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ATV-5 brochure French

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ESA's fifth Automated Transfer Vehicle will be its last. ATV Georges Lemaître launches Summer 2014 for the International Space Station with scientific equipment, food, hardware and water for the astronauts living on the microgravity laboratory. This brochure looks at the complete ATV: past missions, ATV-5 and ATV's future.

Text of ATV-5 brochure French

  • 1 automated transfer vehicle Le cargo spatial europen
  • 2 Depuis les dbuts de lre spatiale, lEurope participe de manire active aux vols spatiaux. Aujourdhui, elle lance des satellites dobservation de la Terre, de navigation, de tlcommunication et dastronomie, envoie des sondes jusquaux confins du systme solaire et mne conjointement des projets dexploration humaine de lespace. Atout matre pour lEurope, lespace fournit aux dcideurs des informations essentielles pour relever les dfis mondiaux. Cest une source de Technologies et de services indispensables, qui nous permet de mieux conna.tre notre plante et lUnivers. Depuis 1975, lESA (de langlais European Space Agency) gre le dveloppement des capacits spatiales de lEurope. En coordonnant les ressources de 20 tats membres, lESA entreprend des programmes et des activits qui vont bien au-del de ce que pourrait raliser chacun de ces pays titre individuel, et dveloppe les lanceurs, les satellites et les moyens sol dont lEurope a besoin pour jouer un rle majeur sur la scne spatiale mondiale. Couverture:VhiculedetransfertautomatiquevudepuislaStationspatialeinternationale ESA/NASA LESA compte 20 tats membres : 18 pays de lUnion europenne (lAllemagne, lAutriche, la Belgique, le Danemark, lEspagne, la Finlande, la France, la Grce, lIrlande, lItalie, le Luxembourg, les Pays-Bas, le Portugal, la Pologne, la Rpublique tchque, la Roumanie, le Royaume-Uni et la Sude) auxquels sajoutent la Norvge et la Suisse. LESA a sign des accords de coopration avec huit autres tats membres de lUE: lEstonie, la Slovnie, la Hongrie, Chypre, la Lettonie, la Lituanie, Malte et la Rpublique slovaque. Un accord de coopration est en cours de ngociation avec la Bulgarie, et le Canada participe certains programmes dans le cadre dun accord similaire. L'Agence spatiale europenne
  • 4 Le vaisseau Au service de la Station spatiale internationale Description du vaisseau cargo En quoi l'ATV se distingue-t-il des autres vaisseaux? 12Un franc succs Prsentation des ATV Perptuelles amliorations Moments forts de l'ATV Lesprit dquipe Fabriqu en Europe Le phnomne du blog 20ATV Georges Lematre Destination : la Station spatiale internationale Donnes principales Georges Lematre : gnie belge et origine de lUnivers Phases principales de la mission Par pour sa dernire tourne Le chant du cygne 30L'avenir Hritage lgu par l'ATV Quitter l'orbite terrestre Orion Publi par le Strategic Planning and Outreach Office du ESA Directorate of Human Spaceflight and Operations. ESTEC, PO Box 299 2200 AG Noordwijk Pays-Bas E-mail : [email protected] ESA et le logo de lESA sont des marques commerciales de lAgence spatiale europenne. Lautorisation de reproduire ou distribuer du matriel identifi comme protg par des droits dauteur de tiers doit tre obtenue auprs des dtenteurs des droits en question. Copyright 2014 European Space Agency www.esa.int youtube.com/ESA @esa @esaoperations blogs.esa.int/atv facebook.com/EuropeanSpaceAgency
  • 4 Le vaisseau Image composite de l'ATV en approche de la Station spatiale internationale ESAK.Oldenburg
  • 5 De tous les vhicules qui rallient la Station spatiale internationale (ISS), le vhicule de transfert automatique (ATV) est le plus puissant et celui qui a la plus grande capacit de fret. Vaisseau spatial le plus fiable et le plus complexe jamais construit en Europe, il associe un ensemble complet de fonctionnalits automatiques de rendez-vous des technologies de scurit de l'quipage. L'ATV permet la Station et son quipage permanent, compos de six personnes, de pouvoir travailler dans les meilleures conditions. Ce vaisseau cargo joue un rle crucial dans la logistique de la Station spatiale puisquil remplit les fonctions de ravitailleur, de remorqueur spatial et de vhicule de stockage. Chaque vhicule est capable de livrer jusqu' sept tonnes de fret. Si l'ATV assure l'approvisionnement en nourriture, en eau, en gaz atmosphriques et en quipements de recherche pour les astronautes, il permet galement d'ajuster l'orbite de la Station spatiale. Ce vaisseau cargo de 20 tonnes est en mesure de naviguer de manire autonome et de samarrer automatiquement la Station spatiale avec une prcision suprieure six centimtres. Une fois amarr et grce ses puissants moteurs, l'ATV europen procde au rehaussement orbital de la Station, contrant ainsi l'effet de la trane atmosphrique qui provoque la perte progressive d'altitude de la Station. L'ATV peut galement dporter la Station afin d'viter toute collision potentielle avec des dbris spatiaux. Il assure aussi le contrle dattitude lorsquun autre vaisseau sapproche de la Station. LATV reste amarr la Station pendant une dure de six mois maximum, priode durant laquelle il sert de module pressuris. Au terme de sa mission, le vaisseau procde au dsamarrage et quitte la Station avec plusieurs tonnes de dchets son bord. Le voyage retour de lATV sachve par une rentre contrle, mais destructive, dans latmosphre terrestre.
