Contexte

En 1883, l’instituteur russe Tsiolkovski comprend que la propulsion par réaction est possible dans le vide spatial. Il imagine le principe d’une fusée à plusieurs étages et jette ainsi les bases de la recherche sur le transport spatial.

Dans les années 1950, la recherche spatiale constitue une des préoccupations majeures des milieux politiques, scientifiques, civils et militaires. Le Conseil International des unions scientifiques crée ainsi en 1958 le comité mondial pour les recherches spatiales (COSPAR). L’organisme a pour tâche de coordonner et favoriser le développement des recherches spatiales dans le monde.

Les premiers modèles opérationnels de lanceurs apparaissent en 1957 dans l’ancienne URSS, puis en 1958 aux États-Unis. Face à l’avancée américaine et soviétique, les Européens semblent à la traîne, réduits au rôle de simples spectateurs. Pour faire face à cette situation, les dirigeants européens adoptent alors l’idée d’une organisation regroupant les ressources des nations européennes. La France, par l’intermédiaire du CNES, soutient pleinement le projet.

L’Agence spatiale européenne (ESA) voit le jour le 20 septembre 1973. Elle combine les objectifs des anciennes Organisations européennes pour la mise au point et la construction des lanceurs (ELDO) et de l'Organisation européenne de recherche spatiale (ESRO), datant toutes deux du début des années 60.

L’un des objectifs prioritaires du CNES, lors de sa création en 1961, était de réunir les compétences nécessaires à la construction d’un lanceur. L’objectif est rapidement atteint : le 1er lanceur français, baptisé Diamant A, décolle le 26 novembre 1965, plaçant sur orbite une capsule technologique surnommée Astérix.

Diamant A est dérivé du programme militaire « Pierres précieuses » comprenant 5 véhicules d’essai (Agathe, Topaze, Emeraude, Rubis et Saphir).

Depuis les années 1970, les missions confiées aux lanceurs ne cessent d’évoluer et de se diversifier. Les lanceurs doivent ainsi être de plus en plus performants pour transporter des charges utiles dont la masse est en croissance continue. Cette tendance à l’augmentation est due à l’apparition de nouvelles fonctions attribuées aux satellites dans le domaine du multimédia et de la téléphonie mobile.

Cependant, les besoins pour le transport de petits satellites se développent également, notamment dans le domaine de l’observation de la Terre. Autre évolution : la multiplicité des positions orbitales à atteindre. Les demandes de lancements sur orbite basse restent soutenues tandis que le nombre de satellites géostationnaires, dont l’orbite est plus haute et demande donc plus d’énergie, s’intensifie.

De nouvelles missions apparaissent également, telles que la mise à poste de constellations de satellites qui nécessitent des manœuvres orbitales complexes.

Dans les années 1970, Américains et Soviétiques se partagent les lancements spatiaux. Peu à peu le marché se structure. La notion de service supplante celle de performance : c’est la naissance du transport spatial à vocation commerciale. Dans ce contexte, l’Europe, soucieuse d’affirmer son indépendance, décide en 1973 de lancer le programme Ariane. Le 1^er vol d’essai a lieu avec succès le 24 décembre 1979.

Très vite, la réussite technique se double d’un succès commercial. En 12 ans, les lanceurs Ariane 1 à 4 ont ainsi transporté plus de la moitié des satellites commerciaux du monde entier.

Plus puissantes, Ariane 5 puis Ariane 6 ont  pris le relais avec pour objectif de confirmer la prééminence européenne sur le marché des lancements spatiaux civils. Ceci malgré la vive concurrence des États-Unis, de la Russie, de la Chine et du Japon.

Déroulé du projet

Diamant, le programme précurseur

La réalisation de Diamant A fut permise grâce à un accord de coopération signé en 1962 entre le CNES et le ministère de l’Armement pour le développement d’un lanceur à vocation civile. Les 4 vols d’essai effectués par la fusée sont un succès. En 1970, la version opérationnelle du lanceur, Diamant B, voit le jour.

Avec 10 vols réussis sur 12, le programme Diamant constitue une véritable réussite pour la France et hisse alors le pays au rang de 3eme puissance spatiale mondiale juste après l’ex-Union Soviétique et les États-Unis. L’expérience acquise par le CNES lui permet de proposer à l’ESA le développement d’un nouveau lanceur, plus lourd et plus performant. La première pierre du programme Ariane est alors posée. 

La naissance du programme Ariane

Réunis à Bruxelles dans le cadre d’une conférence spatiale, 10 pays européens, dont la France, décident le 31 juillet 1973 de produire un lanceur de satellite : L III S (lanceur de 3e génération de substitution), plus connu sous le nom d’Ariane. L’objectif affirmé est de donner à l’Europe un accès à l’espace en toute indépendance.

Le programme est conduit et financé par l’ESA qui confie le développement et la conduite technique du projet à la Direction des lanceurs du CNES. Cette part importante dans le pilotage d’Ariane a été possible grâce au financement préalable des militaires (Diamant).

