CERA Astronomie et Environnement

Soleil Inscrit le : 17 Oct 2004 Messages : 23166

Salut

L'ATV (Automated Transfert Vehicle) est un véhicule logistique destiné au ravitaillement de la Station Spatiale Internationale (ISS) et à la remontée périodique de son orbite. Il sera lancé par une Ariane 5 équipée de l'étage à propergols stockables (EPS) et restera amarré à la Station pendant six mois au maximum.

Malheureusement, il n'est pas réutilisable. En fin de mission, l'équipage de la Station pourra le remplir de tout ce qui est à mettre au rebut et l'ATV entreprendra alors un vol automatique de rentrée atmosphérique au cours duquel il se consumera.

Seuls un manque d'ambitions et de moyens financiers ont contraint l'Agence Spatiale Européenne (ESA) à développer cet engin utilisable une seule fois. Reste que cela n'a pas empêché plusieurs études d'êtres menées portant sur des évolutions possibles de l'ATV et qui pourraient demander plus ou moins d'adaptations. Ces études ont surtout essayé de démontrer la faisabilité à moindre coût de développer, à partir de la structure de l'ATV, une famille de véhicules spatiaux.

La conception modulaire de l'ATV se prêterait relativement facilement à certaines adaptations. Il est constitué d'un module de propulsion, d'une case à équipements (spacecraft) et d'un module de la charge utile (Integrated Cargo Carrier).

Parmi les adaptations envisagées on citera les options permettant l'amarrage de l'ATV, pas seulement sur la partie russe de l'ISS, mais également sur la partie américaine en utilisant un système d'amarrage universel, avec une ouverture plus large pour le transfert de fret. Il pourrait ainsi permettre de transférer des armoires entières de matériel scientifique (International Standard Payload Racks ou ISPR). Ou encore de développer un transporteur logistique non-pressurisé (Unpressurised Logistics Carrier ou ULC) qui pourrait apporter vers la Station plusieurs tonnes d'équipements qui n'exigeraient pas un transport en milieu pressurisé.

Capsule de rentrée atmosphérique non habitée

Une des adaptations prévoit le remplacement du module pressurisé par une capsule de rentrée atmosphérique ce qui permettrait de redescendre sur Terre toutes charges utiles. Ce projet s'appuiera sur l'expérience de la capsule de rentrée atmosphérique menée en octobre 1998. Cette option permettant de ramener des charges utiles depuis l'ISS seraient sans doute les plus faciles à mettre en oeuvre et présentent un intérêt certain. Ce serait d'ailleurs une étape possible dans l'évolution vers une capsule de secours qualifiée pour le vol humain.

Un véhicule de transport d'équipage (Crew Transport Vehicle ou CTV)

Autres études exploratoires menées, l'adaptation de l'ATV en véhicule habité. Plusieurs modifications seront nécessaires pour qualifier l'engin pour le vol habité (bouclier de rentrée, procédures d'atterrissage et de récupération). Le module pressurisé de l'ATV serait transformé en capsule de sauvetage des équipages de l'ISS dans un premier temps. A terme, on pourrait envisager un véhicule de transfert d'équipage entre la Terre et la Station, lancé par une Ariane 5 dite "man-rated".

Laboratoire scientifique

En l'état, l'ATV s'amarre à la Station et est seulement utilisé pour le déchargement de matériel. Une des évolutions possibles serait de faire évoluer l'ATV vers un laboratoire non piloté pouvant évoluer librement et capable de s'amarrer périodiquement à l'ISS pour réapprovisionnement et appui logistique. Cette idée est séduisante car le niveau de microgravité pourrait être bien meilleur que sur l'ISS elle-même. Un vaisseau spatial en vol libre pourrait également servir de chaloupe de secours à l'équipage en cas d'extrême urgence.

Notons que ce concept avait déjà été évoqué lors de l'élaboration du projet Colombus. Avant de devenir le module de recherche européen faisant partie de l'ISS, celui-ci était en effet envisagé comme une unité autonome, capable de s'amarrer périodiquement à la station.

Mini Station Spatiale

Des études ont également été menées pour voir la faisabilité de construire une "mini station spatiale" en réunissant plusieurs ATV au moyen de deux mécanismes d'amarrage, un à l'avant et un à l'arrière, pour former une sorte de train.

Idées exotiques

Parmi les scénarii les plus exotiques, on citera l'adaptation pour le transport de plusieurs tonnes d'équipements comprenant des télescopes spatiaux, d'équiper le noyau de l'ATV d'une petite capsule éjectable capable de renvoyer environ 150 kilogrammes de cargaison à terre à la fin de sa mission.

D'autres évolutions envisageraient de s'appuyer sur la structure de l'ATV pour concevoir un véhicule de transfert planétaire capable de transférer de grosses charges utiles telles que des véhicules d'exploration, des vaisseaux planétaires et des télescopes spatiaux, vers des orbites lunaires ou martiennes.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4249
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Quand aura lieu le premier lancement ?
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Je ne sais pas si cela est programmé Laurentino. Je vais me renseigner, à moins que d'autres personnes du forum connaissent la réponse.