  • 6 Au service de la Station spatiale internationale LATV est un vhicule de service. Avec sa grande capacit, il est capable dapprovisionner la Station spatiale internationale en ressources essentielles. Le vaisseau est la contribution en nature de lEurope sa part des cots oprationnels de lavant-poste orbital. Les origines du programme ATV Sous l'gide de l'ESA, l'industrie europenne s'est intresse ds 1987 au projet de construction d'un vhicule de ravitaillement automatique. Au dbut des annes 1990, l'ESA a commenc participer des tudes communes avec la NASA et les Russes afin de dfinir les missions de l'ATV. C'est en 1995 que l'Europe donna son aval officiel au programme de dveloppement de l'ATV. Au dbut, l'quipe de production ne comptait pas plus dune demi- douzaine de personnes. Grce l'ATV, l'ESA a obtenu l'autorisation de rallier la Station spatiale avec ses propres systmes de transport spatial. L'accs indpendant l'avant-poste orbital est un important aspect politique et oprationnel, ainsi qu'un atout financier dans la participation aux cots oprationnels de la Station. Polyvalence Vaisseau spatial Remorqueur spatial Stockage spatial Fret Rehaussement Pour les astronautes: nourriture, eau, gaz respirable, vtements Pour la Station spatiale: ergols, matriel de recherche, pices dtaches Ajustement dorbite, vitement des dbris spatiaux, Contrle dattitude Module supplmentaire pour lquipage limination des dchets ATV La Station spatiale internationale tourne autour de laTerre une altitude denviron 400 km
  • 7 Le saviez-vous? La Station est plus grande quune maison de cinq chambres, possde deux cabinets de toilette, une salle de gym et une baie vitre 360degrs baptise la Coupole. Par temps clair, la Station spatiale internationale est visible lil nu depuis quasiment partout sur Terre, au lever ou au coucher du Soleil. Les vhicules non habits utiliss pour ravitailler la Station spatiale sont lATV europen, les vhicules Progress russes, le HTV japonais, le Dragon amricain et un second vhicule commercial amricain, le Cygnus. La construction en orbite de la Station a dmarr en 1998. Elle est habite en permanence depuis 2000. Aucune autre station spatiale na jamais t habite aussi longtemps. Plus de 130vols habits et 170sorties dans lespace ont t ncessaires pour construire la Station et en assurer la maintenance. NASA
  • 8 Antennes GPS Systme de protection contre les micromtorites et les dbris orbitaux 8 btis de charge utile pour le stockage des quipements Suiveur stellaire Systme damarrage Rservoirs dergols Les modules de lATV 1 Module de fret Transporte lensemble de la charge utile de ravitaillement vers la Station. Peut livrer prs de sept tonnes de cargaison sche et liquide. 2 Module davionique Abrite le cerveau de lATV, avec des composants critiques tels que ses ordinateurs, ses gyroscopes, les systmes de navigation et de commande, ainsi que lquipement de distribution de puissance et de communication. 3 Module de propulsion Rehausse la Station et accomplit des manuvres pour viter toute collision potentielle de la Station avec des dbris spatiaux. Les propulseurs du vaisseau doivent pouvoir le guider jusqu la Station, mais galement len loigner la fin de sa mission. ESAI.Baroncini Description du vaisseau cargo
  • 9 Tuyres des 4 moteurs principaux 28propulseurs de contrle dattitude et de freinage Panneaux solaires quipement davionique Cuves deau et de gaz 9 Propuls dans l'espace Ariane 5 mesure 52 mtresde haut, lquivalent dun immeuble de 15 tages. son dcollage, Ariane 5 pse plus de 760 tonnes, lquivalent de 500 automobiles. Ariane 5 amne lATV une orbite circulaire de 260 km, soit 20 fois plushaut que laltitude de croisire dun avion transportant des passagers. Automation cosmique Un suiveur stellaire associ un rcepteur GPS est l'quivalent modernedes techniques de navigation ancestrales. LATV samarre la Station spatiale en touchant une cible de 60 cm de largeavec une prcision de 6 cm, le tout en orbitant autour de la Terre une vitesse de 28 000 km/het une altitude de prs de 400 km. LATV fonctionne plein rgime avec les 4800 Wgnrs par ses quatre ailes solaires, une quantit dlectricit suprieure celle utilise par un chauffe-eau domestique. Son logiciel compte 450 000 lignes de code, ce qui en fait le logiciel le plus complexe jamais dvelopp par l'ESA. Rehaussement orbital de la Station La Station spatiale internationale perd 50 100 m daltitude par jour. LATV Johannes Kepler, deuxime vhicule de la srie, dtient le record du plus important rehaussement spatial depuis les missions Apollo sur la Lune, avec 40 km dune traite. Propulsion mixte. L'ATV compte 32 propulseurs: 4 moteurs principaux et 28 micro-propulseurs de contrle dattitude et de freinage. Le systme de propulsion comprend galement 68 vannes lectriques, 84 capteurs de pression et prs de 200sondes thermiques et rchauffeurs.
  • DRAGON En mai 2012, SpaceX entrait dans l'histoire avec son vaisseau Dragon, premier vhicule commercial rallier la Station spatiale internationale. De tous les vhicules non habits qui desservent la Station spatiale, Dragon est le seul vaisseau cargo capable de revenir sur Terre avec des quipements et des chantillons scientifiques. LATV de tous les records Cet ATV est le plus lourd vaisseau spatial jamais lanc par lESA sur une fuse Ariane. Il peut transporter trois fois plus de charge utile que les vaisseaux russes et prs de 25% de plus que le HTV japonais. Il possde la plus importante capacit de rehaussement de tous les vhicules ralliant la Station spatiale. Livraisons dans lespace Oprateur Longueur (en mtres) Premier lancement Masse maximale au dcollage, t Charge utile, t ESA 9.8 2008 20.6 7.7 SpaceX 6.1 2010 10.2 3.3 CYGNUS Cygnus est le cinquime vaisseau non habit dans lhistoire des vols dans lespace ravitailler la Station, et le deuxime vhicule avoir t dvelopp par une socit prive (Orbital Sciences). Orbital Sciences Corp. 3.7 2014 6 2 - 2.7
