux émis par les balises. Les messages Argos sont reçus par le satellite puis sont simultanément :

    • stockés sur l'enregistreur embarqué du satellite, et retransmis vers le sol chaque fois qu'il passe au-dessus d’une des stations de réception à haute latitude (vidage des données reçues tout au long de l’orbite)
    • retransmis en temps réel vers le sol, et peuvent être ainsi reçus par les stations de réception du réseau Argos en bande-L en visibilité du satellite.

     

    Les satellites impliqués dans le système Argos

    Les satellites décrivent une orbite polaire entre 650 et 850 km d'altitude (500 km pour ANGELS) : ils passent au-dessus des pôles Nord et Sud à chaque révolution. Les plans d'orbites tournent autour de l'axe des pôles à la même vitesse que la Terre autour du Soleil. Chaque satellite voit simultanément et à tout moment toutes les balises situées à l'intérieur d'un cercle d'un diamètre de 5 000 km. Avec le déplacement du satellite, la trace au sol de ce cercle forme une bande de 5 000 km de large qui s'enroule autour de la Terre en passant par les pôles Nord et Sud.

    Les satellites actuellement équipés pour recevoir les signaux des balises Argos sont les suivants :

    • NOAA-15, lancé le 13 mai 1998, équipé d'un instrument Argos-2
    • NOAA-18, lancé le 20 mai 2005, équipé d'un instrument Argos-2
    • NOAA-19, lancé le 6 février 2009, équipé d'un instrument Argos-3
    • METOP-B, lancé le 17 septembre 2012, équipé d'un instrument Argos-3
    • SARAL, lancé le 25 février 2013, équipé d'un instrument Argos-3
    • METOP-C, lancé le 7 novembre 2018, équipé d’un instrument Argos-3
    • Angels, lancé le 18 décembre 2019 – fin de la mission le 18 décembre 2024, équipé d’un instrument Argos-Néo
    • GAzelle, lancé le 7 octobre 2022, équipé d’un instrument Argos-4
    • OceanSat-3/EOS-6 lancé le 26 novembre 2022, équipé d’un instrument Argos-4

    Les prochains instruments de quatrième génération (Argos-4) seront lancés via les satellites MetOp-SG 1B et MetOp-SG 2B (EUMETSAT) fin 2025 et 2030. Ces instruments offrent des performances accrues grâce notamment à des bandes de fréquence largement étendues et une augmentation significative de la capacité de traitement.

    Module charge utile Argos-4 chez Soterem
    Module charge utile Argos-4 chez Soterem © CNES/R. Benoit, 2018 / Publication Presse, Scientifique, Éducative et Pédagogique

    L’instrument Argos-Néo

    En parallèle, a été développé un modèle miniaturisé de l’instrument Argos-4, appelé Argos-Néo, qui dans un premier temps ne comprendra que la partie récepteur/processeur (pas d’émetteur donc) et sans faire de haut-débit (traitement limité aux balises de 124 et 400 bits/sec).

    Cette miniaturisation permettra un gain proche de 10 en volume et masse et supérieur à 3 en termes de puissance consommée. Un modèle de vol  Argos-Néo a été lancé sur le nanosatellite ANGELS (de taille 12U) le 18 décembre 2019, il est le précurseur de la constellation Kineis dont 20 nanosatellites (sur les 25 prévus) volent depuis 2024.

    Vue simulée du nanosatellite ANGELS en orbite
    Vue simulée du nanosatellite ANGELS, développé par le CNES et Hemeria, porteur du système Argos-Néo © CLS Argos

    Stations de réception Argos

    Près de 60 stations reçoivent les données envoyées par les satellites en temps réel et les retransmettent vers des centres de traitement.

    Station de réception Vigisat
    Station de réception Vigisat, en France, du système Argos © CLS Argos

    Ces stations sont divisées en deux catégories :

    • Pour le mode dit régional, un réseau de stations en bande-L couvrant une grande partie du globe terrestre et recevant en temps réel les données provenant des balises qui sont reçues par le satellite lorsque celui-ci est en visibilité de la station. Ce réseau permet d'accélérer l'acheminement des données reçues à bord vers les utilisateurs mais n'assure pas une couverture totale du globe.
    • Pour le mode dit global, les stations de réception principales (en général en bande-X) qui récupèrent la totalité des messages enregistrés par les satellites tout au long d'une orbite et confèrent donc au système sa couverture mondiale. Ces trois stations sont Wallops Island, Fairbanks aux États-Unis et Svalbard en Norvège. Ces stations reçoivent également des données en temps réel.


    Deux centres de traitement redondants, l'un à Woods Hole (MA), aux États-Unis, et l'autre à Toulouse en France, reçoivent et traitent la totalité des données reçues. Les calculateurs procèdent alors au calcul des localisations et au traitement des données reçues. Les traitements réalisés dans un centre de traitement global sont les suivants :

    • le contrôle de la qualité des messages, du niveau de la réception, de la datation (time-tag), du numéro d'identification de l'émetteur, des longueurs de message capteurs et de la valeur de la fréquence reçue (pour le calcul de la localisation) ;
    • la datation des messages en temps universel (UTC) ;
    • la localisation des balises à partir des mesures de temps/fréquence effectuées par l'instrument (principe de l'effet Doppler) ;
    • le classement des messages par balise et par ordre chronologique ;
    • le traitement des données.

    Tous ces résultats sont archivés et mis à la disposition des utilisateurs.

