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Space News InNet numero 76
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Space News InNet numero 76 mercredi 12 juin 1996
ARIANE 5 VICTIME D'UNE PANNE ELECTRONIQUE
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D'apres les premieres investigations, la cause de l'echec du premier tir
d'Ariane 5 parait, pour l'instant, localisee a une perturbation ou
defaillance au niveau d'un composant electronique ou du logiciel de vol de
la chaine de guidage-pilotage du lanceur (AR501).
La reponse devrait etre donnee a l'issue de l'examen des enregistrements de
la telemesure du vol qui recueille, a chaque milliseconde, toutes les
donnees des 1.200 parametres controles. "L'analyse des bandes chez
l'architecte industriel, Aerospatiale, et au centre spatial de Toulouse du
CNES devrait permettre d'expliquer ce qui a failli apres 37sec de vol",
declarait, le 5 juin, Daniel Mugnier, directeur des lanceurs du CNES.
Jusqu'a cet instant, l'envol de la nouvelle fusee europeenne avait ete tout
a fait nominal, precise-t-il. Ce qui dedouane a priori les elements
propulsifs et structurels. Le fonctionnement des moteurs (d'abord le Vulcain
de 110 t de poussee, puis les deux boosters developpant chacun 540 t) etait
normal et l'acceleration au decollage (limitee a 5 G) n'atteignit que 2,5 G.
Tout donnait donc confiance. Jusqu'a ce qu'apres une demi-minute de vol, la
fusee bascule et explose dans le ciel de Kourou.
Que s'est-il passe ?
D'apres le compte-rendu donne le lendemain par Daniel Mugnier, a la 37e sec
de vol, bien que les valeurs analogiques delivrees par les deux centrales
inertielles a gyrolaser (recues par telemesure) fussent normales, le
calculateur de bord a enregistre des centrales (via le bus numerique de
transmission), ou genere lui-meme, des informations erronees sur la
trajectoire du lanceur. Ces donnees furent interpretees par le programme de
vol comme necessitant une rapide et importante correction de trajectoire, ce
qui entraina l'envoi par le programme d'un ordre de braquage complet (en
butee) des tuyeres orientables des boosters. D'ou un brusque basculement du
lanceur, encore amplifie par le braquage complet de la tuyere du Vulcain,
pour continuer de corriger une deviation qui, en fait, n'existait pas !
Mais il etait trop tard. En deux secondes, sous l'effet de la reorientation
de la poussee, la fusee avait deja bascule. A 41 sec de vol, alors qu'on
atteignait la vitesse transsonique, la fusee inclinee ne pouvait supporter
les intenses efforts aerodynamiques qui la briserent dans sa partie haute.
Les deux systemes de teledestruction actives pour eviter qu'elle ne retombe
sur des zones habitees pulveriserent alors Ariane 5.
Un probleme electronique
D'apres Daniel Mugnier, les premieres analyses revelent "un probleme entre
la chaine de transmission (bus), le calculateur et son systeme de traitement
de donnees, et le logiciel du programme de vol", elements, dit-il, "dont la
mise au point incombe a Aerospatiale et Matra".
C'est apparemment un probleme nouveau, jamais vu lors des multiples essais
du logiciel Ada, des centrales inertielles (Sextant), du nouveau calculateur
(Saab) a processeur 32 Bits ou du bus (Mil 1553).
Certes, le programme de vol avait ete modifie avant le vol pour integrer de
nouveaux capteurs avec leurs coefficients d'etalonnage propres. Mais cela
n'a en principe aucune influence sur les fonctionnalites du programme de
vol. Qui, par ailleurs, avait ete teste completement avec divers tests
d'anomalies sans jamais donner lieu a un tel incident ni reveler une telle
defaillance.
C'est le mystere que devra resoudre la commission d'enquete (nommee cette
semaine) en repondant notamment aux questions fondamentales: Pourquoi, apres
tous les tests, une telle anomalie n'a-t-elle pas ete detectee avant le vol
? Pourquoi les deux centrales de guidage ont-elles repondu de la meme facon
erronee ? Et surtout, quel a ete l'element d'origine de l'incident et le
scenario exact de la defaillance ?
