Le Centre Spatial Guyanais (CSG) à Kourou, en Guyane française, est le site de construction d'un nouveau pas de tir, l'Ensemble de Lancement Ariane 4 (ELA 4), dédié à la future fusée Ariane 6. Ce projet ambitieux marque une étape cruciale pour l'Europe dans sa compétition avec d'autres acteurs du secteur spatial, notamment SpaceX. L'objectif principal de ce nouveau pas de tir est de réduire considérablement les coûts de lancement par rapport à son prédécesseur, Ariane 5, tout en améliorant la flexibilité et la compétitivité des services de lancement européens.
Un Chantier Colossal : La Construction de l'ELA 4
La construction de l'ELA 4 est un projet d'envergure qui nécessite des quantités impressionnantes de béton, d'acier et de main-d'œuvre. Actuellement, environ 500 personnes travaillent sur le chantier pour construire le génie civil, y compris les fondations en béton nécessaires au lancement d'Ariane 6. L'échéance fixée pour le premier décollage est juillet 2020, ce qui motive les équipes à travailler d'arrache-pied, de six heures du matin à dix heures du soir, pour façonner la zone de lancement dans le sol granitique guyanais.
L'Évacuation des Jets des Moteurs
Un élément essentiel du pas de tir est le dispositif d'évacuation des jets des moteurs. Lors du décollage, les jets des moteurs impacteront un déflecteur situé au fond du carneau. Les gaz s'échapperont ensuite par deux tunnels en béton de 200 mètres de long, 20 mètres de haut et 20 mètres de large. Ces tunnels sont conçus pour résister aux conditions extrêmes générées par le lancement, notamment les températures élevées et les ondes acoustiques.
Réduction des Coûts et Procédures de Lancement
L'ELA 4 a été conçu pour réduire la durée et le coût des procédures de lancement. Une innovation majeure est l'assemblage horizontal des fusées, contrairement à l'assemblage vertical utilisé pour Ariane 5. Cette approche permet de construire des bâtiments de dimensions plus réduites, ce qui diminue les coûts d'exploitation liés à la climatisation et à d'autres installations.
Assemblage Horizontal et Transport vers la Zone de Lancement
Une fois assemblée horizontalement, la fusée est placée sur un transbordeur qui la transporte vers la zone de lancement. Sur place, elle est érigée à la verticale, et les boosters sont ajoutés. Un contrôle global du lanceur est effectué avant d'apporter le composite supérieur avec les satellites. Après ces étapes, le grand portique mobile de 90 mètres de haut est retiré, permettant de procéder au lancement.
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La Concurrence et les Avantages d'Ariane 6
Depuis 50 ans, des fusées décollent de la base de Guyane, un emplacement stratégique proche de l'équateur et de l'océan, offrant à l'Europe un accès indépendant à l'espace. Cependant, la concurrence s'est intensifiée avec l'arrivée de nouveaux acteurs tels que SpaceX, soutenu par la NASA. Ariane 6 est conçue pour réduire les coûts et rivaliser avec ces nouveaux concurrents.
Modularité et Flexibilité
Ariane 6 présente plusieurs avantages pour répondre aux besoins des clients. Son moteur d'étage supérieur peut être rallumé plusieurs fois dans l'espace, permettant de positionner les satellites sur différents types d'orbites. La fusée est également disponible en deux versions : Ariane 62 avec deux boosters et Ariane 64 avec quatre boosters. Ariane 64 offre une performance maximale, capable de mettre deux satellites en orbite de transfert géostationnaire ou un satellite très lourd, tandis qu'Ariane 62, moins puissante et moins coûteuse, est adaptée aux satellites sur des orbites spécifiques.
Utilisation de Composants Existants et Innovation
Ariane 6 utilise des composants des modèles actuels de Vega et d'Ariane 5, tels que le moteur Vulcain. Un élément clé est le propulseur à poudre P120, actuellement en cours de test. Des contrôles radiographiques détaillés sont effectués pour s'assurer que le moteur est conforme aux spécifications.
Le Massif de Lancement : Un Ouvrage Résistant aux Conditions Extrêmes
Le massif de lancement est le cœur de l'ELA 4. Il dispose de deux carneaux, des tunnels inclinés destinés à évacuer les gaz de propulsion brûlants émis par la fusée au moment du décollage. Ces carneaux sont soumis à des conditions extrêmes, notamment des températures de 3 000 °C à la sortie du lanceur, des sollicitations dynamiques importantes dues aux ondes acoustiques et l'abrasion des gaz d'échappement chargés en particules d'alumine.
Conception et Construction des Carneaux
Pour résister à ces conditions, les carneaux sont construits avec une forte épaisseur (jusqu'à 1,20 m), un béton spécialement formulé et de fortes concentrations d'armatures (jusqu'à 400 kg d'acier par m3 de béton). Une surépaisseur sacrificielle de 15 cm de béton légèrement armé est prévue sur les parties exposées à l'abrasion des gaz d'échappement. La construction du massif de lancement a mobilisé jusqu'à 450 collaborateurs et a duré 18 mois. L'utilisation du BIM (Building Information Modeling) a permis de tenir les délais grâce à la dimension temporelle (phasage 4D) intégrée dans la maquette numérique.
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Un Béton Résistant aux Agressions Chimiques et Thermiques
Le béton utilisé pour les carneaux et le massif de lancement doit résister à des conditions extrêmes : une température de 1 000 °C pendant une courte durée, des sollicitations dynamiques, l'érosion par des particules d'alumine à haute vitesse et l'exposition à des eaux très acides. Les bétons utilisés possèdent une classe de résistance C40/50 et une classe d'exposition XA3, intégrant un ciment CEM I 42,5 N SR3 PM. Ils contiennent également des fibres polypropylènes qui créent un réseau de microcavités dans le matériau, permettant à l'eau de s'évaporer sans provoquer de fissuration.
Production d'Ariane 6 en Europe et Préparatifs de Lancement
La production des premières fusées Ariane 6 débutera prochainement en Europe. À Kourou, le chantier de génie civil du pas de tir touche à sa fin. Les composants de l'exemplaire de vol de la fusée sont acheminés depuis l'Europe par le cargo hybride Canopée. Après le succès des derniers essais, l'ESA, le CNES et ArianeGroup visent un premier lancement entre mi-juin et fin juillet 2024.
Contrôles et Préparatifs Finaux
Avant le lancement, des contrôles sont effectués jusqu'au dernier moment pour s'assurer que le lanceur est prêt à remplir sa mission et que le pas de tir est opérationnel. Au CSG, la construction de l'ELA-4 est un chantier de grande envergure qui mobilise près de 700 personnes. Ce pas de tir est le 9e construit au CSG et le 4e pour Ariane.
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