La NASA planche sur l'utilisation d'un ATV pour désorbiter la Station Spatiale Internationale (ISS) en 2016, date à laquelle elle sera arrivée en fin de vie théorique. Initialement, la NASA prévoyait d'utiliser une navette pour diriger la Station dans le Pacifique mais le retrait de la flotte de navettes en 2010 la contraint à trouver une solution de rechange. Quant aux successeurs des navettes, les capsules Orion, la NASA se fait très discrète sur leur capacité à désorbiter la Station.

L'ATV européen est le seul véhicule spatial capable de cette poussée. D'ailleurs il a été conçu pour cela, mais dans l'autre sens. En effet, il sera notamment utilisé pour relever l'orbite de la Station de façon à compenser ses pertes régulières d'altitude, un phénomène normal.

Reste que 2016 est une date toute théorique qui arrange bien la NASA. Les américains ont clairement fait savoir leur désengagement progressif de la Station à partir de 2010. Or, les Chefs des agences spatiales impliquées dans la construction de la Station ont toujours dit qu'elle serait utilisée pendant au moins 10 après la fin de sa construction, prévue en 2010 / 2011. Cela autorise une utilisation jusqu'en 2020.

Bien que la Station donne des signes de vieillissement qui pour l'instant ne sont pas de nature à mettre en jeu la sécurité des équipages, des études sont en cours pour voir comment utiliser la Station au-delà de 2020. On imagine mal les Russes et les Européens abandonner l'ISS si cette dernière fonctionne de façon optimale. Si les Russes projettent l'envoi de nouveaux modules, il est plus vraisemblable que cette extension de mission passera par le remplacement ou la modernisation des systèmes de contrôle de la Station ou de soutien vie les plus usagés, ceux qui montrent des signes évidents de vieillissement et ceux dont la durée de vie théorique a été dépassée.

S'il est trop tôt pour parler de plonger la Station dans le Pacifique (le plus gros brûlera dans l'atmosphère), il est néanmoins opportun de se poser la question de savoir qui le fera. Si l'ATV est choisi, cela peut poser un problème à l'ESA qui en l'état prévoit 5 missions ATV (2008, 2010, 2011, 2012 et 2013) avec une option pour la construction de 2 autres véhicules de transfert.

Autrement dit, si le dernier ATV est lancé en 2013, voire 2015 dans le cas où 2 autres sont commandés à EADS Astrium, le problème peut se poser si l'on décide d'en construire un dernier en 2020. Il peut être très coûteux de remettre en route la chaîne de fabrication, voire très difficile d'un point de vue technique.

source : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4264

nota : ce qui me désole, c'est que la construction d'ISS n'est pas encore achevée, qu'on entend déjà parler de sa destruction. Je doute qu'elle soit détruite en 2016, mais bon c'est juste un avi personnel.
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Plus de 19 tonnes, une orbite très particulière: le lancement de Jules Verne, le premier exemplaire de l'ATV qui aura lieu dimanche, sera pour Ariane 5 une mission au profil totalement inédit. Une grande première qui a nécessité de nombreux aménagements sur le lanceur menés à bien sous la supervision du CNES.

Un plan de vol inédit

Pour lancer l'ATV, le lanceur européen a du s'adapter aux contraintes nouvelles imposées par l'ATV. Tout d'abord, il s'agit d'embarquer une charge utile pouvant atteindre 21 tonnes (Jules Verne, le premier exemplaire, pèse pour sa part 19,4 tonnes) soit plus de 2 fois la masse de satellite transportée habituellement.

Ensuite, le lanceur devra rallumer son étage supérieur à 2 reprises après une longue phase balistique: un premier complément de poussée, de 30 secondes, pour circulariser l'orbite à 260 km d'altitude.

Le second, de 15 secondes, pour "freiner" l'étage supérieur et provoquer sa rentrée contrôlée au-dessus du Pacifique, empêchant ainsi tout retour aléatoire au-dessus de zones habitées.

Enfin, l'objectif est d'atteindre une orbite circulaire inclinée de 51,6°. Habituellement, les satellites confiés aux lanceurs Ariane sont placés sur des orbites géostationnaires inclinées d'environ 5,5° ou des orbites polaires inclinées d'environ 98,8°.

Une Ariane 5 adaptée

Pour mener à bien une telle mission, une version particulière d'Ariane, "ES-ATV", a été développée.

L'Ariane 5 "ES-ATV" est née de l'assemblage d'éléments existants, éprouvés sur des versions déjà en service: l'étage principal cryotechnique de la version la plus puissante d'Ariane 5, 2 étages d'accélération à poudre. Le tout surmonté d'un étage supérieur (EPS) pouvant être rallumés jusqu'à 5 fois, et notamment adapté à la desserte de l'ISS. Une manoeuvre qui a été testée en vol avec succès en octobre dernier, validant ainsi la séquence d'allumage.

