Les raisons d’un échec : Galileo – Soyouz

Le 22 août dernier, le lanceur Soyouz décollait de Guyane avec à son bord 2 satellites de la constellation Galileo. Malheureusement, le dernier étage du lanceur ne plaça pas les 2 satellites sur la bonne orbite [voir article Lanceurs : la semaine des succès et des défaillances #VS09 #SpaceX].

Les cinquième et sixième satellites européens de navigation Galileo, attachés à leur système de distribution, sont fixés à leur tour à l'étage supérieur Fregat qui va les mettre non vers la route jusqu'à leur orbite moyenne. Cet attachement à l'étage supérieur et l'encapsulation ont eu lieu les 14-15 Août 2014 au Centre Spatial Guyanais. ©ESA / CNES / Arianespace

Les cinquième et sixième satellites européens de navigation Galileo, attachés à leur système de distribution, sont fixés à leur tour à l’étage supérieur Fregat qui va les mettre non vers la route jusqu’à leur orbite moyenne. Cet attachement à l’étage supérieur et l’encapsulation ont eu lieu les 14-15 Août 2014 au Centre Spatial Guyanais. ©ESA / CNES / Arianespace

La commission d’enquête de l’ESA ne rendra officiellement ses conclusions le 7 octobre. Mais les premières informations ont filtré dans la presse et sur internet, notamment au sujet des conclusions de la commission d’enquête menée par Roscosmos, l’agence spatiale russe.

Selon plusieurs sources, la cause la plus probable serait la rupture temporaire d’approvisionnement en hydrazine de certains propulseurs de l’étage supérieur Fregat entraînant une perte d’efficacité et donc un mauvais fonctionnement du système de contrôle d’altitude (ces moteurs sont utilisés pour le tangage et le lacet ou pour le roulis – le système de contrôle d’attitude de Fregat est indépendant du système de propulsion principal).

L’hydrazine aurait gelé dans une des lignes de tuyauterie allant jusqu’à ces propulseurs, car elle se situerait trop proche d’une ligne d’hélium froid. il s’agirait donc d’un défaut de fabrication de l’étage supérieur Fregat.

Vue générale de l'étage FREGAT (source : russianspaceweb.com)

Vue générale de l’étage FREGAT (source : russianspaceweb.com)

« L’un des quatre étages supérieurs Fregat chez le maître d’œuvre NPO Lavochkin auraient la même installation défectueuse » selon un responsable de la commission d’enquête euro-russe. « Nous devons supposer qu’il s’agit d’une pratique dans peut-être un quart des étages Fregat produits dans la dernière décennie, mais que cela n’a pas affecté nos lancements jusqu’à maintenant parce que selon la mission, le temps d’allumage des propulseurs ou leur nombre différent, ce qui peut influer sur l’effet de l’hélium sur la hydrazine »

Orbites actuelles des 2 satellites Galileo et celles attendues (source ESA)

Orbites actuelles des 2 satellites Galileo et celles attendues (source ESA)

« En dépit de leurs mauvaises orbites d’injection, la possibilité d’exploiter les 2 satellites au maximum est à l’étude, malgré leurs capacités de propulsion limitées » a déclaré l’ESA dans un communiqué.

Sources :

Mise à jour du 13/10/14

Le 8 octobre, les experts de la commission en charge de l’enquête sur l’anomalie du vol Soyouz VS09 ont rendu leurs conclusions :
 
Un défaut de conception de l’étage supérieur russe Fregat est responsable de l’injection orbitale défaillante, faisant geler le carburant d’hydrazine à l’intérieur du système de manœuvre de la fusée et le rendant incapable de se diriger dans la bonne direction pendant une période critique de fonctionnement du moteur.
Le propulseur congelé d’hydrazine a perturbé l’écoulement de combustible à deux éjecteurs qui ont été censés commander l’orientation de l’étage Fregat pendant son vol. Les ingénieurs ont constaté que des canalisations du carburant d’hydrazine et des canalisations de pressurisation superbe-froides d’hélium ont été construites trop proches l’une de l’autre et reliées par une bride qui a servi de conduit thermique, déclenchant le gel de l’hydrazine et bloquant ainsi l’arrivée de carburant.
Selon Arianespace, le fabricant de l’étage Fregat, NPO Lavochkin en Russie, a accepté de changer ses documents de conception pour modifier le placement proches des lignes d’hydrazine et d’hélium, et utiliser des brides faites en un matériel moins conducteur.
Selon Arianespace, « Ces mesures peuvent facilement être appliquées par NPO Lavochkin aux étages déjà produits, signifiant que le lanceur de Soyouz pourrait être à nouveau disponible pour sa prochaine mission du Centre Spatial de la Guyane prévu en décembre 2014« .
L’erreur d’injection d’orbite était la première anomalie avec un étage supérieur Fregat en 45 missions depuis son premier vol en 2000.

 

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