Août 2004. Une Ariane 5 décolle de Kourou avec à son bord la plus lourde charge jamais lancée par l'Europe, le cargo spatial ATV. Destination : la Station Spatiale lnternationale pour y apporter vivres, eau, oxygène, équipements et ergols. Bien qu'inhabité, ce premier vaisseau spatial européen marque l'entrée opérationnelle du Vieux Continent dans les technologies du vol habité en tant que maître d'oeuvre.

Plus de deux fois et demi plus lourd qu'Envisat, le plus gros satellite européen avant lui, avec ses 21 tonnes et ses 4,5 m de diamètre, l'ATV (Automated Transfer Vehide) est l'équivalent en taille et en masse du corps central de la station Mir ou de l'un des éléments russes de la nouvelle Station Spatiale Internationale (ISS).

Impression d'artiste de l'ATV, le cargo spatial européen, en approche finale vers la Station Spatiale Internationale. CALENDRIER DE L'ATV 1984 - Premières études 1998 - Contrat de développement Fin 2000 - Finalisation du design Nov. 2001 - Début des essais mécaniques & thermiques Mi 2001 - Début de construction du 1er modèle du vol Mi 2002 - Début des essais électriques Août 2004 - Premier vol

Véritable combi cargo/citerne de l'espace, il se décompose en trois modules : un module de propulsion, qui regroupe les moteurs et les réservoirs d'ergols, un module d'avionique qui centralise l'électronique de contrôle, et un module cargo pressurisé dans lequel seront installées les charges utiles destinées à la station. Une équipe européenne assure le développement avec EADS Launch Vehides (ex. Aerospatiale) comme maître d'oeuvre, Astrium pour les modules de propulsion (en Allemagne) et d'avionique (en France) et Alenia Spazio pour le module pressurisé, dérivé des nombreux modules de ce type déjà réalisés par la firme italienne pour le laboratoire Columbus, élément européen permanent de la station, ou les modules-cargos de la navette Leonardo, Donatello et Raffaello. La firme suisse Contraves fournit des éléments structurels et le néerlandais Fokker Space réalise les panneaux solaires.

Le dernier étage d'Ariane 5 largue les deux demi-coiffes qui protègent l'ATV avant la mise sur orbite du cargo spatial.

Le premier modèle de l'ATV, qui volera pour une mission de démonstration en 2004, sera intégré en France, à Bordeaux, tandis que les modèles de série seront réalisés en Allemagne, à Brême.

 

Au delà de sa seule masse, il constitue un véritable défi technologique pour l'industrie spatiale européenne et doit jouer un rôle essentiel dans le programme ISS. En effet, tous les 15 à 18 mois, un ATV sera lancé de Kourou vers la Station pour assurer son ravitaillement. Le lancement incombera à une nouvelle version d'Ariane 5, baptisée Ariane 5ESV, disposant d'un étage supérieur réallumable. En 2000, Arianespace a déjà reçu un contrat pour effectuer 9 missions de ce type, ce qui devrait couvrir l'essentiel des 15 années de durée de vie prévues pour l'ISS. Une fois en orbite, sous la direction de son centre de contrôle à Toulouse, l'ATV utilisera ses propres moteurs pour partir à la poursuite de l'ISS et venir s'amarrer à l'arrière du module russe Zvezda. Il sera équipé pour cela d'un collier d'arrimage similaire à ceux des vaisseaux cargos russes Progress, réalisé en coopération avec la firme russe RKK Energiya. En plus de la connexion des écoutilles, ces colliers assureront une connexion fluidique entre les deux vaisseaux ce qui permettra le transfert d'ergots entre les réservoirs de l'ATV et ceux du système de contrôle d'attitude de la Station.

Coupe de la partie supérieure d'Ariane 5 sur laquelle est fixé l'ATV..

L'ATV pourra rester ainsi connecté à la station pendant 6 mois, durant lesquels il constituera un véritable module additionnel. Il devra aussi mettre son module propulsif au service de 1'ISS en effectuant régulièrement des mises à feu pour rehausser l'orbite du complexe orbital et compenser ainsi la perte d'altitude liée au frottement atmosphérique encore sensible à 300 km de la Terre.

Une fois déchargé de son contenu, l'ATV assumera une fonction moins glorieuse mais néanmoins indispensable de stockage des déchets et des eaux usées de la station. Puis il sera détaché et précipité dans les couches denses de l'atmosphère pour s'y désintégrer.

