5 Juin 2014

ATV, le dernier voyage

L’ATV (Véhicule Automatique de Transfert ou Automated Transfer Vehicle), le cargo ravitailleur européen, effectue son dernier voyage vers la Station Spatiale Internationale (ISS). Depuis 2008, ce vaisseau mène ses missions avec succès : approvisionner l’ISS et maintenir son altitude.

 Un cargo multifonctions


Le 5e et dernier ATV (Véhicule Automatique de Transfert) rejoint la Station Spatiale Internationale à l’été 2014. Ce vaisseau cargo européen ravitaille l’ISS, et les astronautes qui y habitent, en carburant, en nourriture… Mais pas seulement.

 

Ravitailleur


La fonction première de l’ATV est d’approvisionner la Station Spatiale Internationale (ISS), laboratoire volant à 400 km d’altitude.

Une fois par an, elle y transporte nourriture, eau potable, air, oxygène, carburant, matériel scientifique, pièces détachées, vêtements… Sans oublier les demandes personnelles des astronautes vivant à bord.

Patrice Benarroche, Flight Director et chef de projet pour l’ATV au CNES, se souvient : « Une fois, lorsque l’ATV a été arrimé à l’ISS, et que les astronautes ont ouvert la porte pour le décharger, ils ont senti une odeur bizarre. Une fuite toxique ? C’était en fait l’odeur des chewing-gums à la menthe que l’un d’eux avait commandés ! »

L’ATV ne transporte pas de passagers.

Les astronautes rejoignent ou quittent l’ISS à bord des vaisseaux Russes Soyouz, et bientôt à bord des capsules habitées Dragon, construites par une entreprise privée américaine.

Rehausseur


Une autre fonction de l’ATV est le « reboost » de l’ISS.

Le cargo utilise ses propres moteurs pour pousser la Station et rehausser son altitude.

En orbite autour de la Terre, elle perd en effet petit à petit de l’altitude, à cause du frottement sur l’atmosphère.

Sans cette manœuvre, l’ISS finirait par retomber sur Terre !

En utilisant les propulseurs de l’ATV, l’ISS économise son propre carburant.

L’ATV 5 est chargé de 3 tonnes de carburant : 860 kg pour les cuves de l’ISS.

Le reste sera utilisé par le cargo pour les manœuvres d’approche et pour rehausser l’orbite de l’ISS

Eboueur

 

L’ATV, c’est aussi le camion-poubelle de l’espace ! Il permet de débarrasser l’ISS de ses déchets : machines en panne, équipements usagés, emballages vides... Et il y en a beaucoup !

Car tout ce qui part dans l’espace est emballé et suremballé, pour être protégé des chocs et des vibrations pendant le décollage de la fusée.

Ces déchets sont détruits, brûlés en même temps que l’ATV, lorsque celui-ci traverse les couches denses de l’atmosphère.

Notez que l’ATV peut aussi servir à expérimenter de nouvelles technologies qui seront utiles à d’autres missions. Avec l’ATV 5, les ingénieurs vont tester des nouveaux types de radars et de caméras.

 

Aller plus loin:

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Véhicule complexe et manœuvres délicates

Le cargo ravitailleur est impressionnant par sa taille et sa complexité. Son rendez-vous avec la Station est un moment critique qui nécessite des mois de préparation.

Un vaisseau sophistiqué

L’ATV est le véhicule spatial le plus grand (10 mètres de long) et le plus lourd (20 tonnes) jamais développé en Europe.

Imaginez : il fait la taille d’un bus Londonien à deux étages !

Il peut embarquer jusqu’à 7,7 tonnes de fret. Il est aussi très complexe.

Par exemple, un satellite de télécommunication compte un ordinateur de bord et la fusée Ariane 5 en compte 2.

L’ATV, lui, en possède 5.

Et les manœuvres d’approche entre le cargo et l’ISS sont réalisées avec un GPS, des radars lasers et des caméras.

Un RDV à ne pas manquer !


L’ATV, comme son nom l’indique, est automatisé.
Mais il n’est pas automatique !

Il ne peut pas se débrouiller tout seul.
« Sans les opérateurs du centre de contrôle, précise Patrice Benarroche, l’ATV ne pourrait pas s’accrocher à l’ISS. »

Toutes les opérations sont en effet suivies depuis le centre de contrôle de l’ATV (ATV-CC), situé au Centre Spatial de Toulouse.

Phase 1 - l’ATV est lancé par une fusée Ariane 5 qui le met sur orbite à 260 km de la Terre.

 Phase 2 - l’ATV rejoint l’ISS. La manœuvre dure environ 5 jours. Cela s’appelle le phasage.

Phase 3 - l’amarrage, aussi appelée le rendez-vous, est un moment critique. Le cargo, lancé à 28000 km/h, vient s’accrocher à l’ISS, en pointant une cible d’à peine 60 cm de diamètre !