  • 11 En quoi lATV se distingue-t-il des autres vaisseaux? Ce vaisseau polyvalent se dmarque par au moins deux aspects : sa flexibilit et sa prcision. Les besoins de la Station ne cessent d'voluer et des requtes de dernire minute sont souvent mises par le Centre de contrle de la mission, les astronautes et les scientifiques. L'ATV est compatible avec diverses charges utiles, ce qui permet d'adapter la quantit de cargaison sche, d'eau, de gaz et d'ergols chaque mission. De plus, le vaisseau offre une capacit de charge de dernire minute. Un palan spcial plateforme rotative permet de charger le module pressuris de l'ATV dans ses moindres recoins avec toute sorte de fret, qu'il s'agisse de sacs lourds ou de colis personnels adresss l'quipage, et ce au cours de la semaine prcdant son lancement. Cette particularit permet une plus grande flexibilit lorsque lATV est dj install sur son lanceur Ariane 5. L'excellence oprationnelle de l'ATV en orbite repose sur sa prcision. Ses systmes de navigation ultra perfectionns guident le vaisseau cargo sur une trajectoire prcise vers son rendez-vous avec la Station spatiale. L'amarrage du quatrime ATV avait t si prcis que le vaisseau tait seulement 11 mm du point de contact lorsqu'il a touch le module de service russe de la Station, atteignant sa cible sans mme toucher le cne d'amarrage destin guider les vaisseaux moins prcis. Le niveau d'autonomie lev de ce vaisseau europen particulirement complexe lui permet de naviguer par lui-mme et de contrler ses fonctions automatiques de rendez-vous. Hormis les vaisseaux russes et chinois, l'ATV est le seul vhicule qui matrise l'amarrage automatique. Tous les autres vhicules sont amarrs la Station spatiale au moyen de bras robotiss. HTV Le vaisseau cargo japonais Kounotori, galement appel HTV, transporte prs de cinq tonnes de ravitaillement, quipement scientifique et pices dtaches vers la Station spatiale internationale. Contrairement au vaisseau russe non habit Progress et l'ATV europen, ce vaisseau peut transporter la fois du fret pressuris et non pressuris. JAXA 9.8 2009 16.5 6 PROGRESS Progress est le vaisseau cargo non habit affichant les plus longs tats de service. Il ravitaille toutes les stations spatiales en carburant et autres vivres et fournitures depuis 1978. Le Progress-M effectue trois quatre vols par an vers la Station spatiale, transportant plus de deux tonnes de ravitaillement chaque fois. Sa taille et sa forme sont quasiment identiques celles dun Soyouz, et il utilise les mmes ports damarrage. Roscosmos 7.2 1978 7.3 2.4
  • 12 Un franc succs Ingnieurs europens supervisant l'assemblage du module de fret de l'ATV et de son module d'avionique ESAS.Corvaja
  • 13 Depuis son voyage inaugural en avril 2008, le vhicule de transfert automatique joue un rle crucial dans le ravitaillement de la Station spatiale. Aprs cinq missions d'affile, le cargo spatial europen s'impose comme un pilier de la logistique de la Station. Cette srie d'ATV assoit la rputation de fiabilit de l'Europe dans le domaine du transport spatial. L'un des lments cls de cette russite rside dans la flexibilit: l'ATV est amlior un peu plus aprs chaque mission et adapte sa cargaison aux besoins de la Station. L'ESA et l'industrie europenne ont travaill main dans la main pour que les ATV soient la hauteur de cet effort spatial. Le programme a permis de dvelopper d'importantes fonctions du vhicule orbital, allant de l'amarrage autonome de haute prcision aux oprations de vol libre. De nouvelles procdures et des formations spcifiques aux situations imprvues ont permis de renforcer les fonctionnalits oprationnelles des ATV. Le vaisseau le plus innovant jamais dvelopp en Europe est galement le seul vhicule de desserte de la Station spatiale qui fonctionne dans un cadre trilatral. En effet, l'Europe, la Russie et les tats-Unis cooprent troitement pour garantir le succs des missions ATV.
  • 2978 855 100 2622 Cargaison totale: 7100kg 5605 0 100 1605 435 2978 855 100 2622 ATV Johannes Kepler 16/02/2011 21/06/2011 126 Plus important rehaussement depuis les missions Apollo vers la Lune Premire fois qu'un astronaute europen accueille l'ATV sur la Station spatiale Deux astronautes europens l'intrieur de l'ATV : Paolo Nespoli et Roberto Vittori Exprience GeoflowII 5 Cargaison totale: 4575kg 3235 285 20 1150 ATV Jules Verne 09/03/2008 29/09/2008 205 Premier rendez-vous et amarrage automatiques dun vhicule europen 6 1 Prsentation des ATV LGENDE Lancement Dsorbitation Jours dans lespace Records Anecdote Charge utile scientifique Rehaussements Manuvres dvitement de dbris Ergols Eau Gaz Cargaison sche Cargaison de dernire minute Cargaison totale: 6555kg
  • Cargaison totale: 6590kg 3440 570 100 2489 1109 Cargaison totale: 6595kg 4206 285 100 2200 592 ATV Edoardo Amaldi 23/03/2012 04/10/2012 196 Plus longue phase d'amarrage la Station spatiale : 184 jours 1re fois qu'un vhicule est lanc un an peine aprs son prdcesseur Pompe de contrle des fluides permettant le recyclage des urines en eau potable Carreaux spciaux pour Altea-Shield Laboratoire de recherche biologique Biolab Vivres et kits de collecte durine pour ltude des bilans nergtiques 9 ATV Georges Lematre 25/07/2014 Plus lourd vaisseau jamais lanc par une Ariane 5 : 20 275 kg uvre artistique Mtorite Campo del Cielo Exprience de rentre un angle peu prononc (REBR-W, I-Ball, BUC) Lvitateur lectromagntique Dmonstrateur de rendez-vous Pompe de contrle des fluides permettant le recyclage des urines en eau potable ATV Albert Einstein 05/06/2013 02/11/2013 151 Amarrage la Station le plus prcis jamais ralis Premires images de la rentre de lATV prises depuis lespace Trousse outils ralise par imprimante 3D Unit dexprimentation FASES Nouveau microscope pour le Biolab Prototype de cartouches Vivres et kits de collecte durine pour ltude des bilans nergtiques 6