    Carte de répartition mondiale des stations de réception des signaux Argos
    © CLS Argos
  • Résultats

    Résultats clés

    • Près de 1000 bouées de tous types parcourent les océans

    • Des milliers d’animaux suivis en permanence

    • 70 % des données Argos partagées par la communauté scientifique

    • Des systèmes Argos sur tous les bateaux de plus de 500 tonnes

    Comprendre les changements climatiques

    À travers le monde, des milliers de bouées et de flotteurs sont équipés d'émetteurs Argos, envoyant des informations via le système satellitaire Argos afin d'aider les scientifiques à comprendre et prévoir les changements climatiques. Près de 1 000 bouées de tout type (dérivantes, ancrées, flottantes...) parcourent les océans en recueillant des données transmises via Argos sur les courants, la température, la salinité. Ces données issues de zones reculées voire inaccessibles constituent une source d'information précieuse pour comprendre l'environnement et les changements climatiques. 

    La plupart de ces données contribuent aux composantes du Programme Mondial de Recherche sur le Climat (PMRCWCRP) et au programme Variabilité et Prédictibilité du Climat (CLIVAR), GOOS/GCOS et GODAE.. Elles ont également contribué par le passé, aux programmes Tropical Ocean and Global Atmosphere (TOGA) etExpérience Mondiale de Circulation des Océans (WOCE). 

    Bouée de système météorologique et océanique et balise Argo flottant en mer
    À gauche : une bouée du système météorologique et océanique PIRATA de la NOAA, en cours de réparation. Ces bouées embarquent chacune une balise Argos. © U.S. Navy, E. Merriam. À droite : un flotteur robotique Argo (à ne pas confondre avec Argos) © Argo project / University of California San Diego

    Améliorer les prévisions météorologiques et océaniques

    En plus des applications de recherche, Argos est utilisé tous les jours par des océanographes et météorologues afin de collecter des observations in situ. Celles-ci sont ensuite utilisées pour l'océanographie et la météorologie opérationnelle. Dans tous les océans du globe, les bouées, flotteurs et stations fixes Argos collectent des données pour les programmes opérationnels, tel le World Weather Watch (WWW) de l'Organisation Mondiale de la Météorologie (OMM). 

    Plus de 70 % des données Argos sont partagées par la communauté océanographique et météorologique pour assimilation dans des modèles de prévision numérique via le Système Mondial de Télécommunication (SMT) de l'OMM. En outre, Argos propose des services de télémesure océanique pour une panoplie d'applications, telle que la modélisation océanique, la surveillance des bouées fixes, etc.

     

    Protéger la faune

    Des milliers d'animaux sont suivis en permanence grâce à des balises Argos : oiseaux, mammifères marins et terrestres... Cette technique associant localisation et acquisition de données permet aux biologistes d'améliorer leur compréhension des comportements des animaux, leurs stratégies alimentaires, leur reproduction et leur adaptation au milieu. Les résultats de ces observations sont à l'origine des mesures de protection dont bénéficient un grand nombre d'espèces menacées. À l'intérêt écologique s'ajoute le besoin pour l'humanité d'approfondir sa connaissance de la biodiversité et des ressources qui constituent son environnement.

  • Argos en détails

    Contexte

    Argos est un système unique de localisation et de collecte de données par satellite dédié à l’étude et à la protection de l’environnement. C'est une collaboration franco-américaine créée en 1978 entre le CNES, la NASA, et la NOAA (agence américaine d'observation océanique et atmosphérique).

    L’organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques EUMETSAT a ensuite rejoint le programme en 2006, suivie par l’agence spatiale indienne ISRO en 2007. Aujourd’hui, le CNES est toujours l’architecte du système et le maître d’œuvre pour les équipements spatiaux et les stations au sol.

    En 1986, le CNES a créé une filiale, CLS, qui assure depuis l’exploitation opérationnelle du système Argos pour ses utilisateurs.

    Créé en 2018, par la volonté de CLS et avec le soutien du CNES, Kinéis a repris l’exploitation opérationnelle du système Argos.

    Bouée Argos flottant sur la mer
    Bouée du système de localisation Argos © CNES/Publication Presse, Scientifique, Éducative et Pédagogique

    Objectifs

    • Améliorer les prévisions océaniques et météorologiques

    • Protéger la biodiversité

    • Gérer et protéger les ressources marines

    • Améliorer la sécurité maritime

    Les balises Argos ont plusieurs applications :

    • Comprendre les changements climatiques
    • Améliorer les prévisions océaniques et météorologiques
    • Protéger la biodiversité
    • Assurer la santé publique et le bien-être des populations
    • Superviser les ressources en eau
    • Gérer et protéger les ressources marines
    • Suivre les courses de randonneurs et de voiliers
    • Améliorer la sécurité maritime

     

    Fonctionnement des balises

    14 000 balises sont aujourd’hui déployées dans le monde entier. Alimentées par une batterie ou par énergie solaire, elles envoient des données à intervalles réguliers aux instruments d’Argos, à bord de neuf satellites qui orbitent entre 650 et 850 kilomètres d’altitude (500 km pour ANGELS).

    L’information collectée par les satellites est ensuite téléchargée par environ soixante stations qui transmettent aux deux centres de traitement. Localisés à Toulouse et à Washington DC, ces centres analysent les données et les livrent à leurs utilisateurs (communauté scientifique, gouvernements, industries, etc.).

     

    Déroulé du projet

    Les instruments Argos, permettant de collecter des données en temps réel via des satellites, sont des systèmes qui ont évolué au fil du temps, chacun offrant des améliorations par rapport au précédent. 

    Argos 2 a été introduit dans les années 1990 et utilisé pour la surveillance des animaux marins, des balises météo et dans le cadre d’études environnementales. 

    Argos 3 a été déployé au début des années 2000. Il a permis d’améliorer la précision dans la localisation des balises et dans les capacités de gestion des données pour diverses applications (recherche sur le climat, gestion des ressources naturelles).