Pendant 10 à 12 heures, les 50 personnes de l’ATV-CC travaillent intensément. Ils programment notamment les commandes qui sont envoyées au cargo.

Le Flight Director est le chef d’orchestre de l’ATV-CC. Il est aussi en communication permanente avec des centres de contrôles basés en Russie et aux Etats-Unis, ainsi qu’avec les astronautes à bord de l’ISS.

Ceux-ci surveillent l’amarrage et peuvent intervenir s’ils constatent un problème.

ATV-CC Training Academy

Pas question de manquer le rendez-vous !

Alors les opérateurs de l’ATV-CC s’y préparent 6 mois à l’avance.

Une préparation pour améliorer les logiciels, les procédures, mais surtout pour s’entraîner. Cela s’appelle l’ATV-CC Training Academy.

Les ingénieurs répètent les opérations d’amarrage, comme dans la réalité. Mais évidemment, rien ne se passe bien.

Les opérateurs sont confrontés à différents problèmes inventés par les instructeurs, qui les soumettent aux pannes les plus improbables. Perte d’un bout d’un panneau solaire, écran noir… « Le but, explique Patrice Benarroche, est de confronter les équipes à des situations extrêmes, pour que la réalité paraisse finalement plus facile ! ».

Le jour J en effet, pas question de paniquer.

Les opérateurs n’ont que 2 minutes pour réagir en cas de problème.

L’entraînement leur apprend les bons réflexes et surtout, le travail d’équipe.

Les informaticiens et les spécialistes de mécanique spatiale par exemple ne parlent pas le même langage.

Ils apprennent donc à travailler ensemble et à se faire confiance.

L'ATV-CC, la robustesse d'un centre de contrôle prêt à tout FR/EN from CNES on Vimeo.

 

 Aller plus loin:

Jules, Georges, Albert et les autres

L’ATV est l’une des contributions principales de l’Europe à la Station Spatiale, un programme issu d’une collaboration internationale. Un succès pour l’Agence Spatiale Européenne.

L’Europe a fait ses preuves

L’idée d’un laboratoire scientifique qui serait placé en orbite autour de la Terre est lancée par les Etats-Unis dans les années 60.

La NASA, l’Agence Spatiale américaine, et son homologue russe développent ensuite le projet, en collaboration avec les agences spatiales européenne (ESA), japonaise et canadienne.

L’Europe s’engage officiellement en 1995.

Il est alors décidé que sa participation sera de construire et d’envoyer 5 cargos ravitailleurs.

Les premières études techniques ont lieu en 1996. Et le premier ATV s’amarre à l’ISS le 3 avril 2008.


Pour l’Agence Spatiale Européenne (ESA), les ATV représentaient un véritable challenge, vis-à-vis des Russes et des Américains qui avaient déjà de l’expérience dans le domaine des vaisseaux et des vols habités (dans lesquels se trouvent des humains).

Il lui a fallu montrer qu’elle était capable de concevoir un véhicule aussi complexe, mais aussi, et surtout, de maîtriser des rendez-vous spatiaux.

C’est-à-dire des rencontres entre deux engins, dans l’espace. Challenge réussi !

Dernière mission

L’ATV 5 Georges Lemaître est le dernier cargo européen à rejoindre l’ISS.

A première vue, il ressemble beaucoup au premier cargo.

Pourtant, les missions ATV ont évolué depuis la première en 2008. « Et notamment dans la gestion des opérations, note Partrice Benarroche. Nous avons beaucoup appris. Par exemple, pour le premier ATV, seules une à deux personnes avaient été chargées du planning des opérations. On s’est vite rendu compte que cela ne suffisait pas. Pour l’ATV 4, elles étaient 12 ! »

Quant à la Station, elle continue de fonctionner et d’accueillir des astronautes.

Un français, Thomas Pesquet, doit d’ailleurs la rejoindre fin 2016.

Donc bien évidemment, le ravitaillement se poursuit lui aussi, avec d’autres vaisseaux, déjà en activité : les HTV japonais, les Progress russes, ou les capsules non habitées Dragon de la société privée américaine Space X.

 

 Pour télécharger les textures, et voir la liste du matériel, rendez-vous ici.

Baptêmes européens

Jules Verne en 2008, Johannes Kepler en 2011, Eduardo Amaldi en 2012, Albert Einstein en 2013 et George Lemaître en 2014.
Les noms des 5 ATV ont été choisis pour rendre hommage à des célèbres Européens.
L’écrivain français Jules Verne, les astronomes Lemaître (belge) et Kepler (allemand), et les physiciens Amaldi (italien) et Einstein (germano-helvético-américain).

Aller plus loin:

Le blog de la NASA sur la Station Spatiale Internationale (en anglais)