Ariane 6 : le lanceur du futur ?

Un #CNESTweetup sur la nouvelle génération de lanceurs

L’ESA et le CNES travaillent à l’élaboration d’un lanceur à bas coût dont le premier vol est prévu en 2021. À l’occasion du dernier Mardi de l’Espace, le 17 décembre à Paris, deux dirigeants de la Direction des Lanceurs du CNES, Marie-Anne Clair et Philippe Pascal sont venus discuter avec le public des enjeux de cette nouvelle fusée.

L’ESA et le CNES travaillent à l’élaboration d’un lanceur à bas coût dont le premier vol est prévu en 2021. À l’occasion du dernier Mardi de l’Espace, le 17 décembre à Paris, deux dirigeants de la Direction des Lanceurs du CNES, Marie-Anne Clair et Philippe Pascal sont venus discuter avec le public des enjeux de cette nouvelle fusée. 

 

« Il faut faire Ariane 6 ou disparaître ». Paul de Brem commence ce Mardi de l’espace en citant Jean-Yves Le Gall, le président du CNES. La salle est pleine au Café du Pont Neuf et une fois tout le monde installé et servi, le journaliste et médiateur scientifique rentre dans le vif du sujet : « A quoi ressemblera Ariane 6 ? ».

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Ariane 6 sera-t-elle plus puissante qu'Ariane 5 ? Non ! Alors elle aura plus de capacités ? Non plus ! Elle disposera sûrement d'innovations techniques ? Toujours pas ! Mais deux paramètres fondamentaux justifient la création de ce nouveau lanceur : il sera moins cher et d'un emploi plus flexible. Au travers d’une boutade, Paul de Brem formule la question que tout le monde se pose : pourquoi est-il si urgent de passer d’Ariane 5 à Ariane 6 ? Selon, les deux experts du CNES, l’enjeu est de conserver l'accès de l'Union Européenne à l’espace.

Pause musicale : Raphaël Callandreau improvise au piano une ballade en l’honneur du futur lanceur.  « J’avais dessiné, sur le sable, son fuselage, qui étincelait… »

 

 

 

Des maquettes imprimées en 3D circulent parmi le public La silhouette gracieuse et effilée du lanceur Ariane 6 reste conventionnelle avec sa coiffe large. Son originalité réside dans les éléments qui composent ses quatre étages. "Avant, nous visions une performance maximisée. Aujourd'hui, dans un contexte de concurrence forte, l'objectif est de diminuer les coûts », explique Philippe Pascal, sous-directeur technique Lanceur au CNES. Le concept qui a resurgi comme étant le meilleur est le PPH : poudre, poudre, hydrogène sur trois étages.

 

 


Au décollage, les moteurs latéraux du premier étage s'allumeront en premier, avec une puissance de 800 tonnes. Une fois le troisième moteur allumé, le lanceur pourra soulever 1200 tonnes. Une poussée qui  compensera largement sa masse de 670 tonnes.

 

 

 

« Ariane 5 a effectué 57 tirs d'affilée sans échec. Elle a démontré son efficacité et sa grande fiabilité » affirme Marie-Anne Clair, directrice adjointe au Lanceur. Le carnet de commandes pour Ariane 5 est complet pour les deux années à venir. Pourtant, l’experte insiste sur la nécessité de penser à l’avenir. La fusée Ariane 5, conçue pour les lancements doubles, est de moins en moins adaptée au marché. Il est de plus en plus difficile de faire des couples de satellites. Le nombre de lanceurs capables de lancer uniquement de petits satellites s’accroit. Or, même en envoyant deux satellites à chaque tir, Ariane 5 n'est pas totalement rentable. Le déficit financier s'élève à 20 millions d'euros par lancement. Ariane 6 n’emportera qu’un seul satellite de 6,5 tonnes, mais pourra aussi envoyer les petits satellites, ce qui rend son emploi plus flexible.

 

 

 

« Il y avait une époque où on était presque les seuls à pouvoir envoyer des satellites dans l’espace. Aujourd’hui, il y a de plus en plus de lanceurs, comme le Falcon 9 aux Etats-Unis ou les lanceurs japonais », s’inquiète Marie-Anne Clair.  Et la concurrence est rude.

 

 

 

Space X est la première entreprise privée à avoir effectué un lancement. Son Falcon 9 s’est envolé pour la première fois le 3 décembre dernier. « Space X est subventionnée par la NASA à hauteur de centaines de millions de dollars », nuance Marie-Anne Clair.