    Argos Neo a été déployé en 2019. Ce système récent bénéficie des dernières avancées en matière de transmission de données, offrant une encore plus grande flexibilité dans le suivi en temps réel. Il est particulièrement adapté à des applications complexes (surveillance des océans ou des écosystèmes), et pour les balises utilisées dans des conditions extrêmes. 

    Enfin, Argos 4 a été lancé en 2022. Il représente un saut technologique important avec des capacités de communication améliorées ainsi qu’une plus grande précision pour la localisation. Conçu pour des applications environnementales avancées comme le suivi d'animaux, il offre une couverture plus large et des transmissions plus rapides.

     

    Organisation

    Organisation générale

    Le CNES est maître d'œuvre système et le maître d'ouvrage pour les composantes bord et sol. Il est chargé de la définition du segment spatial et du segment solIl a la responsabilité technique du développement de l'instrument embarqué, du support à l'intégration sur satellite et aux opérations après le lancement.

    Kinéis est l'opérateur du système par délégation du CNES. Il est responsable de la distribution des données collectées en provenance des balises vers les différents utilisateurs mais aussi de l'envoi de directives ou messages vers les balises. Il assure l'exploitation opérationnelle en routine des instruments embarqués. Il assure également la responsabilité du développement du segment sol de mission Argos-4.

    Le partenaire (ISRO, NOAA ou EUMETSAT) a la responsabilité du développement de la plateforme d'emport, des activités d'intégration de l'instrument Argos sur la plateforme, du lancement, du segment sol de commande/contrôle du satellite et de la diffusion des données vers le segment sol de mission Argos.

    Le CNES conserve la responsabilité de l'équipement bord jusqu'à la phase de recette en vol avec Kinéis en support technique. Le transfert de responsabilité s'effectue lorsque le CNES déclare l'équipement bord opérationnel.

    À compter de cette échéance, Kinéis est alors responsable du suivi en orbite et de la surveillance de l'instrument bord avec l'assistance technique du CNES.

     

    Coopération

    La mission Argos est soumise à plusieurs accords de coopération entre le CNES et ses 3 partenaires actuels, la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) pour les USA, EUMETSAT pour l'Europe et l'ISRO (Indian Space and Research Organisation) pour l'Inde.

    Ces accords sont ceux applicables dans le cas d'emport d'Argos-3 sur respectivement les satellites POES, Metop et SARAL. Pour Argos-4, les accords formalisés avec la NOAA et EUMETSAT ont permis d’embarquer les instruments du CNES sur les satellites GAzelle de la NOAA et MetOp-SG d'EUMETSAT.

     

    Comité des opérations

    Le Comité des Opérations Argos (OPSCOM) a pour vocation de :

    • Superviser le développement et l'exploitation du système de collecte de données Argos
    • Examiner et approuver les demandes d'applications émises par les opérateurs potentiels des plates-formes pour l'utilisation du système Argos
    • Revoir et approuver la grille des tarifs pour le traitement des données scientifiques par le système de traitement de données Argos ;
    • Résoudre les problèmes susceptibles de se poser en rapport avec la mise en œuvre et l'exploitation du système Argos.

    Les agences contribuant au segment spatial du système de collecte de données Argos sont considérées comme des "agences participantes" (actuellement, le CNES, la NOAA, EUMETSAT et l'ISRO) et désignent un co-président au Comité des Opérations Argos. Les agences qui préparent une future contribution au segment spatial du système Argos sont considérées comme des membres observateurs (cela était le cas de l'ISRO jusqu'au lancement de SARAL).

    Les décisions prises par l'OPSCOM sont recensées dans le rapport consolidé de l'OPSCOM.

  • Assemblage et lancement

    Un nouvel ensemble de lancement au Centre Spatial Guyanais

    Baptisé ELA4 (pour Ensemble de Lancement Ariane n°4), le pas de tir d'Ariane 6 a une superficie totale de 170 ha et est situé à 4 km au nord-ouest de l’ensemble de lancement d'Ariane 5 (ELA3).

    Vue schématique de l’ensemble de lancement ELA4 d’Ariane 6 au Centre Spatial Guyanais
    © Arianespace/ArianeGroup/CNES/ESA
    L’ensemble de lancement ELA4 : les chiffres clés © CNES
    Schémas des grandes étapes des essais combinés d’Ariane 6
    Les grandes étapes des essais combinés d’Ariane 6 déroulés les mois précédents le 1er lancement © CNES

    Préparation des propulseurs

    Voici comment se déroule l’assemblage des segments des boosters et chargement de leur propergol solide pour Ariane 6 :

    Les propulseurs P120C sont des étages communs aux lanceurs Ariane 6 et Vega C. Leurs moyens de production sont donc mutualisés dans la zone de production des propulseurs au CSG. Cette zone est composée de :

    • une usine de propergol (UPG, visite virtuelle) : sur une étendue de 300 hectares, 40 bâtiments permettent la fabrication et le chargement du propergol solide coulé à la verticale, les contrôles non destructifs et le stockage des segments chargés.
    • un bâtiment Basculement Propulseur (BBP) : ce bâtiment permet de basculer le propulseur de la position verticale à la position horizontale pour son intégration.
    • un bâtiment d’intégration des propulseurs (BIP, visite virtuelle et photo ci-contre) : les boosters P120C d’Ariane 6 sont intégrés à l’horizontal et sont constitués d’un seul segment, contrairement aux trois segments des EAP d’Ariane 5 qui sont intégrés à la verticale. La tuyère du propulseur est installée dans une des deux cellules de préparation construites pour Ariane 6 et Vega C.
    • un bâtiment de finition du propulseur (EFF) : ce bâtiment spécifique à la configuration Ariane 6 du P120C permet en particulier de finaliser la chaîne de pilotage du P120C. Il y est remis à la verticale en vue de son stockage.
    • un bâtiment de stockage des boosters (BSB) : ce bâtiment sert à stocker les P120C pour permettre à Ariane 6 et Vega C d’atteindre une plus grande cadence de lancement.
    Le propulseur P120C au bâtiment d’intégration BIP
    Le propulseur P120C et l’intégration de sa tuyère au bâtiment d’intégration BIP © ESA-CNES/Arianespace/Optique Vidéo du CSG, S. Martin