  • 16 Lancement. Le lancement est l'un des moments les plus dlicats d'une mission. Les ATV sont lancs sur orbite depuis le port spatial europen de Kourou, en Guyane franaise. L'ATV Georges Lematre, d'une masse de 20 275 kg, est ce jour le vaisseau le plus lourd plac sur orbite par une fuse Ariane. Amarrage. Sur les 250 derniers mtres avant la rencontre avec la Station spatiale, le systme sophistiqu de rendez-vous spatial automatique de l'ATV active les capteurs dun vidomtre, qui analysent des faisceaux laser. En dpit de sa masse de plus de 20 tonnes, le vaisseau cargo arrive manuvrer et se positionner quelques centimtres prs. Constantes amliorations Le voyage inaugural de l'ATV Jules Verne a marqu le premier rendez-vous et amarrage d'un vaisseau europen loccasion d'une mission de ravitaillement de la Station spatiale internationale. Depuis, des amliorations n'ont cess d'tre apportes. Aprs cette premire mission, les analyses d'aprs-vol ont prconis 130 recommandations techniques. Une trentaine d'entre elles ont t intgres la conception des ATV suivants. Les quipes ATV rptent cet exercice aprs chaque mission et s'accordent sur les corrections et solutions apporter. Les partenaires et les diffrents acteurs passent ensemble en revue les mesures recommandes. Le dfi consiste mettre le vaisseau niveau pour la mission suivante, tout en grant un manifeste de fret qui ne cesse de changer. Les dlais ajoutent la pression, obligeant les chanes de production et d'intgration en Europe tourner pleine capacit. L'ATV Johannes Kepler tait la premire unit de production. D'un vhicule unique en son genre, l'ATV est devenu un habitu des vols dans l'espace, avec un lancement programm chaque anne. En gnral, les quipes disposent de six mois entre la fin d'une mission et le lancement de l'ATV suivant, ce qui laisse trs peu de temps pour intgrer les mises niveau requises. ESA/NASAESAS.Corvaja Moments forts de lATV
  • 17 Rendez-vous. Aprs le lancement, un systme de navigation ultra sophistiqu guide l'ATV sur une trajectoire prcise vers son rendez-vous avec la Station spatiale. L'ATV JulesVerne est le premier vhicule europen ayant procd un rendez-vous automatique. Sur cette image, l'ATV Edoardo Amaldi est en vol libre sur le fond noir de l'espace, avec ses propulseurs activs. Rentre. Chaque mission ATV se termine par la dsintgration du vaisseau par combustion dans latmosphre au-dessus dune zone non habite de locan Pacifique. Le cinquime et dernier vhicule de transfert automatique transportera plusieurs instruments destins fournir de prcieuses donnes sur la rentre des vaisseaux dans l'atmosphre terrestre. Ce rythme soutenu a eu le mrite de renforcer la communication et l'efficacit au sein des quipes ATV. Les ingnieurs chargs de dvelopper le matriel ont la satisfaction de voir leur travail rapidement concrtis et envoy dans l'espace. La nature du programme ATV leur permet de vrifier les rsultats finaux et de rechercher de nouvelles solutions. Pannes lectriques, mt de l'antenne de communication bloqu, couvertures thermiques dtaches et ventilateurs rcalcitrants, tous les ATV ont connu leur lot de dfaillances qui n'ont cependant jamais mis en pril le bon droulement des missions. Les vhicules de transfert automatique sont d'une conception trs fiable. Le mot d'ordre est Scurit, et cette notion rgit toutes les oprations. Lors de l'amarrage, au moins trois barrires de scurit sont prvues pour protger la Station spatiale internationale et son quipage. Dans les versions plus rcentes des ATV, il est possible dembarquer des cargaisons au dernier moment. L'une des nouveauts les plus apprcies au sol a t l'appareil de levage LCAM (de l'anglais Late Cargo Access Means). Une nouvelle plateforme permet datteindre tous les recoins du module pressuris, mme lorsque lATV est sur son lanceur. Le palan, dot d'un bras tlescopique, permet de charger des sacs plus lourds et plus volumineux en fonction des besoins de la Station. ESA/NASAESA/NASA
  • 18 Lesprit dquipe Rien de tel que des dfis rptition pour btir un solide esprit d'quipe. Les collaborateurs de ce projet sont passionns par leur travail, quils qualifient souvent de plus belle exprience de leur carrire. Il mane un vritable sens de la coopration de toutes les quipes participant au projet ATV. Face des dlais aussi courts, l'esprit d'quipe est ce qui a permis le succs que l'on connat. Si les phases de navigation, de vol et damarrage de lATV sont automatises, une assistance au sol reste cependant ncessaire. Pendant sa mission, le vaisseau spatial est surveill et command par le Centre de contrle de lATV (ATV-CC), dont les quipes travaillent jour et nuit en coordination avec les autres centres de contrle en Russie et aux tats-Unis. L'ATV-CC est charg de la direction des oprations en vol et de la coordination des ressources au sol. La moindre commande est excute avec l'accord des partenaires la Station spatiale. Site de lancement Kourou, Guyane franaise Centre de contrle de la mission (NASA) Houston, tats-Unis Centre de contrle de lATV Toulouse, France Station de White Sands Nouveau Mexique, tats-Unis Centre de contrle de Columbus Oberpfaffenhofen, Allemagne Centre de contrle russe de la mission Korolev, Russie Troisagencesspatiales,troisculturesdetravaildiffrentes. La nature trilatrale de ce vhicule spatial complexe oblige faire preuve douverture desprit. Le projet ATV a permis de dvelopper des mthodes communes pour concevoir, construire et contrler ce vhicule spatial. Fabriqu en Europe Si les vhicules de transfert automatique tiennent leur nom de grands scientifiques et visionnaires europens, ce n'est pas une concidence. Ces vaisseaux portent le nom d'hommes illustres afin de souligner les liens profonds qui unissent l'Europe et les domaines de la science, de la technologie et de la culture. Le projet ATV fait appel l'expertise de dizaines d'entreprises et de milliers de techniciens et ingnieurs rpartis partout en Europe. Chaque vaisseau est la formidable concrtisation d'une coopration industrielle complexe qui va au-del des agences, des entreprises et des frontires. C'est grce la comptence des collaborateurs de l'ESA et des industries europennes que le dveloppement d'une technologie et de systmes spatiaux aussi avancs a t possible. Airbus DS est le principal matre d'uvre pour la production du vhicule. Supervisant plus de 30 sous- traitants et prs de 2 000 collaborateurs, il intgre tous les sous-systmes qui proviennent dune dizaine de pays europens. ESAK.MacDonell
