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Infrastructures – Ariane 6 : un nouveau pas de tir pour le lanceur européen

5 décembre 2017
<span>Infrastructures</span> – Ariane 6 : un nouveau pas de tir pour le lanceur européen

Afin de pouvoir procéder au lancement de la prochaine génération de lanceur européen, le groupe Eiffage réalise un pas de tir totalement inédit pour Ariane 6. Un chantier complexe et contraint réalisé au sein du Centre Spatial Guyanais de Kourou

Les carneaux sont conçus pour canaliser et évacuer les jets de combustion des moteurs du lanceur au décollage.

Dans un contexte de forte concurrence et malgré la grande fiabilité démontrée d’Ariane 5, le secteur européen a dû se remettre en question et proposer une nouvelle capacité de lancement compétitive, mieux adaptée aux nouvelles générations de satellites, et susceptible de couvrir à la fois le marché commercial et le marché institutionnel, ce dernier étant prioritaire pour les Etats européens.

Ces éléments ont conduit l’Europe, lors de la Conférence ministérielle de Luxembourg en 2014, à décider, à la suite de deux années d’analyses de concepts menées conjointement par le CNES et l’industrie, le développement d’un nouveau système de lancement, Ariane 6, répondant à un cahier des charges ambitieux en terme de disponibilité calendaire (premier lancement en 2020) mais surtout au plan économique, puisque l’objectif visé est qu’il puisse être exploité sans subvention d’équilibre et qu’il divise par deux le coût de lancement au kg.

Pour concentrer l’ensemble des ressources européennes sur cet objectif, il a également été décidé d’arrêter le programme Ariane 5 ME qui avait pour objectif d’améliorer la performance d’Ariane 5 ECA, grâce à un nouvel étage supérieur équipé du moteur Vinci, sans toutefois lui donner un avantage compétitif suffisant.

Optimisation des coûts

Le concept d’Ariane 6 a été étudié compte tenu de ces éléments en travaillant sur la simplification de la conception, sur sa modularité pour s’adapter aux évolutions du marché et sur les acquis d’Ariane 5 ECA, d’Ariane 5 ME et de Vega pour limiter les risques, les coûts et les délais de développement. L’objectif de performance a été fixé à 10,5 tonnes au minimum, en orbite de transfert géostationnaire.

La version d’Ariane 6 (Ariane 64) répondant à ce besoin est composée d’un étage principal cryogénique issu d’Ariane 5, équipé du moteur Vulcain 2.1, flanqué de quatre propulseurs solides latéraux dits P120, dérivés de l’actuel premier étage de Vega et surmonté d’un étage supérieur utilisant le moteur Vinci et d’une coiffe, éléments développés dans le cadre d’Ariane 5 ME. L’adaptation à des missions de performance réduite pour les missions en orbite basse ou pour lancer les satellites Galileo, est assurée en limitant à deux le nombre des propulseurs solides latéraux, le reste du lanceur étant inchangé (Ariane 62).

Le propulseur solide P120 sera également utilisé sur le lanceur Vega, permettant ainsi d’augmenter sa performance tout en réduisant ses coûts  Par ces choix de conception maximisant les éléments communs entre les différentes versions de lanceurs, ce qui conduit à une forte augmentation de la cadence de production et une organisation industrielle rationalisée, le schéma économique d’Ariane 6 devrait permettre un gain de compétitivité très significatif par rapport à Ariane 5.

Le prix du service de lancement devrait ainsi s’établir autour de 50 à 60 M€ par satellite pour une mission GTO en lancement double afin que la filière Ariane soit en capacité de conserver sa place sur le marché du lancement des satellites commerciaux, tout en offrant une alternative au lanceur Soyouz pour les missions institutionnelles. Ces prix devraient être compétitifs par rapport au Falcon 9 qui demande à ce jour entre 50 et 60 M$ pour lancer un satellite de 5 tonnes en GTO.