    Les satellites

    Voici comment se déroule la préparation des satellites et chargement de leur carburant pour Ariane 6 :

    L’ensemble de préparation des charges utiles (EPCU) est le lieu où sont préparés les satellites. Il comprend 3 ailes distinctes, reliées par des corridors de transfert entre les salles de préparation et de remplissage :

    • S5A : opérations de remplissage des petits satellites (4 tonnes de capacité).
    • S5B : peut accueillir des satellites à la fois en cours d’intégration ou de remplissage (10 tonnes de capacité).
    • S5C : 700 m2 de salles blanches pour la préparation des plusieurs satellites en même temps, tout en respectant les standards de qualité et de sécurité entre satellites.
    Photo du bâtiment S5 de l’EPCU
    Le bâtiment S5 de l’EPCU © CNES/F. Lancelot, 2024

    Le bâtiment d’assemblage final (BAF) : les satellites sont ensuite transportés dans le hall d’encapsulation du BAF (BAF HE). Ils sont installés sous la coiffe du lanceur grâce à un portique spécifique d’Ariane 6. Enfin, lorsque le composite supérieur (satellites + structures porteuses + coiffe) est prêt, il est positionné sur un camion spécifique appelé Upper Composite Trailer (UCT) qui assure sa ventilation et son transport entre le BAF HE et la zone de lancement n°4.

    Préparation du satellite Sentinel-1C
    Préparation du satellite Sentinel-1C installé dans la coiffe d’un lanceur Vega-C, sur la PlateForme Routière Composite Supérieur (PFRCS) dans le bâtiment S5B de l’EPCU. Le lancement a eu lieu le 5 décembre 2024 © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/S. Martin, 2024, Publication Presse, Scientifique, Educative et Pédagogique

    Campagne de lancement

    Voici comment se déroulent l’intégration et la vérification du lanceur jusqu’à son lancement (environ 2 semaines) :

    • Le bâtiment d’assemblage lanceur (BAL) : assemblage des deux étages du corps central d’Ariane 6. L’étage inférieur LLPM (Lower Liquid Propulsion Module) est intégré en France sur le site des Mureaux d’ArianeGroup. L’étage supérieur ULPM (Upper Liquid Propulsion Module) est intégré en Allemagne sur le site de Brême d’ArianeGroup. Les deux étages sont assemblés entre eux et stockés à l’horizontal au BAL, ils y passent au minimum quelques jours mais peuvent y être stockés plus longtemps.
    • La zone de lancement (ZL) : la campagne de lancement en zone de lancement dure environ 1 semaine. Le corps central (LLPM et ULPM) est acheminé depuis le bâtiment d’assemblage lanceur BAL à l’horizontal sur un transporteur. Il est dressé à la verticale sur la table de lancement grâce au pont roulant du portique.
    • Le portique mobile : ce bâtiment est l’ouvrage le plus haut avec 90 mètres de haut, et il pèse 8 000 tonnes. Les P120C y sont intégrés au corps central. Ils sont au nombre de 2 pour Ariane 62 et de 4 pour Ariane 64.
    • L’assemblage de la partie haute (satellite sous la coiffe) se fait dans les quelques jours qui précèdent le lancement, toujours grâce au portique.
    Zone de lancement de l’ELA 4 (ZL4)
    Transfert du booster P120C du BSB au ZL4 vue drone © CNES/Arianespace-ArianeGroup/Optique Vidéo CSG/E. Prigent, 2025
    • Les remplissages : le portique mobile se retire 4 à 5h avant le décollage pour le début des remplissages en ergols cryotechniques : les ergols sont à -183°C pour le dioxygène liquide, et -253°C pour le dihydrogène liquide. Le portique est retiré à environ 120 mètres du pas de tir. Après les remplissages débute la séquence synchronisée (compte à rebours de 6 minutes durant lequel tout est automatique). Et si le lancement est reporté, le lanceur est vidangé de ses ergols et le portique est ramené pour l’accès des personnels autour du lanceur.
    • Le château d’eau : l’arrosage du pas de tir au moment du décollage sert à protéger les installations et le lanceur des agressions dues aux jets des moteurs : température, acidité, et effets acoustiques et vibratoires. Là où l’eau s’accumulait sur l’ELA3 au fond des carneaux avant d’être traitée sur place et évacuée, pour ELA4 elle est immédiatement évacuée vers de grandes cuves. L’avantage est de ne pas laisser l’eau polluée et acide dans les carneaux en zone de lancement. De plus, le traitement de l’eau est automatisé ce qui permet de garantir une bonne qualité des eaux avant leur rejet dans la Roche Nicole. Le château d’eau est rempli à partir de ce réservoir naturel. Il s’agit donc d’un circuit fermé qui permet de limiter les impacts environnementaux d’un lancement.
    • Le carneau : cet ouvrage permet l’évacuation des gaz des moteurs en limitant les effets acoustiques sur le lanceur. Le carneau d’ELA 4 est plus grand que les trois carneaux d’ELA 3 (2 pour les boosters et 1 pour le corps central). Désormais il n’y en a qu’un seul, commun à tous les moteurs, beaucoup plus grand, comprenant 2 évacuations des gaz moteurs. Il a été étudié pour avoir très peu voire pas de maintenance, là où ceux d’ELA 3 nécessitaient de gros travaux d’entretien tous les 15-20 lancements.
    Retrait du portique et essais déluge en ZL4
    Retrait du portique et essais déluge en ZL4 © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/J.M. Saurel, 2021