Installé au sommet d'Ariane 5 et dépourvu de sa coiffe de protection, l'ATV sera la plus grosse charge placée sur orbite par ce lanceur. On notera les panneaux solaires repliés.

 

Ces missions, réalisées pour le compte de l'Agence Spatiale Européenne, représentent la contribution européenne, en nature, aux frais d'exploitation de la Station. En effet, il est apparu judicieux aux Etats-membres de lancer ce développement, qui permet aux industriels de se familiariser avec les contraintes des missions habitées plutôt que de simplement verser des fonds à la NASA et rester tributaire de la navette américaine et des petits cargos russes Progress pour accéder à la Station. Grand bien leur en a pris car aujourd'hui, les industriels se félicitent d'avoir réussi à répondre au cahier des charges très contraignant imposé par la NASA pour tout véhicule destiné à fonctionner dans le voisinage de la Station. Conçu dans un souci de fiabilité maximale, l'ATV dispose de doubles redondances afin de garantir la sécurité du complexe orbital et de son équipage même dans l'hypothèse d'une défaillance majeure.

En 1997, la collision entre un cargo Progress d'à peine 7 tonnes et la station Mir avait entraîné la dépressurisation d'un module, qui dut être condamné, et failli causer la perte de la Station. Il est hors de question de risquer pareille aventure avec un engin trois fois plus gros. Ainsi, des modes d'abandon de mission ont été développés afin que l'ATV puisse sur commande reprendre de la distance par rapport à la Station si une phase d'arrimage se présentait mal et être capable de tenter une nouvelle approche.

L'ATV en configuration d'arrimage avec la station spatiale a qui il vient livrer vivres, eau, oxygène et équipements.

De plus, l'ATV devra pouvoir reprendre son autonomie et rester sans risque à proximité de la station pendant plusieurs semaines si la situation exige de libérer la baie d'arrimage du module Zvezda pour l'arrivée d'un vaisseau habité Soyouz par exemple.

En apprenant à répondre à toutes ces contraintes, les industriels européens se sont forgés un début de culture du vol habité qui leur sera fort utile si l'Europe décide prochainement de se lancer dans le développement d'un véhicule de transfert d'équipage, qui pourrait par exemple être dérivé du véhicule de secours CRV (Crew Rescue Vehide), en cours de développement avec la NASA dans le cadre du programme X-38.

Avec l'ATV, l'Europe va se doter d'un vaisseau d'une grande souplesse et déjà les idées fusent pour des applications d'un tout autre type. Moyennant quelques modifications, l'ATV pourrait servir de laboratoire de microgravité autonome ou de vaisseau de dépannage de satellites, voire d'exploration lunaire... L'une des idées les plus folles consisterait à équiper un ATV d'un bouclier thermique gonflable russe et de tenter de récupérer le module pressurisé intact. Un accord de coopération sur cette technologie a récemment été signé entre Astrium et le centre de recherche russe Babakine.

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CARACTERISTIQUES Longueur en configuration de vol (avec son adaptateur): 10,8m Diamètre: 4,51m Envergure (panneaux solaires déployés): 21,7m Masse maximale au lancement (avec son adaptateur): 20750kg Masse à vide: 9800kg Charge utile maximale: dans le module pressurisé: 5500kg eau: 840kg azote et/ou oxygène: 100kg ergols pour la station: 860kg (UDM et peroxyde d'azote) ergols de propulsion: 7000kg (MMH et monoxyde d'azote don't 4000kg pour la rehausse de la station) Tous ces maxima ne peuvent pas être atteints simultanément sur une seule mission. PHOTOS CI-CONTRE 1. La version de base de l'ATV telle qu'elle se présentait en 1996. 2. En 1997, l'ajout des panneaux solaires destinés à accroître l'autonomie du véhicule spatial. 3. En 1998, le nouveau design des panneaux solaires devrait pemettre plus de flexibilité dans l'autonomie de l'ATV. 4. L'allongement des panneaux solaires en 1999 a permis d'obtenir plus de puissance. 5. Un nouvel équipement de contrôle thermique étudié en 2000 devrait réduire la dépendance de l'ATV vis à vis de la station spatiale. 6. L'ATV propulse les 450 tonnes de la Station Spatiale Internationale.

 

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