Espace : Ariane 6 « A64 » équivaut à 100 Rafale au décollage

Le vol VA267 du 12 février 2024, prévu entre 17h45 et 18h13, verra Ariane 6 emporter 32 satellites de la constellation Internet haut débit Leo d’Amazon, pour une charge totale de 21,6 tonnes. À partir de 2027, le rythme de lancements de la fusée devrait passer à neuf par an.

Dans les ateliers d’ArianeGroup à Saint-Médard-en-Jalles et au Haillan (Gironde), André Lafond, responsable du programme boosters, affiche une légère appréhension avant le sixième décollage d’Ariane 6, prévu jeudi 12 février. Ce lancement marquera le premier lancement de l’année pour le lanceur lourd européen depuis Kourou (Guyane) et sera également le premier décollage en version « A64 », qui inclut quatre boosters au lieu de deux (A62).

Les boosters, ces propulseurs fixés au corps central de la fusée, permettent à cette dernière de s’arracher à la gravité. Dans la version classique à deux boosters, la poussée est quasiment équivalente au poids de la fusée, ce qui lui confère une impression de « lourdeur » au moment du décollage.

« Avec quatre boosters développant chacun 350 tonnes de poussée, en plus du moteur Vulcain de l’étage principal qui génère plus de 100 tonnes, cela va totalement transformer la situation, prévient André Lafond. L’A64 affichera une poussée d’environ 1.500 tonnes… Presque deux fois son poids. C’est l’équivalent de 100 Rafale au décollage. » Cela promet d’être impressionnant.

Une version adaptée aux lancements de constellations de satellites

Ariane 6 atteindra 100 km/heure en seulement quatre secondes. « Comme une bonne voiture de course, mais avec une fusée qui pèse 800 tonnes et mesure 62 mètres », précise André Lafond. « Après environ deux minutes, les boosters se détachent grâce à des moyens pyrotechniques, à une altitude entre 50 et 60 km. » Ils retombent ensuite dans l’océan. « À ce moment-là, le moteur Vulcain poursuit seul la poussée de la fusée vers l’Espace », suivi de la séparation entre l’étage principal et l’étage supérieur. L’étage principal retombe également dans l’océan.

Cette version « puissante » d’Ariane 6 ne sert pas uniquement à un décollage plus rapide, mais permet également de transporter des charges plus lourdes. L’A64 a été spécifiquement conçue pour les lancements de constellations de satellites, un marché en plein essor. Le vol VA267, prévu le 12 février entre 17h45 et 18h13, verra Ariane 6 transporter 32 satellites de la constellation Internet haut débit Leo d’Amazon, à positionner en orbite basse (600 km). Cela représente une charge de 21,6 tonnes sous une coiffe rallongée à 20 mètres au lieu de 14 mètres, soit plus du double des 10,3 tonnes qu’Ariane 6 peut placer en orbite avec seulement deux propulseurs.

Une dizaine de lancements similaires sont programmés pour les satellites d’Amazon, l’entreprise du milliardaire américain Jeff Bezos, qui est actuellement le plus gros client du lanceur européen Ariane. Le lancement de jeudi prochain représente donc un enjeu à la fois technologique et commercial pour les équipes d’ArianeGroup et d’Arianespace.

« On reste humble »

« Ce prochain lancement est particulier, car notre lanceur va évoluer dans des environnements beaucoup plus sévères », admet Philippe Clar, directeur des lanceurs. « Même si nous avons fait tout ce qui était possible en amont pour que tout se passe bien, une fois le bouton du lancement pressé, il n’y a plus rien à faire. Nous restons donc humbles. »

Les « environnements plus sévères » engendrés par l’A64 comprennent notamment les « effets thermiques beaucoup plus élevés au niveau du culot » des boosters et à la sortie du moteur Vulcain, explique Philippe Clar. La température pourrait atteindre 3.000 °C à la sortie de la tuyère. C’est l’un des principaux défis auxquels fait face l’équipe à Saint-Médard-en-Jalles, où l’on fabrique notamment les jupes arrières de ces propulseurs, des structures cylindriques de 3,50 mètres de diamètre et pesant 1,5 tonne. Dans un calme remarquable, les équipes installent soigneusement les protections thermiques, un tissu composite rose, à l’intérieur de ces jupes, « pour protéger les équipements qui ne peuvent pas supporter plus de 150 °C », précise Joannis, le responsable d’atelier.

Une fois terminées, ces jupes sont envoyées à Kourou, où elles sont assemblées au moteur du booster. L’ensemble est ensuite rempli de propergol solide, son carburant, une opération délicate réalisée peu avant le décollage.

Neuf lancements par an prévus à partir de 2027

Symbole de la « factory 4.0 » qui accompagne la montée en puissance d’Ariane 6, dans les usines de la fusée, le serrage de chaque vis est désormais contrôlé par ordinateur à l’aide de clés connectées, tandis que certains éléments sont livrés par des véhicules autoguidés suivant un chemin prédéfini au sol. Ce nouvel outil industriel doit permettre de faire passer la production de dix à quinze boosters par an sous l’ère d’Ariane 5, à 25 en 2026 et 35 à partir de 2027.

Les versions d’Ariane 6 à quatre boosters se multiplieront, même si des lancements en version « A62 » continueront d’exister, tandis que le rythme des lancements de la fusée s’accélérera avec sept à huit lancements prévus cette année, puis neuf par an à partir de 2027, contre cinq à sept lancements annuels pour Ariane 5.

De plus, les équipes travaillent déjà sur une nouvelle version de ces boosters, le P160, qui pourra contenir 160 tonnes de propergol solide contre 142 tonnes pour la version actuelle, le P120. La version P160 mesurera un mètre de plus pour accueillir près de 20 tonnes de propergol supplémentaire, « ce qui nous permettra d’améliorer la performance de la fusée de 20 % », affirme Philippe Clar. Ces boosters seront « les plus puissants d’Europe ».

Une très grande précision

Le moteur Vinci, qui équipe l’étage supérieur de la fusée et s’allume une fois le séparé de l’étage principal, bénéficiera de 10 % de puissance supplémentaire à la fin de l’année. « Il s’agit également d’un moteur réallumable, ce qui permet d’apporter un supplément de puissance à l’étage supérieur, pour placer plusieurs satellites sur différentes orbites », détaille André Lafond.

Notre dossier sur l’Espace

Avec une précision presque chirurgicale, le 17 décembre dernier, lors de son cinquième vol, Ariane 6 a déployé la paire de satellites de la mission Galileo à une altitude de 22.922 km, « avec la meilleure précision jamais atteinte pour Galileo », selon André Lafond. La fusée européenne cherche à surpasser ses concurrents dans ce domaine, un enjeu loin d’être anodin. Plus un satellite est correctement positionné, moins il nécessitera d’énergie pour se repositionner, prolongement ainsi sa durée de vie.

Philippe Clar souligne que bien que le programme Ariane 6 ait accusé un retard de quatre ans avant son vol inaugural en 2024, « la maturité technologique est désormais acquise, et c’est un lanceur lourd qui fonctionne bien ». La preuve : « Il n’a connu aucun échec lors de ses cinq premiers lancements. » Si il réussit cette nouvelle étape le 12 février, il pourrait même conquérir de nouveaux marchés. Le carnet de commandes d’Arianespace est « quasi plein » pour 2027, mais il reste « de la place » pour 2028 et 2029, annonce Philippe Clar.