Dossier de vol - Astrium - EADS

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Données relatives au vol VA213 5. Le Cargo ATV Le Programme et la Mission En 1995, lors de la conférence ministérielle de Toulouse, l’Europe s’est officiellement engagée à participer au programme de la Station Spatiale Internationale en fournissant le laboratoire Columbus (lancé en février 2008) et un véhicule de transfert automatisé, l’ATV (Automatic Transfert Vehicle) lancé par la version A5/ES d’Ariane. Dans ce programme, la France demeure un des principaux contributeurs. En novembre 1998, l’ESA signe un contrat avec EADS Launch Vehicles pour le développement de l’ATV et l’intégration du premier modèle de vol. En juillet 2004, l’ESA signe un contrat avec Astrium pour la production de modèles génériques de l’ATV Le 1 er vol, l'ATV "Jules Verne", eut lieu le 9 mars 2008 lors du vol V181. Le 2 ème vol, l'ATV "Johannes Kepler", eut lieu le 16 février 2011 lors du vol V200. Le 3 ème vol, l'ATV "Edoardo Amaldi", eut lieu le 23 mars 2012 lors du vol V205. Profil d’une mission type du vaisseau Cargo ATV : Elle débute par son lancement en orbite à bord d’une Ariane 5 depuis le CSG. Après sa séparation du lanceur, ses moteurs sont allumés et ses systèmes de navigation activés afin de l’injecter sur une orbite de transfert. Après trois à cinq jours en orbite, le cargo arrive en vue de la Station ; ses ordinateurs commandent alors les manœuvres d’approche finale qui durent deux orbites. La vitesse relative des deux corps est de quelques centimètres par seconde alors que les deux vaisseaux filent à une vitesse orbitale d’environ 28 000 km/h. L’arrimage est entièrement automatique ; en cas de problème, les ordinateurs de l’ATV ou l’équipage de la Station pourront déclencher la manœuvre anticollision préprogrammée, entièrement indépendante du système de navigation principal. Pour un tir le 05 juin, l'arrimage est prévu le 15 juin. L’ATV une fois arrimé, l’équipage de la Station peut pénétrer dans le Cargo Carrier pour en décharger le fret : nourriture, équipements scientifiques et matériel de maintenance. Les réservoirs de combustible sont raccordés à la Station ; la livraison d’air – oxygène ou azote – est effectuée par l’équipage directement dans l’atmosphère ambiante de l’ISS ; l’équipage pompe également l’eau des réservoirs de l’ATV pour la transférer vers les réservoirs de l’ISS. La mission de ravitaillement une fois terminée, l’ATV va devenir alors un ‘’local à poubelles’’, les déchets de la Station y étant peu à peu remisés (ceux-ci se consumeront en même temps que le cargo lors de la rentrée dans l’atmosphère). Après fermeture de l’écoutille par l’équipage de la Station, la séparation ATV s’effectuera automatiquement. Puis ses moteurs procèderont à sa désorbitation ; la rentrée dans l’atmosphère se fera avec un angle très prononcé (contrairement aux vols habités) afin de réaliser une rentrée destructive au-dessus d’une zone bien définie de l’océan Pacifique, cette phase étant guidée et contrôlée. 18
Données relatives au vol VA213 Le véhicule L’ATV est constitué de deux modules : - un module d’avionique et de propulsion, appelé Module de Service, qui assure sa navigation en orbite avec quatre moteurs principaux et 28 petits moteurs pour le contrôle d’attitude. Une fois arrimé, l’ATV peut alors participer au contrôle d’attitude de l’ISS, dé-saturer ses roues à inertie, effectuer les manœuvres d’évitement des débris spatiaux et rehausser son orbite afin de compenser les effets de traînée aérodynamique. - un module pressurisé, appelé Cargo Carrier (transporteur de ‘’fret’’) qui s’arrime à la l’ISS ; d’un volume de 48 m 2 , il est modulaire. Ce module pressurisé transporte huit casiers permettant de ranger du matériel dans des sacs de taille différente. Il est équipé de plusieurs réservoirs pouvant contenir de l’eau potable, du combustible destiné au système de propulsion de la Station et de l’air (oxygène, azote) pour l’équipage. Dans le ‘’nez’’ de l’ATV sont installés les différents systèmes d’approche et le mécanisme d’amarrage fabriqué en Russie Les principales caractéristiques de l’ATV, sont rappelées dans le tableau suivant : * Dimensions * Masse * Puissance • Hauteur : 9,8 m – diamètre structure principale : 4,5 m • envergure en orbite 22,3 m (panneaux solaires déployés) • au décollage (inclut le SDM et l’OCAM) 20 252 kg • sèche (structure) 9 804 kg • ergols : 4815 kg dont 2580 kg au profit de l'ISS • 4,80 kW (3,80 kW en fin de vie) • batteries : 4 x NiCd et 4 x LiMnO2 * Propulsion • bi-ergol : MMH – MON3 ( 4 tuyères principales de 490 N) * Stabilisation * Capacité de transmission * Configuration du cargo A. Einstein * Stations Sol • stabilisé 3 axes • contrôle d’attitude bi-liquide MMH – MON3 (220N) (4 groupes de 5 tuyères et 4 jeux de 2 tuyères) • Antennes : - TDRS TM/TC : bande S - GPS : bande L - Liaison Proxy TM/TC : bande S - Radar KURS : bande C • Masse sèche cargo : 2 497 kg • Oxygène : 100 kg • Eau : 570 kg • Ergols pour l’ISS : 860 kg • Centre de Contrôle ATV : Toulouse, avec utilisation : - du réseau TDRSS et du satellite ARTEMIS - des centres de la NASA et de RSC (Moscou) via l’ISS La durée de vie attendue est de 6 mois (docké à l’ ISS) 19
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