Envol réussi du nouveau lanceur européen Vega-C

Ce 13 juillet, l’évolution du lanceur européen Vega, Vega-C a effectué avec succès son vol inaugural en mettant sur orbite 7 charges utiles.

Le décollage a eu lieu depuis le Centre Spatial Guyanais en toute fin de fenêtre de tir à 13h13 UTC après 3 rouges « ensemble de lancement » [les moyens sols nécessaires au lancement].

La mission a duré environ 2 heures et 15 minutes depuis le décollage jusqu’à la séparation de la charge utile finale et l’allumage final du moteur de l’étage supérieur pour sa désorbitation.

La charge utile principale, LARES-2 (Laser RElativity Satellite n°2), est une mission scientifique de l’Agence Spatiale Italienne (ASI). C’est une sphère de 42 cm recouverte de 303 réflecteurs, et d’une masse de 295 kg. L’objectif de la mission est de mesurer l’effet « de traînée de la trame », une distorsion de l’espace-temps causée par la rotation d’un corps massif tel que la Terre, comme prédit par la théorie de la relativité générale d’Einstein. Son prédécesseur, le satellite LARES similaire, était la charge utile principale du vol inaugural de Vega en 2012. La trajectoire orbitale précise de LARES-2 sera suivie par laser à partir de stations au sol appartenant aux International Laser Ranging Services (IRLS), avec une précision subcentimétrique. LARES-2 doit augmenter considérablement la précision de la mesure de l’effet Lense-Thirring dans l’orbite d’un satellite autour de la Terre, ainsi que la mesure du champ gravitomagnétique de la Terre, avec une précision de quelques parts pour mille.

Caméra embarquée sur le lanceur Vega-C VV21 montrant le largage du satellite LARES-2 (crédit ESA)

LARES-2 a été largué après 1h24 de vol sur une orbite à 5 893 km d’altitude. Son orbite opérationnelle devrait être circulaire avec une altitude de près de 6 000 km et une inclinaison de 70°.

Six CubeSats composaient un ensemble de charges secondaires. Le cubesat italien AstroBio testera une solution pour détecter les biomolécules dans l’espace. Le 2e cubesat italien Greencube réalisera une expérience pour faire pousser des plantes en microgravité.  Le 3e cubesat italien ALPHA devrait faciliter la compréhension des phénomènes liés à la magnétosphère de la Terre, telles que les aurores boréales et australes.  Trois autres CubeSats, Trisat-R  (Slovénie), MTCube-2 (France) et Celesta (France) étudieront les effets d’un environnement de rayonnement difficile sur les systèmes électroniques.

Les 6 cubesats ont été séparés de l’étage supérieur à T0 +2h09h56 à une altitude de 5 841 km.

La mission est un succès 🚀

Vega-C : plus puissante, plus polyvalente, plus compétitive

Le vol nommé VV21 à la suite des autres lancements Vega, donc le 21e lancement, était un vol de qualification.

C’est l’ESA, propriétaire du programme Vega-C, qui a supervisé le développement du lanceur et a géré ce vol VV21. Une fois le lanceur qualifié, l’exploitation sera assurée par Arianespace avec le maître d’œuvre du lanceur, l’italien Avio.

Timelapse de l’intégration du lanceur Vega-C entre avril et juillet 2022 (crédit ESA/M.Pedoussaut/Zetapress)

Vega-C représente une augmentation notable des capacités par rapport à Vega. On peut même parler d’un nouveau lanceur car les premier et second étages sont tout nouveaux, l’étage supérieur a été amélioré et une nouvelle coiffe permet un plus grand volume de charge utile.

Vega-C mesure un peu moins de 35 mètres de haut, mais près de 5 mètres de plus que Vega.

Vega-C comporte trois étages de carburant solide et un quatrième étage de carburant liquide.
Les moteurs à carburant solide fournissent une poussée de décollage exceptionnelle sans l’infrastructure de manutention de carburant nécessaire pour les propergols liquides. Ils peuvent être fabriqués à l’avance et stockés en toute sécurité.