Jean-Marie Luton, directeur general de l'ESA, a souhaite que "la commission
d'enquete ait l'acces total aux dossiers de tests des materiels chez tous
les industriels" pour etablir son diagnostic. L'hypothese d'un sabotage "qui
n'est pas a exclure a ce stade", paraissant cependant "tres peu probable" a
Daniel Mugnier.
Cet echec aura evidemment des consequences financieres et calendaires, mais
encore difficiles a preciser tant qu'on ne sait pas exactement ce qu'il y
aura a modifier dans le lanceur ni la duree des travaux. "Pour lors, la date
du second tir (en octobre !) reste inchangee", declare D. Mugnier. Il reste
d'ailleurs a lui trouver un second "passager" (un satellite Arabsat ou
Panamsat ?) en plus de la capsule ARD. Mais "l'option de construire un
lanceur d'essai supplementaire" pour ne pas dependre du seul prochain tir
(AR502) pour la qualification d'Ariane 5 est "certainement a considerer",
declarait J-M Luton. Il en couterait de 800 a 900 millions de francs. Les
frais d'eventuels retards seraient de 100 millions de francs par mois. Les
Europeens devront donc certainement payer un surcout de developpement, car
l'enveloppe limite (de 120%) etait deja depassee (de 0,9%) avant le tir AR501.
Pierre LANGEREUX et Christian LARDIER (Air & Cosmos)
ECHEC DU PREMIER D'ESSAI D'ARIANE 5
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L 'echec du premier tir d'Ariane 5 a cause la stupeur et la consternation de
tous les techniciens et observateurs presents le 4 juin a Kourou (Guyane
francaise).
Tout avait pourtant bien commence. Le lanceur avait ete transfere la veille
du tir sur la zone de lancement entre 9 h et 9 h 30. Le routage sur voies
ferrees, longues de 3 km, avait dure environ 2 h. Ce matin-la, bien que la
meteo fut mauvaise, une eclaircie de dix minutes aurait permis de lancer
entre 10 h 30 et 11 h. Par contre, les previsions pour le lendemain 4 juin,
n'etaient pas optimistes pour un lancement a 8 h 35 (heure locale).
Michel Mignot, directeur du Centre spatial guyanais (CSG), affichait
cependant "une relative confiance". Un point meteo prevu a 2 h 30 du matin
devait decider du remplissage des reservoirs d'ergols cryogeniques. "Il y a
90 % de chance que nous passions ce cap", disait-il. Par ailleurs, les
criteres de tir Ariane 5 etaient les memes que ceux d'Ariane 4: pas de
risque de foudre et un "trou de ciel bleu" autour de la zone de tir devait
suffire a debloquer la sequence synchronisee en attente.
Car, pour ce premier vol d'essai, le lancement d'Ariane 5 devait s'effectuer
par bonne visibilite afin de suivre l'ascension du lanceur et la separation
des gros boosters a l'aide des cameras de l'ile Royale. "Si la meteo est
trop mauvaise, nous pouvons effectuer trois ou quatre reports successifs
grace aux reserves d'ergols cryogeniques", avait precise Michel Mignot.
A Ho-30 min, la chronologie (commencee la veille a 22 h) se deroulait sans
probleme avec la "mise en froid" du moteur Vulcain. Mais a Ho-22 min 30s, un
"rouge lanceur" (interdiction de tir) s'etait soudain allume sur l'affichage
du centre de controle. En fait, tout etait "nominal", mais la "sequence
synchronisee" (chronologie finale automatique deroulee par ordinateur) etait
bloquee a Ho-7 min (dans l'attente d'une meteo favorable) auxquelles
s'ajoutaient 4 min pour la programmation du sequenceur de vol de la charge
utile Cluster. Il etait 8 h 28 (locale).
Un decollage nominal
Une demi-heure plus tard, la decision de decaler l'heure de tir a Ho a 9 h
34 etait prise en raison d'une amelioration de la meteo, notamment au-dessus
de l'ocean. Une disposition qui restait dependante de ce que le
cinetheodolite pourrait voir a 60 km d'altitude en observant la separation
des boosters. Finalement, a 9 h 23, un "vert meteo" (autorisation de tir)
avait permis le demarrage de la sequence synchronisee pour un lancement a 9
h 38 min 59 (heure locale).