  • 19 Arianespace, la premire entreprise commerciale de transport spatial au monde, a dvelopp le lanceur Ariane 5 ES spcialement pour l'ATV, avec un tage suprieur rallumable. Pendant leurs missions, les ATV sont surveills et commands par le Centre de contrle de lATV, en France, dont les quipes travaillent jour et nuit en coordination avec les autres centres de contrle en Russie et aux tats-Unis. L'ATV n'est pas un projet exclusivement europen. Il implique la participation d'entreprises russes charges de construire le mcanisme d'amarrage, le systme de ravitaillement en ergols et llectronique. Plusieurs entreprises amricaines sont galement charges de la fabrication des cibles vido, de l'clairage et dlments de propulsion. Le phnomne du blog LeblogdelESAddiauxmissionsATVrencontreunfranc succs. Cest une source dinformation extrmement apprcie. De nombreux sites publient des liens vers le blog ATV, qui est cit par des mdias de renom et sur un grand nombre de sites spcialiss, notamment les rseaux sociaux. Avec, depuis 2010, prs de 621 000 pages visites, sans compter des millions de visualisations de contenus associs la page Facebook de l'ESA, le succs de sa formule nest plus prouver. Sa ligne ditoriale accessible et informelle - avec des citations, des interviews, des vidos et des commentaires - contribue largement au succs de cet outil de communication de lESA. Ce blog sest impos comme une source faisant autorit pour lactualit et les donnes relatives aux missions en cours. Mme les chefs de mission ATV rpondent directement aux internautes ! Depuis 2013, l'ATV s'est invit sur Twitter via le compte, trs apprci, @esaoperations. Ce compte a gnr 35 millions de vues grce au fil d'actualit et aux mises jour postes en temps rel depuis Kourou, le Centre de contrle de l'ATV et la Station spatiale internationale. Tous les aspects de la mission sont abords, de la campagne de lancement aux phases damarrage et de rentre atmosphrique, en passant par la formation des astronautes et le dcollage depuis le port spatial. Le blog est actualis en temps rel durant les phases les plus importantes de la mission. Il est particulirement consult pendant les heures de haute frquentation et a t visit par plus de 23 000 lecteurs, en seulement 10 heures, au moment de l'amarrage de l'ATV Edoardo Amaldi. blogs.esa.int/atv/
  • 20 ATV GEORGES LEMATRE Dernires vrifications sur les ailes solaires conues pour le vhicule de transfert automatique de l'ESA DutchSpace
  • 21 Le vaisseau europen entamera son cinquime et dernier voyage vers la Station spatiale internationale en transportant son bord plus d'eau et de cargaison sche que n'importe quelle autre mission ATV ce jour. Baptis Georges Lematre, clbre astronome et cosmologue belge, l'ATV devrait dcoller cet t de Kourou, en Guyane franaise, bord du lanceur Ariane 5. Dans la droite ligne de ses prdcesseurs, l'ATV Georges Lematre est prt accomplir sa mission de ravitaillement de l'quipage en vivres, eau, oxygne et matriel de recherche. Au cours des six mois pendant lesquels il restera amarr l'avant-poste orbital, l'ATV ajustera galement l'orbite de la Station spatiale. Le dernier ATV de la srie emportera prs de 6,6 tonnes de fret. Si l'ATV Georges Lematre transportera son bord pas moins de 2 620 kg de cargaison sche (un record), la quantit d'ergols destins au rehaussement orbital de la Station sera, quant elle, infrieure la normale. Pour la premire fois, les trois cuves d'eau du cargo spatial seront entirement remplies, pour un total de 850 litres. Le vaisseau livrera galement du matriel essentiel pour les recherches scientifiques ralises sur la Station spatiale. son bord se trouveront plusieurs units destines au lvitateur lectromagntique qui permet de fondre et de solidifier des chantillons mtalliques qui flottent librement en raison de l'apesanteur rgnante. Lexprience acquise avec l'ATV Georges Lematre pourrait favoriser le dveloppement doutils pour un rendez-vous avec un corps non-coopratif tel quun astrode ou des dbris spatiaux. Ce vhicule servira de banc dessai pour une srie de prototypes de capteurs optiques avec ralliement de cibles, bass sur une camra infrarouge longue porte et un capteur dimagerie 3D courte porte.
  • 22 Les missions ATV se suivent mais ne se ressemblent pas et les quipes ne se reposent jamais sur leurs lauriers. Si les enseignements tirs des missions prcdentes leur permettent de matriser le fonctionnement complexe des vhicules, elles n'en restent pas moins vigilantes. L'astronaute de l'ESA Alexander Gerst sera le membre dquipage charg de surveiller lATV Georges Lematre son approche de la Station, mme si le vhicule de 20 tonnes manuvrera tout seul et s'amarrera automatiquement. Une fois amarr, lATV servira de module additionnel pour les astronautes bord. la fin de sa mission, rempli de plusieurs tonnes de dchets (eaux uses, matriels, quipements), le vhicule se dsolidarisera de l'avant-poste orbital. Ce sera alors l'astronaute de l'ESA Samantha Cristoforetti, laquelle auraentretempsrejointlaStationspatialeinternationale, qui supervisera le dsamarrage. Un ensemble de camras et de capteurs enregistrera de nombreuses donnes lors de la rentre de l'ATV Georges Lematre dans l'atmosphre terrestre, alors que l'ATV suivra une trajectoire moins prononce. Ces informations faciliteront la dsorbitation de la Station spatiale le moment venu. T + 00:00:00 Dcollage T + 00:02:18 Sparation du premier tage T + 00:03:29 Largage de la coiffe T + 00:09:01 Sparation du deuxime tage T + 01:06:39 Sparation de lATV 0 0 AltitudeVitesse km km/h 61 8300 km km/h 107 10 100 km km/h 133 26 100 km km/h 273 27 800 km km/h Destination: la Station spatiale internationale ESAI.Baroncini Donnes principales Site de lancementKourou, Guyane franaise Date du lancement 25juillet 2014 Lanceur Ariane5 ES Amarrage 12aot 2014 Dsamarrage Dcembre2014 / Janvier2015 ATV-5 Diamtre4,5m Longueur9,8m Masse totale du vhicule12039kg Taille panneaux 22,3m solaires dploys Lanceur Ariane 5 ES Hauteur50,5m Diamtre5,4m Masse au dcollage760tonnes Charge utile aprs le lancement19,8tonnes Les dates de lancement et damarrage peuvent changer.