    Lancement

    Voici comment se déroule le suivi de la mission :

    • Centre de lancement n°3 (CDL3, visite virtuelle et photo ci-contre) : la salle de contrôle permet de mener la campagne de lancement Ariane 6. Les progrès de l’informatique et la simplification de la mise en œuvre du lanceur Ariane 6 ont permis de passer de 4 bancs de contrôle (ordinateurs) pour ELA 3 à 1 seul pour ELA4.
    • Centre technique (visite virtuelle et photo ci-dessous) : la salle Jupiter permet de coordonner toutes les opérations de la chronologie finale et le suivi en vol du lanceur.
    • Le suivi du lanceur en vol est effectué grâce aux stations aval qui assurent la localisation et l’acquisition de la télémesure du lanceur. Elles sont situées à Kourou, dans l’Atlantique et dans le monde entier sous la trajectoire du lanceur selon l’orbite à atteindre (géostationnaire, polaire ou autre). Ces stations aval ont été rendues compatibles avec le lanceur Ariane 6.
    Salle de contrôle Jupiter 2
    Suivi du décollage du premier vol d’Ariane 6, le vol FM1 depuis la salle de contrôle Jupiter 2 © CNES/F. Lancelot, 2024

    Vol inaugural

    Le vol inaugural d’Ariane 6 s’est déroulé avec succès le 9 juillet 2024 à 21h. Il a permis de réaliser une mission complète avec notamment le rallumage du moteur cryogénique Vinci, une première en Europe, jusqu’à la séparation des satellites.

    Ariane 6 FM1 VA262 dans son portique en zone de lancement
    Ariane 6 FM1 VA262 dans son portique en zone de lancement (ZL4) avant son lancement le 9 juillet 2024 depuis le centre spatial guyanais © ESA/S. Corvaja, 2024
    Le retrait du portique mobile d'Ariane 6
    Le retrait du portique mobile d'Ariane 6 sur la zone de lancement n°4 (ZL4) au port spatial de l'Europe, le mardi 09 juillet 2024 à quelques heures du vol inaugural © ESA/M. Pedoussaut, 2024
    Le décollage du premier vol VA262 FM1 Ariane 6
    Le décollage du premier vol VA262 FM1 Ariane 6 au port spatial de l'Europe, le 09 juillet 2024 © CNES/ESA/Arianespace-ArianeGroup/Optique Vidéo CSG/P Piron, 2024

    Pour aller plus loin

  • Modèles

    Deux versions pour Ariane 6

    Avec ses 62 mètres, Ariane 6 est plus haute qu'Ariane 5 (55 mètres). Elle se décline en deux versions : A62 et A64. 

    D'une masse de 530 tonnes, A62 est dotée de 2 boosters et d'une poussée de 800 tonnes au décollage. 

    D'une masse de 860 tonnes, A64 est dotée 4 boosters et une poussée au décollage de 1 500 tonnes. 

    La masse du satellite emporté dépendra de la version du lanceur utilisée et des orbites visées (basse, moyenne, de transfert géostationnaire ou de libération de la Terre pour de l'exploration lointaine).

    Schémas de modélisation des deux versions Ariane 62 et Ariane 64 du lanceur Ariane 6
    Modélisation des deux versions Ariane 62 et Ariane 64 du lanceur Ariane 6 © CNES/Rêves d’espace

    L’étage d’accélération à poudre ESR (Equipped Solid Rocket)

    L'essentiel de la poussée au décollage d'Ariane 6 est fourni par 2 étages d’accélération (boosters) pour l’A62 et 4 boosters pour l’A64. Appelés P120C, les boosters d'Ariane 6 sont dérivés du premier étage du lanceur Vega. Ils contiennent 142 tonnes de propergols solides générant une poussée au décollage de 350 tonnes durant une durée de 130 secondes. Contrairement aux boosters P230 d’Ariane 5 qui sont segmentés (c’est-à-dire constitués de différents tronçons) et à structure métallique, ils sont monoblocs dans une enveloppe composite.

     

    L’étage inférieur cryotechnique LLPM (Lower Liquid Propulsion Module)

    L'étage inférieur cryotechnique héberge les réservoirs à ergols liquides et, à sa base, le moteur Vulcain 2.1. Les ergols sont l'hydrogène et l'oxygène : 150 tonnes en tout. Ces composés sont très froids à l’état liquide, l’oxygène étant liquide à -182°C et l’hydrogène à -253°C ; cela induit de nombreuses complexités de production, de stockage et de transfert, et les réservoirs de ces ergols cryotechniques doivent être protégés par des matériaux isolants.

     

    Le moteur Vulcain 2.1

    Le moteur Vulcain 2.1 mesure 3,7 mètres de haut, 2,5 mètres de large et pèse 1 650 kg. Alimenté en ergols par les réservoirs situés au-dessus de lui, il délivre une poussée au décollage de 135 tonnes et participe à propulser Ariane 6 dans les 10 premières minutes de vol jusqu'à une altitude d’environ 160 km. 