Le premier étage P120C, basé sur le P80 de Vega, consomme environ 142 tonnes de carburant en 2 minutes.

Le deuxième étage propulsé par le nouveau moteur Zefiro-40 contient environ 36 tonnes de propergol solide, fournissant une poussée moyenne de 1100 kN.

Le troisième étage Zefiro-9, dérivé de Vega, brûle 10 tonnes de propergol solide.

Le module AVUM+ de l’étage supérieur est redémarrable grâce au moteur RD-843*, de fourniture ukrainienne (PA Yuzhmach), afin d’être en mesure d’acheminer des charges utiles sur de multiples orbites et de faire une désorbitation de fin de mission afin de ne laisser aucun débris dans l’espace.

*A ce jour, au moins 3 moteurs ukrainiens ont déjà été fournis à Avio pour les futurs lancements Vega-C. En raison de la guerre en Ukraine, l’ESA évalue d’autres solutions de remplacement.

Avec ces nouvelles capacités, Vega-C augmente les performances de Vega de 1,5 tonne à environ 2,3 tonnes (+800 kg) sur une orbite polaire de référence à 700 km.

La coiffe plus grande également permettra d’emporter de plus grandes charges utiles mais surtout le système de déploiement de petits satellites, SSMS (Small Spacecraft Mission Service), testé sur Vega VV16.

Dans un souci de rationalisation industrielle et donc d’économies, on retrouvera le premier étage P120C de Vega-C sur Ariane 6 avec 2 ou 4 boosters à poudre servant de propulseurs d’appoint. Ce vol qualifie le P120C pour Ariane 6 dont le vol inaugural est prévu début 2023.

Une histoire européenne

Comme pour Vega et Ariane, Vega-C est le résultat d’une collaboration entre l’ESA et l’industrie spatiale européenne. L’ESA gère le programme, en collaboration avec Avio (Italie), maître d’œuvre du lanceur et de l’infrastructure sol d’interface. Le moteur-fusée solide P120C partagé par Ariane 6 et Vega-C, est développé par Europropulsion, une joint-venture à parts égales entre ArianeGroup et Avio. L’agence spatiale française, le CNES, supervise le port spatial européen en Guyane française. Une fois Vega-C opérationnel, Arianespace deviendra son prestataire de services de lancement.
Les États participant financièrement au programme Vega-C sont : l’Autriche (0,97%), la Belgique (7,41%), la République tchèque (1,92%), la France (10,78%), l’Allemagne (6,67%), l’Irlande (2,11%), l’Italie (52,06%), les Pays-Bas (4,23%), la Roumanie (0,08%), l’Espagne (6,66%), la Suède (2,29%) et la Suisse (4,82%).

Les différents partenaires de Vega-C (crédit ESA)

SpaceRider en 2023 ?

Vega-C devrait également voir une mission plus atypique pour un lanceur européen : le SpaceRider. C’est une mini-navette robotisée, non habitable, dérivée de l’IXV concept testé en 2015.

Après son lancement sur Vega-C, elle restera en orbite basse pendant environ deux mois. Les expériences (jusqu’à 600 kg) à l’intérieur de sa soute (volume de 1200 litres) permettront la démonstration technologique et la recherche en microgravité pour la pharmacie, la biomédecine, la biologie et les sciences physiques. À la fin de sa mission, Space Rider reviendra sur Terre avec ses charges utiles et atterrira sur une piste avant d’être rénovée pour un autre vol.

Le projet Spacerider de l’ESA

Des évolutions encore à venir

L’évolution du lanceur Vega va se poursuivre avec la variante Vega-E prévue en 2026 : une architecture simplifiée en remplaçant à la fois les troisième et quatrième étages de Vega-C par un nouvel étage supérieur cryogénique. La pièce maîtresse de Vega-E est le moteur M10 fabriqué en Europe qui utilise des propergols moins nocifs pour l’environnement (de l’oxygène liquide cryogénique et du méthane) et dispose d’un système de contrôle de la pression avancé qui autorise de multiples arrêts et rallumages dans l’espace.

Les évolutions de Vega (crédit ESA)

Image de couverture : crédit ESA – M. Pedoussaut

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