  • 23 Rendez-vous et amarrage Jusqu deux semaines Priode damarrage Jusqu six mois Georges Lematre: gnie belge et origine de lUnivers Lorsque Georges Lematre est n en 1894 Charleroi, en Belgique, la plupart des scientifiques pensaient que lUnivers navait pas de commencement et quil tait immuable. Cet astronome, professeur de physique et prtre catholique, a t le premier mettre l'hypothse que le monde avait un commencement prcis, et qu lorigine la matire et l'nergie taient concentres en un point unique. La thorie du Big Bang tait ne. Il a apport une srie de solutions aux quations de la relativit dEinstein dcrivant un univers en expansion plutt quun univers statique, et a donn la premire estimation observationnelle de la constante de Hubble. Georges Lematre a contribu toute sa vie au progrs scientifique. Il a tudi les rayons cosmiques et a travaill sur le problme des trois corps, en cherchant dcrire mathmatiquement le mouvement de trois corps sattirant mutuellement dans lespace. Il est mort dans la ville belge de Louvain, en 1966, lge de 71 ans. Attention, dbris ! Micromtorites et dbris spatiaux sont pris trs au srieux : avec une vitesse pouvant atteindre 72 km/ seconde, le moindre clat de peinture sche pourrait provoquer un impact srieux. L'ATV possde un bouclier mtallique qui lui sert de pare-chocs et empche tout corps tranger d'endommager le matriel critique. Si les tlescopes et les radars sur Terre venaient dtecter la moindre menace, le systme de propulsion de l'ATV permettrait d'ajuster l'orbite de la Station et d'excuter une manuvre dvitement de dbris. Ces manuvres, essentielles pour la scurit de la Station et de l'quipage, requirent gnralement des heures de planification. Les collisions avec des dbris spatiaux restent rares. Le protocole dvitement de dbris est activ uniquement lorsque la probabilit de collision est suprieure 1 sur 100 000. L'ATV Jules Verne avait excut l'une de ces manuvres en 2008 afin d'viter des dbris provenant d'un satellite hors service. KatholiekeUniversiteitLeuven
  • 24 Phases principales de la mission Durant un vol dATV (du lancement lamarrage, puis du dsamarrage la rentre), une quipe ddie de 60 personnes contrle toutes les procdures. Plus de 5 000 commandes peuvent tre envoyes lATV qui, son tour, peut transmettre jusqu 35 000 paramtres de tlmtrie. Un tel flux dinformations requiert plusieurs systmes de tlcommunication et impose une communication constante entre lATV-CC, les centres de contrle de la mission ( Houston et Moscou) et la Station spatiale internationale. Lancement Le lanceur Ariane 5 de 760 tonnes dcollera de Kourou en Guyane franaise. Sparation du lanceur Une heure environ aprs le lancement, lATV se sparera de ltage suprieur de la fuse. Son systme de navigation de haute prcision guidera le vaisseau cargo vers son rendez-vous avec la Station spatiale. Phase de vol libre L'ATV Georges Lematre prendra son temps pour rejoindre la Station.Tandis quun suiveur stellaire identifiera les diffrentes constellations dans le ciel pour dterminer l'orientation du vaisseau cargo, un rcepteur GPS permettra de calculer sa position. Les ATV peuvent rester en vol libre dans l'espace au maximum pendant huit semaines, mais la mission ATV-5 prvoit un temps de vol libre d'environ deux semaines, ce qui inclura une manuvre de contournement de la Station spatiale destine tester les prototypes de capteurs optiques. Prparation dapproche Une squence prcise dallumage des moteurs amnera lATV jusqu un point darrt 30 km de la Station spatiale, partir duquel le vaisseau se mettra dans lalignement de la Station et poursuivra sa trajectoire vers elle. Approche finale Sur les 250 derniers mtres, le systme de rendez-vous spatial automatique de lATV activera ses capteurs, semblables lil dunvidomtre,afindecalculerladistance,lavitesseetlangle par rapport au port damarrage du module russe Zvezda. Rendez-vous et amarrage En dpit de sa masse de 20 tonnes environ, le vaisseau cargo peut manuvrer et samarrer la Station spatiale internationale en trois heures et demie avec une prcision qui dpasse 6centimtres. ESA/NASA
  • 25
  • 26 Par pour sa dernire tourne Pour son dernier voyage, lATV-ravitailleur europen emporte son bord une grande varit de fret. Habite en permanence depuis lan 2000, la Station spatiale internationale a besoin, pour elle-mme comme pour son quipage, dtre rgulirement ravitaille. Eau Il existe deux types d'eau potable sur la Station spatiale internationale. Les Russes et les Amricains ajoutent diffrents agents pour prvenir la propagation bactrienne dans l'eau potable, savoir des ions d'argent ou de l'iode. L'ATV remplit les cuves russes avec de l'eau provenant d'une source riche en minraux naturels situe proximit de Turin, en Italie. Le vaisseau spatial livre galement la pompe de contrle des fluides, pice centrale du systme de recyclage des urines en eau potable, qui est un lment essentiel des systmes de soutien-vie de la Station. Gaz LATV Georges Lematre peut transporter diffrents types de gaz : oxygne, air et azote. Loxygne permet daugmenter la pression dans la Station, tandis que lair, compos 21% doxygne, sert en gnral aprs les sorties dans lespace, pour une rapide pressurisation. Ergols De tous les vaisseaux ravitailleurs de la Station spatiale, lATV est celui qui peut livrer la plus grande quantit de carburant. La livraison d'ergols est au cur de la mission de l'ATV Georges Lematre : sa principale charge utile est compose de prs de trois tonnes de carburant, dont la majeure partie est destine rehausser la Station. Prs d'un tiers servira approvisionner les cuves de carburant russes de l'avant-poste orbital, ce qui permettra la Station d'excuter elle-mme son contrle d'attitude et ses rehaussements lorsqu'aucun vhicule n'y sera amarr. Un poids lourd CARGAISON LIQUIDE 3933 kg CARGAISON TOTALE 6555 kg CARGAISON SCHE 2622 kg Aide la propulsion: 2118kg Ergols de ravitaillement:860kg Eau:855kg Gaz:100kg La cargaison de l'ATV comprend des vivres L'astronaute de l'ESA Andr Kuipers examine une bulle dans une goutte ESA/NASA ESA/NASA