    Vulcain 2.1 est une version améliorée du moteur Vulcain 2 qui équipait Ariane 5. Les différences principales portent sur le divergent, le générateur de gaz réalisé en fabrication additive, ou encore l’allumage du moteur à partir du sol et non plus par des dispositifs pyrotechniques internes au moteur

    Photographie du moteur Vulcain 2.1
    Photographie du moteur Vulcain 2.1 © ArianeGroup Holding

    L’étage supérieur cryotechnique ULPM (Upper Liquid Propulsion Module)

    Allumé en-dehors de l'atmosphère, l'étage supérieur apporte le complément d’énergie nécessaire à la satellisation des charges utiles. Il renferme des réservoirs d'oxygène et hydrogène liquides d'un poids total de 30 tonnes. À la base de cet étage se trouve le moteur Vinci, plus puissant (18 tonnes de poussée) que le moteur HM-7B d'Ariane 5 (6,5 tonnes de poussée). 

    Vinci est capable de se ré-allumer ce qui assure plus de souplesse dans les trajectoires possibles pour placer les satellites sur leur orbite et répond ainsi aux besoins des satellites actuels. De plus, la rentrée atmosphérique de l’étage supérieur sera assurée par le Vinci réallumable ou sur certaines trajectoires par l’APU (Auxiliary Power Unit), un moteur de faible poussée qui assure également la pressurisation des réservoirs. Cela limitera ainsi les risques de créer des débris en orbite et d'éventuelles collisions.

     

    L’étage composite supérieur

    Ariane 6 peut être dotée d'une structure porteuse DLS (Dual Launch System) permettant l’emport de deux satellites distincts et offrant plus de volume que le Sylda d’Ariane 5. Un système de lancement multiple, baptisé Microsat Launch Share, est en cours de conception. Il permettra d’envoyer des micro-satellites pour compléter la performance offerte par Ariane 6.

    La coiffe d’Ariane 6 qui protège les charges utiles pendant la traversée de l’atmosphère est disponible en 2 versions : une longue de 20 mètres, plus grande que celle d‘Ariane 5 (17 m) et une courte de 14 mètres.

    Le saviez-vous ?

    Des innovations technologiques ont été aussi introduites sur le lanceur Ariane 6 dans le but principal de réduire les coûts. Le générateur de gaz de Vulcain 2.1 est réalisé par fabrication additive (impression 3D). Les réservoirs à ergols liquides sont soudés par friction malaxage ce qui permet d'assembler deux pièces, sans apport supplémentaire de métal, en les portant au niveau de leur jonction à un état pâteux par une ''tête'' mobile. Les réservoirs cryotechniques d'Ariane 6 sont constitués d'un mélange d'aluminium et de lithium afin d'alléger la masse du lanceur comparativement à l’alliage d’aluminium utilisé sur Ariane 5.

  • Ariane 6 en détails

    Contexte

    Afin de conserver son indépendance d'accès à l'espace et répondre à ses besoins institutionnels, l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a lancé le programme Ariane 6 lors de la Conférence ministérielle qui s'est tenue au Luxembourg en décembre 2014. Les choix techniques ont reposé sur les analyses de concepts menées conjointement durant 2 ans par le CNES, l'ESA et l'industrie, en particulier le Prime lanceur qui allait devenir ArianeGroup. Ariane 6 permettra de placer des satellites en orbite basse, moyenne et géostationnaire, et lancer des sondes interplanétaires. 

    Objectifs

    • Coût de lancement au kg réduit de 40% par rapport à Ariane 5

    • Flexibilité apportée par la capacité de rallumage

    • Compétitivité sur le marché des lanceurs lourds

    • Autonomie plus forte de l’industrie dans la conception et la fabrication

    Au niveau économique, l'objectif visé, et tenu, était ambitieux : un coût de lancement au kg réduit de 40% par rapport à Ariane 5.

    Pour y parvenir, le programme Ariane 6 a misé sur :

    • La capitalisation de technologies éprouvées ;
    • L’introduction d’innovations technologiques telle que la fabrication par impression 3D pour le générateur à gaz du moteur Vulcain 2.1 ou le soudage des réservoirs par friction malaxage ;
    • Un lanceur avec des versions à 2 ou 4 étages d’accélération pour un lanceur moyen ou lourd selon les besoins ;
    • Une conception orientée réduction des coûts de fabrication;
    • Une modernisation et automatisation des usines de fabrication.
    Illustration Ariane 6 : les chiffres clés
    Ariane 6 : les chiffres clés © CNES
    Illustration de comparaison technique entre Ariane 6 et Ariane 5
    Comparaison technique entre Ariane 6 et Ariane 5 © CNES

    Afin de donner de la flexibilité à l’opérateur Arianespace pour répondre aux besoins de ses clients, qu’ils soient commerciaux ou institutionnels, il a été décidé de décliner le lanceur en 2 versions : Ariane 62 et Ariane 64. Dotée de deux boosters, Ariane 62 est une alternative à Soyouz pour placer sur des orbites basses et moyennes des satellites institutionnels (satellites scientifiques, Galileo et d'observation de la Terre) tout en offrant aux clients commerciaux la possibilité d'emport d'une charge utile de 4,5 tonnes en orbite géostationnaire par exemple.

    Dotée de 4 boosters, Ariane 64 a une capacité d'emport de 11,5 tonnes vers l'orbite de transfert géostationnaire et jusqu'à 20 tonnes en orbite basse. Ariane 64 assure ainsi la continuité du marché d'Ariane 5, à savoir le lancement de satellites de télécommunications. Le nouveau moteur réallumable de l'étage supérieur d'Ariane 6, appelé Vinci, offre une souplesse supplémentaire à Arianespace pour répondre aux demandes, toujours plus diverses, de ses clients par rapport aux orbites visées et aux missions comme les constellations de satellites. Le Vinci permettra également de réduire les risques de débris en orbite avec la désorbitation en fin de mission.