Le moteur cryogenique Vulcain etait allume en premier pour verifier son bon
fonctionnement). Son controle s'achevait a Ho+6,7 sec. Les deux gros
boosters a poudre s'allumerent a Ho+ 7,5 sec. Ils entrainerent le decollage
a Ho+ 8 sec. Tout etait normal. Mais, apres une courte ascension, a la 37e
sec de vol, une defaillance technique provoqua une deviation de trajectoire
du lanceur. La fusee se trouvait alors a 3.500 m d'altitude avec une vitesse
de Mach 0,7 (857 km/h). L'incident causa un basculement du lanceur qui
entraina sa destruction. Apres 41 sec de vol, le CSG perdit la telemesure du
lanceur qui se brisa sous les efforts aerodynamiques excessifs. Le systeme
de teledestruction fut active a la 66eme sec par l'officier de securite du CSG.
Un plan d'intervention fut immediatement mis en oeuvre. Et le Belge Raymond
Orye, directeur du vol pour l'ESA, faisait, "a chaud", une premiere analyse
de la defaillance du lanceur qui se confirma le lendemain.
Une commission d'enquete a ete nommee. Ses conclusions sont attendues pour
le 15 juillet.
Jean-Marie Luton, directeur general de l'ESA, declara que "la commission
d'enquete devra etablir les causes de cet accident afin d'apporter les
modifications necessaires pour que le second essai soit un succes. Tout doit
en effet etre fait pour eviter un nouvel echec, car le lanceur Ariane 5 est
un enjeu majeur et vital de la politique spatiale europeenne".
Pour lors, c'est une tres grande deception pour l'Agence spatiale europeenne
qui a ainsi perdu le lanceur mais aussi sa precieuse charge utile de quatre
satellites scientifiques Cluster d'une valeur de 2,7 MdF.
Christian Lardier (Air & Cosmos)
SUR LE WEB
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Toutes les informations recentes au sujet d'Ariane 501 se trouvent sur notre
site Web.
DAVANTAGE D'HYDROGENE METALLIQUE POUR JUPITER
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La premiere synthese d'hydrogene metallique en laboratoire, realisee par des
physiciens californiens, vient de changer les vues des astronomes sur la
structure interne de Jupiter et de Saturne, toutes deux composees en grande
partie d'hydrogene. Les chercheurs ont obtenu de l'hydrogene conducteur en
portant une petite quantite de gaz a la temperature de 4400 K sous une
pression de 0,9 a 1,4 million d'atmospheres, alors que la theorie prevoyait
qu'il fallait une pression deux a trois fois plus elevee. Consequence: la
part de l'hydrogene metallique dans les planetes geantes serait plus
importante que prevu. Dans le cas de Jupiter, la couche en question, situee
juste au-dessus du noyau (certainement rocheux), s'etendrait jusqu'a 8500 km
sous la "surface" des nuages, et non 17000 km comme les scientifiques le
pensaient jusque-la, et permettrait d'expliquer pourquoi le champ magnetique
jovien est si intense.
HUBBLE PREND LA MESURE DE GEMINGA
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Decouverte en 1973 dans la constellation des Gemeaux, Geminga est une etoile
a neutrons. Malgre d'intenses emissions X et gamma, elle s'avere muette dans
le domaine radio, comme l'immense majorite de ses congeneres, et donc
difficile a etudier. Or, a l'aide de la camera a grand champ du telescope
spatial Hubble, une equipe d'astrophysiciens italiens vient de realiser, a
six mois d'intervalle, trois observations de cet astre a l'eclat tres faible
dans le visible. Des calculs de parallaxe leur ont permis d'etablir que
Geminga est situee a 510 annees-lumiere de la Terre (+ 100 a.-l) et se
deplace a plus de 120 km/s a travers la Galaxie. De plus, une etude
spectrale a revele que l'etoile a neutrons emet chaque seconde dix fois plus
d'energie que le Soleil.