Par ailleurs, compte tenu des exigences ambitieuses sur les coûts d’opérations et des risques liés à la co-activité entre Ariane 5 et Ariane 6, une transition de trois ans est prévue et la décision a été prise de développer un nouvel ensemble de lancement en Guyane. Le prix de lancement de la version Ariane 62 a été fixé à 70 M€ (conditions économiques 2014), ce qui est inférieur au prix actuel de Soyouz).

ELA 4

Le CNES développe le pas de tir du futur lanceur Ariane 6 au CSG dans le cadre d’un  programme décidé lors du Conseil ministériel de l’Agence spatiale européenne (ESA) le 2 décembre 2014. Objectif : réduire de moitié le coût de lancement au kilo par rapport à Ariane 5. L’ESA a confié au CNES le développement du nouvel ensemble de lancement d’Ariane 6, baptisé ELA 4, un projet ambitieux en termes de réduction des coûts d’opération et de planning.

La construction de ce nouveau pas de tir a débuté dans l’enceinte du Centre spatial guyanais (CSG), sur environ 150 ha situés à 4 km au nord-ouest de l’ELA3 (le site de lancement d’Ariane 5). Cette localisation permet des lancements dans tous les azimuts de l’Est au Nord en minimisant les contraintes imposées pour la sécurité des populations lors des premières minutes de vol du lanceur.

L’objectif de réduction des coûts d’exploitation a été pris en compte dès la conception et à chaque étape du développement du futur pas de tir. Pour cela, les retours d’expérience de l’exploitation des pas de tir Ariane 4, Ariane 5, Vega et Soyuz ont conditionné les grandes orientations techniques de ce chantier piloté par la Direction des Lanceurs du CNES.

Ce contrat d’un montant de 600 millions d’euros, dont 200 millions d’euros pour le développement des infrastructures au Centre spatial guyanais, va générer environ 94 millions d’activités réalisées par des sociétés guyanaises. Depuis juin 2015, le CNES s’est engagé avec le GIEQ BTP Guyane pour favoriser durablement l’insertion socio-professionnelle des jeunes en difficulté d’accès à l’emploi, sur la durée du chantier de construction de l’Ensemble de lancement Ariane 6.

Au cours du chantier de terrassement mené de juin 2015 à mai 2016, quinze jeunes ont réalisé leur parcours qualifiant, encadrés par du personnel dédié. Actuellement, une quarantaine de jeunes bénéficient du même dispositif. L’objectif est de recruter et de former 80 jeunes au total pour la durée du chantier. Le calendrier de réalisation de ce projet est très ambitieux puisque son développement est planifié sur 4 années. La mise à disposition des installations est prévue au second semestre 2019 pour le démarrage des essais combinés avec le lanceur. Le premier vol d’Ariane 6 est quant à lui prévu en 2020.

J-N.O

Photo: mobilisant quelque 400 personnes, le chantier ELA 4 au sein du CSG est le plus important projet en cours en  Guyane.

ELA 4 en chiffres

Coût total de développement 600 millions d’euros dont :

200 millions d’euros d’infrastructures (Contrat ECL AIR6), dont

94 M€ de retombées économiques pour la Guyane

Durée du chantier 4 ans (mi 2015 – mi 2019)

Superficie totale 150 hectares dont 18 ha de plateformes bâtiments

Localisation 5 km au Nord-Ouest de l’ELA3 (Ariane), 20 km de Kourou

Terrassements 700 000 m3 de matériaux déplacés

de juin 2015 à mai 2016 (= 7 fois la cathédrale de Notre-Dame)

Carneaux > 300 000 m3 (= 150 piscines olympiques) de matériaux déplacés pour leur creusement

Dimensions : 180 m de longueur et 20 m de large

Profondeur : – 28,5 m

Volume de béton armé 45 000 m3 dont 30 000 m3 pour les carneaux

Charpente métallique : 6 500 t

Portique mobile : 8 500 t tout équipé

 

Crédit photos : Chantiers de France