La France finance ainsi près de 2/3 du programme et s’engage à combler les dépassements éventuels de budget. Une équipe de 100 personnes est mise à la disposition du programme Ariane.

Ariane 1, première-née de la famille Ariane

La 1ere mise à feu d’un lanceur Ariane a lieu le 24 décembre 1979. Pour la 1ere fois de l’histoire de la conquête spatiale, un lanceur lourd à 3 étages, pouvant placer des satellites de près d’1 tonne en orbite géostationnaire, s’envole avec succès.

Le programme de qualification du lanceur comprend 4 essais en vol. La 2ème tentative, en 1980, est un échec. Modifications, expertises et vérifications durent près d’un an, afin d’analyser les causes de cette défaillance. Le succès des 2 vols de 1981 permet à l’Europe de déclarer le lanceur opérationnel à la fin de l’année 1981.

11 lancements ont jalonné la vie d’Ariane 1. Les 2 derniers vols ont eu lieu en 1985, avec la mise sur orbite de la sonde Giotto et du satellite SPOT 1.

Ariane 2 et 3, des performances accrues

Dès 1976, le CNES propose à l’ESA d’améliorer les performances de son lanceur. Les améliorations portent sur plusieurs points :

• L’augmentation du niveau de poussée et de la durée de propulsion des moteurs
• L’ajout de propulseurs d’appoint à poudre pour augmenter la puissance du lanceur
• L’augmentation du volume sous coiffe (espace abritant la charge utile) et la possibilité de lancer 2 satellites lors d’un même vol

Cette évolution donne naissance aux lanceurs Ariane 2 et 3. La modification la plus importante est, pour Ariane 3, l’ajout de 2 propulseurs à poudre accolés au 1er étage de la fusée.

L’ESA adopte le programme le 3 juillet 1980. La France finance, comme pour Ariane 1, environ 2/3 du programme. L’ESA, en charge de la supervision du programme, confie l’exécution du projet au CNES.

La fabrication est assurée, comme pour Ariane 1, par plus d’une centaine de sociétés européennes (Aerospatiale, Matra, Air Liquide, etc.). Les travaux sont répartis entre les pays participants en proportion de leur contribution financière.

Le 1er vol d’Ariane 3 se déroule avec succès le 4 août 1984 avec le lancement des satellites ECS 2 et Télécom 1A. La série, achevé le 12 juillet 1989, compte 6 lancements Ariane 2 et 11 vols Ariane 3.

Le développement d’Ariane 4

Au début des années 1980, les perspectives semblent s’assombrir pour la famille Ariane. En 1981, la navette américaine, réutilisable, connaît ses premiers succès. Elle permet d’embarquer des volumes utiles sans commune mesure avec Ariane 1 et 3. Pour assurer la commercialisation d’Ariane, il faut donc proposer un lanceur qui surpasse ses concurrents immédiats, les lanceurs Atlas et Delta.

Parallèlement, les demandes de lancement deviennent de plus en plus diversifiées et les satellites de plus en plus imposants. Cette évolution rapide motive la décision de réaliser un nouveau lanceur en adéquation avec les attentes du marché, tout en s’appuyant sur l’expérience acquise via les précédents lanceurs Ariane.

Le programme Ariane 4, proposé par le CNES, est approuvé par le gouvernement français en 1981, puis en 1982 par l’ESA. Près de 60 sociétés, de 11 pays européens, concourent à la réalisation du projet. La France participe au financement à hauteur de 52 %. Son statut de maître d’œuvre lui confère également la responsabilité du développement et du suivi technique du programme.

Le lanceur entre en service le 15 juin 1988. Bénéficiant de l’expérience acquise par ses prédécesseurs, le programme affiche des objectifs ambitieux.

Ariane 4 se distingue avant tout par sa modularité : 6 versions permettent de lancer en configuration simple ou double, une large gamme de satellites dont la masse est comprise entre 2 et 4,5 tonnes. Ces 6 modèles se différencient par le nombre et le type de propulseurs d'appoint, à liquide ou à poudre, utilisés. Une originalité qui confère au lanceur une grande souplesse d’exploitation.

Organisation

Rôle d’ArianeGroup

Créée en 2015 par Airbus et Safran, l’entreprise ArianeGroup construit aujourd’hui les lanceurs du programme Ariane.

Rôle d’Arianespace

Arianespace est une filiale d’ArianeGroup. Elle est opératrice commerciale des lancements d’Ariane depuis 1984.

Rôles de l’ESA et du CNES

Le programme spatial Ariane est issu des travaux du CNES et a été mené dans le cadre de l’Agence Spatiale Européenne depuis 1975 afin d’assurer l’indépendance spatiale de l’Europe. Les équipes du CNES conçoivent les lanceurs du programme.

Rôle du CSG

Le Centre Spatial Guyanais, le port spatial de l’Europe, est le lieu où sont assemblées et d’où sont lancées les fusées Ariane.