  • 27 Fournitures de laboratoire Lvitation Le lvitateur lectromagntique permet de raliser des expriences uniques de fonte et de solidification d'chantillons mtalliques sans conteneurs. L'ATV transporte plusieurs units qui doivent permettre cet instrument de fonctionner une temprature pouvant atteindre 2 000 C. Un il sur la Station Grce de nouvelles technologies de navigation, il sera possible dobserver la Station depuis diffrents angles et amplitudes, en vue de concevoir des capteurs plus performants pour les futurs rendez-vous avec une station spatiale ou un astrode. Quelques jours avant de s'amarrer, l'ATV Georges Lematre effectuera une manuvre de contournement de la Station afin de prendre le plus de clichs possible l'aide de camras spciales et d'un capteur 3D courte porte install sur le cne avant du vaisseau. L'heure de la destruction Les donnes transmises par le dernier vaisseau cargo de la famille des ATV de lESA contribueront au chapitre final de la Station spatiale. En raison de la taille de l'avant- poste orbital, le risque de voir certains de ses fragments rebondir dans l'espace n'est pas exclu. Ces fragments sont renvoys par l'atmosphre terrestre, tels de petites pierres plates ricochant sur la surface de l'eau. Jusqu' maintenant, et dans un souci de rduire la surface de collision avec l'atmosphre terrestre, les ATV effectuaient leur rentre en empruntant un angle trs prononc. L'ATV Georges Lematre effectuera une rentre selon un angle peu prononc. Trois expriences diffrentes (dsignes sous les appellations REBR-W, IBall et BUC) transmettront de prcieuses informations sur la dsintgration, ce qui sera trs utile pour les futures rentres. lments du lvitateur lectromagntique Enregistreur de rentre Capteurs optiques de rendez-vous d'eau DLR ESATheAerospaceCorp
  • 28 Le chant du cygne L'ATV Georges Lematre restera amarr la Station spatiale internationale en tant que module pressuris pendant une dure maximale de six mois. Au terme de sa mission de ravitaillement, le vhicule europen quittera la Station en emportant avec lui jusqu six tonnes de dchets. Ce dernier voyage dun ATV se conclura par une dsintgration, avec une rentre contrle dans latmosphre terrestre qui sera opre un angle moins prononc que d'ordinaire. Durantlaphasedamarrage,lesastronautesdchargeront progressivementlacargaisondelATV,quilsremplaceront par des dchets liquides et solides afin de faire de la place dans la Station. Une fois toute la cargaison transfre et les oprations de rehaussement orbital termines, lATV Georges Lematre sera prt pour le dpart. Le vol du retour dmarrera par l'allumage des propulseurs qui loigneront l'ATV de la Station. Environ 24 heures plus tard, l'ATV se disloquera puis se dsintgrera par combustion dans l'atmosphre, au-dessus dune zone non habite du sud de locan Pacifique. L'ATV Georges Lematre rendra un dernier service avant de disparatre compltement. Son grand plongeon diffrera de celui des prcdentes missions ATV. En effet, ses moteurs procderont sa dsorbitation selon une trajectoire de vol peu prononce. Cet angle de rentre permettra de mieux prparer la fin de vie de la Station spatiale. Si la date nen a pas encore t arrte, les ingnieurs tudient d'ores et dj la stratgie de rentre adopter pour la Station. Le chant du cygne de l'ATV sera donc attentivement suivi, par une belle nuit sans lune. Avec une camra de la Stationsurvolantlatrajectoirederentredel'ATV,lestrois expriences embarques sur celui-ci et des tlescopes au sol, la fin de mission de ce dernier vaisseau cargo sera la plus enregistre.
  • 29 Lart jusque dans lespace LATV Georges Lematre transportera son bord une uvre artistique spatiale, renvoye ses origines cosmiques. Une rplique dune mtorite deCampo del Cielo qui sest choue sur Terre il y a plus de 5000ans, retournera dans lespace bord du vaisseau cargo europen. Cette mtorite de 4,5 milliards d'annes a t moule, fondue et coule par l'artiste Katie Paterson. Ce processus a permis de conserver la forme originale de ce fragment de roche spatiale. Rentre atmosphrique de l'AutomatedTransferVehicle en vue de artiste ESAD.Ducros K.Paterson
  • 30 Lavenir Orion, le vhicule de la NASA, utilisera un module de service construit en Europe et dot de la technologie drive de l'ATV de l'ESA ESAD.Ducros
  • 31 Aprs avoir assur son rle de ravitailleur de la Station spatiale internationale, l'ATV, vitrine des comptences spatiales europennes, aura une seconde vie. La forme distinctive du vaisseau, avec ses ailes en X, ne disparatra pas de l'histoire de l'espace. LESA tudie actuellement le dveloppement de son successeur, un module de service driv de lATV qui assistera le vaisseau spatial Orion de la NASA. Ce vhicule permettra aux astronautes de saventurer plus loin que jamais dans lespace. Hritage lgu par lATV La dure, les ressources assignes et la complexit technique du programme ATV n'ont pas leur gal dans l'histoirespatialeeuropenne.Lesenseignementstirsde la construction et de l'exploitation des vaisseaux-cargos ont permis d'accumuler un savoir-faire considrable. L'ESA tudie dj les voies permettant d'exploiter cette expertiseetcestechnologiespourlesfuturesapplications spatiales. Le succs des ATV repose sur prs de deux dcennies de partenariat international. Cette exprience inestimable, caractrise par une coopration troite entre les diffrentes quipes et cultures scientifiques, ouvre la voie des futurs projets conjoints dans le domaine de lexploration spatiale humaine.