    Ariane 6 a effectué son vol inaugural le 9 juillet 2024 depuis le Centre Spatial Guyanais.

     

    Organisation

    L'Agence Spatiale Européenne (ESA) est maître d'ouvrage du programme Ariane 6 et architecte du système de lancement. Elle bénéficie dans ce cadre de l’expertise du CNES via des équipes mixtes de projets et via sa direction technique dans toutes les composantes lanceur et ensemble de lancement. Elle a confié à ArianeGroup le développement des 2 versions du lanceur Ariane 6 ainsi que leur commercialisation via sa filiale Arianespace. L'ESA a confié au CNES la maîtrise d'œuvre du développement des moyens sols en Guyane.

     

    Une organisation industrielle rationalisée

    Maître d'œuvre du lanceur, ArianeGroup a baissé significativement le coût de production d'Ariane 6 par rapport à Ariane 5. Pour cela, elle a développé un processus de production centralisé et rationalisé avec une verticalisation des acteurs principaux, une spécialisation des sites de production en Europe, une modernisation des systèmes de production, et la mise en place d'une chaîne de production cadencée et en série.

    Le saviez-vous ?

    Officialisée le 1er janvier 2015, ArianeGroup est une co-entreprise franco-allemande détenue à parts égales par Airbus et Safran. En juillet 2016, ArianeGroup (alors dénommée Airbus Safran Launchers) a racheté les parts du CNES dans Arianespace.

    Du personnel CNES et ESA intégré à ArianeGroup

    Afin de rassembler toutes les compétences nécessaires au succès du programme Ariane 6, des salariés CNES et ESA ont été intégrés au sein d'ArianeGroup. L'ESA et le CNES entendent ainsi faire partager les compétences d'analyse et d'expertise indépendante de leurs experts et contribuer ainsi à la réussite du développement par une approche centrée sur la gestion des risques.

     

    Un lanceur européen

    Les corps des boosters sont fabriqués en Italie, leurs tuyères à l'usine d'ArianeGroup du Haillan près de Bordeaux. Ils sont remplis de propergols solides et intégrés en Guyane respectivement chez REGULUS et Europropulsion.
    Les moteurs Vulcain 2.1 et Vinci sont produits dans l'usine d'ArianeGroup basée à Vernon dans l'Eure. Certaines pièces sont fabriquées par impression 3D.
    Le site d'assemblage de l'étage inférieur d'Ariane 6 est basé aux Mureaux dans les Yvelines. Contrairement à Ariane 5, cet assemblage est réalisé à l’horizontale.
    Le site d'assemblage de l'étage supérieur est basé à Brême en Allemagne, chez ArianeGroup.

    Schémas organisation industrielle du lanceur Ariane 6
    Organisation industrielle du lanceur Ariane 6 © ESA

    Canopée : l’arrivée d’Ariane 6 en Guyane

    Les éléments du lanceur Ariane 6 arrivent depuis l’Europe à bord du Canopée, un navire hybride de 121 mètres de long et 22 mètres de large avec assistance à voile développé par ArianeGroup. Au nombre de quatre, chacune de ses voiles a une superficie de 363 m2. Cette innovation permet de transporter 5000 tonnes tout en réduisant jusqu’à 30% la consommation en carburant et les émissions de gaz à effet de serre. Les éléments sont ensuite acheminés depuis le port de Pariacabo au Centre Spatial Guyanais par voie routière.

    Arrivée du bateau Canopée au port de Pariacabo
    Arrivée du bateau Canopée au port de Pariacabo © CNES/ESA/Arianespace-ArianeGroup/Optique Vidéo CSG/P Piron, 2024

    Un nouveau pas de tir

    L'ESA a confié au CNES la maîtrise d'œuvre du chantier de construction du pas de tir à Kourou, mais aussi la mise en place de toutes les installations d'assemblage et celles nécessaires au lancement d'Ariane 6 :

    • Assemblage, remplissage et contrôle du lanceur,
    • Chronologie de lancement,
    • Activités de poursuite et de sauvegarde en vol
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    L’ELA4 : simple, fonctionnel, performant

    C’est depuis l’Ensemble de lancement 4 (ELA4), 9e ensemble de lancement du Centre Spatial Guyanais, qu’Ariane 6 prend son envol. Aménagé sur 170 hectares, le chantier a nécessité le travail de 600 personnes dont 75% d’emplois locaux. L’ELA4 s’inspire du meilleur des autres systèmes de lancement de la base avec pour objectif d’offrir jusqu’à 12 lancements par an, soit le double de l’ELA3 (pas de tir d’Ariane 5), avec des coûts de maintenance réduits de moitié.

    L’ELA4 ne présente que deux zones d’opérations éloignées de 900 mètres : le bâtiment d’assemblage à l’horizontale du lanceur (BAL), et la zone de lancement. Les opérations d’Ariane 6 sont finalisées dans un portique mobile de 90 mètres de haut et de 8 000 tonnes, l’équivalent du poids de la Tour Eiffel. Cette zone concentre toutes les opérations dangereuses pour préparer le lanceur : verticalisation du corps principal, fixation des boosters chargés de propergol solide, pose du composite supérieur et remplissage du lanceur.

    Entre facilité d’exploitation et distances de sécurité, les équipes peuvent intervenir à tout moment dans les servitudes et les zones de stockage, et même démarrer l’assemblage d’un lanceur lorsqu’un autre se trouve en zone de lancement.