 

 

 

 

 

« Comment faire pour qu'Ariane 6 soit moins coûteuse et adaptée au marché ? » demande Paul de Brem. « Il faut jouer sur l’effet de cadence », explique Philippe Pascal, « il est plus aisé et moins coûteux de fabriquer quatre fois le même moteur ». « L’idée est de construire un lanceur plus simple et moins cher, même si il est un peu moins efficace ». D’où le choix de la propulsion solide. Ariane 6 utilise plus de moteurs à poudre et moins de propulsion liquide.

 

Paul de Brem résume pour le public : « Un moteur à poudre, c’est un tube rempli de pâte solidifiée. On l’allume et ça vole ! » « Il y a aussi une tuyère », plaisante Marie-Anne Clair en faisant référence au. conduit d’échappement avec un rétrécissement pour accélérer les fluides ou l’air.

 

 

 

Toutes ces informations ont suscité beaucoup de questions parmi le public des Mardis de l’espace et sur Twitter.

 

 

 

On cherche à réduire l’impact environnemental de nos activités, répond Marie-Anne Clair. « A Kourou, en Guyane, on a travaillé sur l’élimination des résidus de propergol - la poudre », explique Paul de Brem – par des bactéries au lieu de les brûler. Il y a moins de fumées toxiques.

 

 

 

Beaucoup s’intéressent aux différences de coût, et aux moyens de rester compétitifs face à Space X.

 

C’est Marie-Anne Clair qui leur répond. « Le coût récurrent d’un lancement s’élève à 150 millions d’euros pour Ariane 5, il sera de 70 millions d’euros avec Ariane 6. » Cela signifie qu’Ariane 6 pourra effectuer en moyenne 9 lancements par an, soit deux fois plus qu’Ariane 5 ; de quoi dégager des bénéfices dès le 12ème lancement et intéresser les industriels. « Et chez Space X, combien ça coûte ? » insiste le public. « Un lancement coûte actuellement 55 millions de dollars (40 millions d’euros), mais leur prix de vente n’a fait qu’augmenter. En vérité, ils font payer très cher la NASA, 150 millions de dollars (108 millions d’euros) le lancement, afin de proposer des lancements commerciaux moins chers. » Cette information interpelle les auditeurs. Philippe Pascal explique donc que la NASA est habituée à payer beaucoup plus cher.

 

Marie-Anne Clair poursuit sur la question du coût de développement d’Ariane 6 : 3,5 milliards d’euro., Grâce à la simplification du montage industriel et un travail sur les temps et les cycles de fabrication, le prix a sensiblement été diminué. « Ariane 5 nécessite 5 niveaux de sous-traitances et le déplacement des ingénieurs dans 16 pays européens. Chez Space X, tout est fait au même endroit.»

 

 

 

Un membre du public soulève la question du juste retour, une règle européenne : comment demander aux pays d’investir dans Ariane 6 s’il ne sert par leur industrie ? Marie-Anne Clair défend le projet. « Il y a d’autres natures d’investissements spatiaux, comme les satellites, pour les pays hors contrat. »

 

 

 

Un appel d’offre est en cours auprès des industriels, parmi lesquels ASTRIUM, HERACLES, ou encore ASTION, qui sera le maître d’œuvre d’Ariane 6. Il s’agit de définir le panorama industriel pour le premier semestre 2014.

 

Paul de Brem remarque que 2014 représente une échéance politique de premier ordre. En décembre, aura lieu la conférence ministérielle de l’ESA (Agence Spatiale Européenne), qui décidera si oui ou non l’Europe fera Ariane 6.

 

La France est très concernée. Elle est un pays moteur dans le projet Ariane depuis le début. Elle financera Ariane 6 à hauteur de 50 %. Mais il existe un autre projet en Europe, Ariane 5 ME, une autre version plus performante pour laquelle l’ESA développe un moteur cryogénique. L’Allemagne penche  davantage pour l’adoption de ce projet.

 

 

 

 

 

En parallèle, Space X a fait la démonstration, il y a quelques semaines, du lancement à basse altitude d’un étage de lanceur réutilisable. Pour le CNES, aujourd’hui, il est encore trop tôt pour imaginer un lanceur capable d’atteindre une altitude suffisante et de revenir se poser intact sur Terre. « La physique des matériaux ne le permet pas », explique Philippe Pascal. Le CNES garde toutefois cette perspective future en vue.

 

Le premier lancement d’Ariane 6 est prévu pour 2021. A quoi ressemblera-t-elle alors ? On en a désormais une idée, mais tout peut encore changer.

 

 

 

A propos des auteurs :

Gabriel Benet est diplomé de neurosciences cellulaires, spécialisé dans l'autisme et l'électrophysiologie. Actuellement étudiant en journalisme scientifique, il est intéressé par la biologie et la médecine, l'espace, l'archéologie, l'histoire des sciences et l'histoire des médias.

Manon Lamoureux est journaliste scientifique passionnée de découvertes et de littératures.