  • 32 Le vaisseau spatial europen a t conu pour tre flexible et servir de base au dveloppement de nouveaux vhicules spatiaux. Les technologies mises au point pour les ATV pourraient parfaitement tre appliques des missions automatises, comme des missions de contrle des dbris spatiaux ou des missions de maintenance destines d'autres vaisseaux en orbite. L'ATV pourrait aussi devenir un laboratoire en vol libre non habit, voire un remorqueur spatial transportant des tonnes de fournitures vers les orbites lunaires et martiennes. La srie de vaisseaux ATV touchant sa fin, l'ESA a d faire un choix : construire un sixime vaisseau ou dvelopper un nouveau modle. La balance a pes en faveur d'une volution tourne vers l'avenir. L'ESA a commenc tudier les options de construction d'un nouveau vaisseau conjointement avec la NASA. Le vhicule en question reprendrait des technologies de l'ATV, celles-ci ayant fait leurs preuves au cours des diffrentes missions ATV. Des entreprises amricaines ont dj repris leur compte des technologies lgues par l'ATV. Le vhicule commercial Cygnus, construit par Orbital Sciences, utilise les systmes ATV pour ses missions vers la Station spatiale. L'industrie europenne bnficie quant elle de l'activit supplmentaire gnre par Cygnus. Quitter lorbite terrestre L'ESA est prte relever les nouveaux dfis du transport spatial. Ainsi, un module europen propulsera la capsule Orion de la NASA jusqu' la Lune et au-del. Il sagira de la premire collaboration entre lESA et la NASA concernant un vhicule de transport dquipage allant au-del de lorbite terrestre basse. La livraison du module de service dOrion constituera le reste de la contribution en nature de lESA au partenariat de Station spatiale. Ce projet permet l'industrie europenne d'exploiter des technologies drives de l'ATV tout en NASA
  • 33 rduisant considrablement les cots de recherche et de production la charge de la NASA. Ce projet crera des emplois hautement qualifis en Europe dans un secteur innovant et garantira la poursuite des efforts consentis dans le domaine spatial. Envoyer des astronautes europens bord dOrion fait partie, bien entendu, des ambitions de la communaut spatiale europenne. Orion Comme l'voque son nom officiel, Multi-Purpose Crew Vehicle (vhicule d'quipage polyvalent), Orion pourra servir excuter des missions de diffrentes natures. Si tout se passe comme prvu, le vhicule devrait transporter jusqu' quatre astronautes dans l'espace et ramener, en toute scurit, des quipages sur Terre. Au cours de son premier vol, Exploration Flight Test-1 , Orion voluera une altitude d'environ 5 700 km au-dessus de la surface de la Terre, soit une altitude suprieure celle de tout vol habit depuis 40 ans. Ce voyage inaugural aura pour objectif de tester le comportement du module de l'quipage lorsqu'il atteindra des vitesses leves de rentre dans l'atmosphre. Aucun astronaute ne sera alors son bord et un adaptateur sera install pour simuler la structure du module de service. LemoduledeserviceeuropenaccompagneraExploration Mission-1, le premier vol qu'effectuera Orion une fois achev. Ce module de service sera dot de technologies drives de l'ATV, qui fourniront la propulsion et la puissance au vhicule, ainsi que l'oxygne, l'azote et l'eau si prcieux pour les futurs quipages. Exploration Mission-1 consistera en un survol lunaire sans quipage, avec un retour dans l'atmosphre terrestre une vitesse de 11 km/s, soit la rentre la plus rapide jamais ralise. Le vol devrait avoir lieu la fin de cette dcennie.
  • 34 Module de service de l'ESA Vaisseau Orion de la NASA Module de service europen Orion est un vhicule spatial sophistiqu dot de caractristiques fonctionnelles exigeantes. Le module de service europen sera situ juste en-dessous du module d'quipage. Rattachs au corps principal du vhicule, les panneaux solaires sont en forme de X, caractristique propre l'ATV. C'est la premire fois que l'ESA participera l'laboration d'un lment si crucial d'un vhicule de la NASA. Lensemble du dveloppement se droulera en Europe, aprs quoi les ingnieurs amricains se chargeront des oprations d'intgration entre le module de service europen et Orion. La conception et l'expertise tire d'une dcennie de dveloppements servant l'ATV seront exploites pour le vhicule Orion. L'ESA applique de nouvelles techniques destines redfinir et qualifier le module de service. En cas danomalie, elle apportera une assistance au cours des missions. Ce module reprendra en grande partie des technologies de l'ATV. Au service de la capsule, il assurera quatre fonctions principales: propulsion, puissance, contrle thermique et ressources vitales pour les astronautes (telles que l'eau et une atmosphre respirable). Toutes ces fonctions lmentaires, ainsi que plusieurs autres composants, sont identiques ce qui a t utilis sur l'ATV. Le module de service europen abrite galement le moteur principal d'Orion, ses propulseurs et le carburant ncessaire aux transferts orbitaux, au contrle d'attitude et aux interruptions d'ascension. NASA
  • 35 Moteur principal Identique aux moteurs utiliss par la navette spatiale pour ses manuvres orbitales. Systme de contrle thermique Un systme fonctionnant sur le principe dune boucle thermique fluide actif, similaire celui de la Station spatiale, a t prfr au rseau de conduites de chaleur utilis sur lATV et sur de nombreux autres satellites. Des radiateurs thermiques entourent les rservoirs de propulsion. Panneaux solaires Les ailes de l'ATV vont subir une grosse transformation. Lgrement plus courts mais plus larges, les panneaux solaires d'Orion exploiteront la technologie de l'arsniure de gallium et fourniront plus d'lectricit, jusqu' 11 kW, soit suffisamment pour rpondre aux besoins nergtiques d'un foyer classique. Plus rcents, ces panneaux solaires europens offrent une efficience de 30 % de conversion d'nergie solaire, contre 17 % pour les panneaux solaires de l'ATV. Autres caractristiques Le module de service peut offrir du volume supplmentaire et d'autres ressources pour les missions, par exemple en accueillant des expriences scientifiques et des dmonstrations techniques ou en dployant du matriel lunaire. Taille 2,7 m de long et 4,5 m de diamtre, similaire un ATV mais deux fois plus court. Cinq diffrences NASA
  • 36 An ESA Human Spaceflight and Operations production Copyright 2014 European Space Agency CONTACT eSA/eStec Communication Office +31 71 565 3009 [email protected]