    Infographie : L'ELA4 en chiffres
    L'ELA4 en chiffres © CNES, 2024
  • Tech For Space Care (T4SC) en détails

    Contexte

    Depuis les années 2010, le nombre croissant de lancements et l'arrivée du New Space dans l’écosystème a provoqué des changements importants dans le domaine du spatial : plus d'acteurs et plus de satellites signifient aussi un risque plus élevé de débris spatiaux en orbite. Cette nouvelle donne appelle donc à une vigilance renforcée quant à l’utilisation et l’exploitation de l’espace. 
     

    La LOS : la France à l’avant-garde

    La France, à travers le CNES, a toujours été à l’avant-garde dans ce domaine, notamment grâce à la loi relative aux opérations spatiales (LOS), promulguée en 2008. L’objectif était d’assurer un développement durable de l’activité spatiale en France, en garantissant la sécurité des personnes, des biens et la préservation de l’environnement, tout en limitant la production de débris en orbite terrestre par la mise en place de règles telle que la désorbitation des satellites en fin de vie. 

    Au regard de l’essor et de la diversification des activités (constellations, lanceurs réutilisables, services en orbite, extension des missions orbitales…), une évolution du cadre réglementaire de la LOS a été nécessaire, afin de sécuriser les initiatives innovantes.

    Cette loi a donc été mise à jour le 28 juin 2024, ainsi que la réglementation technique qui lui est associée, faisant suite à un intense travail collectif d’instruction sous l’égide du CNES, en coordination avec la Direction générale de la recherche et de l’innovation (DGRI), la Direction générale des entreprises (DGE) et le ministère des Armées, mené en concertation avec l‘écosystème des opérateurs spatiaux français et en lien avec d’autres régulateurs nationaux ou instances internationales.
     

    T4SC : des solutions technologiques pour limiter les débris spatiaux

    Dans ce cadre, Tech For Space Care a pour objectif de développer des solutions technologiques permettant aux plateformes de maintenir leur compétitivité face aux durcissements des normes et réglementations internationales pour la sécurité et l’espace durable.

    La démarche de ce programme a tout d’abord été d’analyser les textes de la réglementation technique, les différents textes de loi et des réglementations nationales et internationales, d’identifier les manques et les besoins, et puis de les classer en dix thèmes (nommés T4SC-1 à 10) pour lesquels des actions coordonnées sont mises en place (liste ci-dessous).

    Objectifs

    • Réduire le nombre de débris en orbite

    • Améliorer les opérations tout au long de la vie du satellite

    • Développer des solutions durables et respectant l’environnement (spatial et terrestre)

    T4SC-1 : Identifier et améliorer la précision des mesures SSA (Space Situational Awareness) 

    L’objectif ici est de connaître, avec le plus de précision possible la position des satellites en orbite autour de la Terre en les équipant de nouveaux capteurs miniaturisés. Cette réduction d’incertitudes sur leur trajectoire permet, par exemple, de ne déclencher des manœuvres d’évitement que lorsqu’un rapprochement dangereux entre deux satellites est réel.
     

    T4SC-2 : Garantir la passivation et les opérations de fin de vie 

    Lors de son extinction, le satellite doit être éteint et sécurisé (vidage des batteries et du carburant restant). Ici, on développe des systèmes de passivation autonomes qui permettent de sécuriser 100% des satellites, même en cas de panne ou d’avarie.


    T4SC-3 : Augmenter la résistance aux impacts de micro-débris 

    Les impacts se faisant à des vitesses de l’ordre de la dizaine de km/s, les énergies en jeu sont énormes, même pour des micro-débris. Il convient donc de mieux comprendre la physique de ces impacts hyper-véloces et de développer des matériaux qui protègent et ne se désagrègent pas en débris secondaires.
     

    T4SC-4 : Faciliter les opérations de réparation en orbite ou de désorbitation

    L’objectif est de développer des satellites capables d’être réparés ou ravitaillés, qui ne tournent pas sur eux-mêmes de manière incontrôlée après une panne et qui possèdent des dispositifs (poignées, valve de ravitaillement) permettant de les manipuler et de les réparer facilement en orbite.
     

    T4SC-5 : Réduire la durée en orbite des satellites après leurs missions

    Actuellement, un satellite ne peut rester plus de 3 fois sa durée opérationnelle en orbite (avec un maximum de 25 ans). Il faut donc développer des systèmes passifs accélérant la descente orbitale jusqu’à leur destruction dans l’atmosphère.

    Le saviez-vous ?

    Les 3 pays qui produisent le plus de débris spatiaux sont les Etats-Unis, la Russie et la Chine. La France est 4e, avec 2% des débris spatiaux générés. 

    T4SC-6 : Réduire les risques lors des rentrées atmosphériques 

    Mieux comprendre comment les satellites sont détruits lors d’une rentrée atmosphérique permet de réduire les risques et mieux protéger les populations et l’environnement.
     

    T4SC-7 : Favoriser l’anti-collision 

    Développer des systèmes de propulsion fiables et peu onéreux pour en équiper tous les satellites leur permettra d’avoir la manœuvrabilité nécessaire pour éviter les débris si besoin.
     

    T4SC-8 : Améliorer les extensions de missions 

    Être capable de mieux anticiper les pannes et disposer de systèmes d’analyse de la santé du satellite à bord plus intelligents, afin d’estimer finement s’il est possible ou pas d’étendre sa durée de vie.
     

    T4SC-9 : Réduire la pollution lumineuse des satellites 

    Développer de nouveaux matériaux et des attitudes orbitales permettant de réduire la luminosité des satellites vus depuis la Terre.
     

    T4SC-10 : Communication auprès du grand public 

    Développement d’un jeu « Orbital Dance » permettant de sensibiliser le grand public à toutes ces problématiques et valoriser les recherches et les développements du CNES.

    Le saviez-vous ?

    La France a été un des premiers pays à mettre en place une loi sur les opérations spatiales en 2008.

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