LES QUASARS NE SE CACHENT PAS
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Bleus ou rouges ? En etudiant plusieurs centaines de quasars, I'equipe de
l'astronome australienne Rachel Webster decouvrait fin 1994 que 80 % d'entre
eux etaient inhabituellement rouges. Attribuant cette caracteristique a la
presence de poussieres dans le voisinage de ces intenses et tres lointaines
sources de lumiere, elle concluait que les quasars devaient echapper dans la
meme proportion (80 %) aux astronomes qui les recherchaient jusque-la plutot
avec un spectre electromagnetique tirant sur le bleu Mais deux
astrophysiciens britanniques viennent d'infirmer cette conclusion. Pensant
choisir des quasars ordinaires pour leur etude, les astronomes Australiens
auraient en fait, disent les Britanniques, selectionne des objets au spectre
tres particulier (car riche en radiations rouges) et donc tres minoritaires
dans la population totale de quasars. Cette supposee majorite de quasars
rouges indetectes n'existerait donc pas, concluent-ils.
PREMIERE LUMIERE POUR THEMIS
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Installe sur l'ile de Teneriffe, aux Canaries, le tout nouveau telescope
solaire franco-italien Themis a recu sa premiere lumiere le 22 mars. Le
telescope Ritchey-Chretien de 90 cm d'ouverture est place a 22 m au-dessus
du sol, pour eviter les turbulences atmospheriques creees par l'echauffement
de la Terre sous les rayons du Soleil. Il est equipe de vingt cameras CCD
pour recueillir des images du Soleil entier avec des details de 150 km, de
deux spectrographes et d'un analyseur de polarisation pour mesurer
l'intensite et la direction du champ magnetique solaire a differentes
altitudes. Les scientifique utiliseront Themis en relation avec le satellite
d'observation solaire Soho lance fin 1995 et esperent definir, entre autres,
les relations existant entre le cycle d'activite et la dynamo solaires. Les
88 millions de francs qu'a coutes Themis ont ete finances a 80% par le CNRS
et a 20% par son homologue italien.
RETOUR DE LA NAVETTE ENDEAVOUR
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La partie la plus spectaculaire de la mission STS-77 aura ete le deploiement
de l'antenne gonflable de 14 m de diametre, le lendemain du lancement. Le 21
mai, l'astronaute canadien Marc Gameau a recupere la plate-forme
Spartan-207. Le 22, le STU (Satellite Test Unit) a ete largue pour tester un
systeme de stabilisation aerodynamique passif et d'amortissement magnetique.
Puis, la navette a effectue trois rendez-vous avec le STU les 22, 25 et 27
mai. La navette americaine est revenue comme prevu sur Terre le 29 mai apres
un vol de dix jours dans l'espace.
NOUVELLE SORTIE DE COSMONAUTES
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L'equipage de la station orbitale Mir a effectue une quatrieme sortie
extra-vehiculaire le 30 mai, d'une duree de 4h 20, pour installer la camera
allemande MOMS-2P et une main courante a l'exterieur du module Priroda. Les
precedentes sorties avaient eu lieu le 15 mars pour installer le second
bras-manipulateur Strelka, le 20 mai pour transferer un panneau solaire du
module Cristal vers le module Kvant-1, et le 24 mai pour achever les
branchements electriques de ce panneau.
EARTH EXPLORER ET EARTH WATCH
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L'ESA a etudie les propositions de missions pour les programmes Earth
Explorer et Earth Watch lors d'une reunion a Grenade (Espagne) du 29 au 31
mai. Parmi les neuf projets en lice, trois ou quatre seront recommandees en
vue d'une etude plus detaillee. Il s'agit des missions d'etude du champ
gravitationnel et de la circulation oceanique, de magnetometrie, de
topographie, d'etude des processus a la surface du sol, d'etude des
precipitations, d'etude de la dynamique atmospherique, d'etude du profil
atmospherique, de chimie de l'atmosphere et d'etude du rayonnement terrestre.
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Jean Etienne, Belgique (Europe) etiennj@interpac.be
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