Afin de résister à des charges plus importantes, la structure du lanceur a également fait l'objet de quelques modifications. Ainsi la case à équipement, "boîte crânienne" du lanceur, en matériau composite a été renforcée. Le système de contrôle d'attitude a été adapté pour pouvoir manoeuvrer ce passager particulier au cours d'une mission de longue durée. Enfin, les ergols liquides de l'étage supérieur seront réchauffés (de 27°C à 33°C) avant le lancement pour éviter de trop refroidir durant la phase balistique.

source
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Le "Jules Verne", premier d'une série de véhicules de transfert automatiques (ATV) conçus par l'Agence spatiale européenne (ESA) pour ravitailler la Station spatiale internationale (ISS) et pour en rehausser l'orbite, a été lancé ce matin avec succès sur une orbite terrestre basse par une Ariane-5.

Dans les semaines à venir, il effectuera des manoeuvres de rendez-vous en vue de s'amarrer à l'ISS et de ravitailler l'équipage de la station en fret, en ergols, en eau et en oxygène.

Le lancement a eu lieu au Port spatial de l'Europe, à Kourou (Guyane française), à 05:03 heure de Paris (01h03 heure locale). Pour cette mission, il a fallu recourir à une nouvelle version du lanceur, Ariane-5 ES, qui a été spécifiquement adaptée pour injecter ce vaisseau de près de 20 tonnes – soit une capacité d'emport plus de deux fois supérieure à celle de la version précédente – sur une orbite circulaire basse inclinée à 51,6 degrés par rapport à l'équateur et qui est équipée d'un étage supérieur réallumable (voir notre news).

Compte tenu de cette trajectoire de lancement inhabituelle, il a fallu faire appel à deux nouvelles stations de poursuite et de télémesure installées à bord d'un navire dans l'océan Atlantique et aux Açores. Après une phase de combustion initiale de 8 minutes au-dessus de l'Atlantique, l'étage supérieur d'Ariane-5 a amorcé un vol balistique de 45 minutes au-dessus de l'Europe et de l'Asie, puis il s'est rallumé pour un vol propulsé de 40 secondes au-dessus de l'Australie, nécessaire à la circularisation de l'orbite. La séparation du "Jules Verne", suivie par une station sol de Nouvelle-Zélande, a eu lieu à 06h09 heure de Paris (02h09heure locale).

Le vaisseau spatial le plus complexe jamais construit par l'Europe

Le "Jules Verne" gravite maintenant autour de la Terre sur le même plan orbital que l'ISS, mais à 260 km d'altitude, contre 345 km pour la station. Il est suivi en permanence par le Centre de contrôle de l'ATV, installé dans les locaux du CNES à Toulouse (France). Ce centre assurera le contrôle en vol du véhicule tout au long de sa mission, en coordination avec les centres de contrôle de la mission ISS de Moscou et de Houston. Après une démonstration des manoeuvres de sécurité en vol libre, l'ATV effectuera des manoeuvres de phasage orbital en vue de son rendez-vous avec l'ISS, le premier créneau d'amarrage étant prévu le 3 avril , après le départ de la navette spatiale américaine Endeavour.

Baptisé "Jules Verne" en hommage au célèbre écrivain et visionnaire français du XIXe siècle, ce premier ATV est le plus grand et le plus complexe des vaisseaux spatiaux jamais développés par les Européens, combinant les fonctions d'une plateforme autonome, d'un véhicule spatial pilotable et d'un module de Station spatiale. Il mesure environ 10 m de hauteur pour un diamètre de 4,5 m, et affiche une masse au lancement de 19 357 kg. Il se compose d'un module pressurisé de 45 m3, dérivé de la coque pressurisée de Columbus, et d'un système d'amarrage de fabrication russe, semblable à celui des capsules Soyouz, utilisées pour le transport d'équipages, ou des vaisseaux de ravitaillement Progress. Près de trois fois plus grand que le ravitailleur russe, l'ATV peut transporter environ trois fois plus de fret.

L'ATV est également le tout premier véhicule spatial au monde à avoir été conçu pour effectuer des manoeuvres d'amarrage en mode automatique dans le respect des contraintes de sécurité très strictes liées à la conduite des vols spatiaux habités. Il est équipé de systèmes de navigation de haute précision et d'un logiciel de vol beaucoup plus complexe que celui d'Ariane-5.

Une nouvelle contribution de l'ESA à la "copropriété" ISS

Approuvé par l'ESA en 1995 pour contribuer financièrement aux coûts d'exploitation de l'ISS, le développement de l'ATV a été mis en route en 1998 par une équipe industrielle placée sous la direction d'Astrium Space Transportation et comprenant une trentaine de contractants représentant 10 pays européens.

A l'occasion de cette première mission ATV, le "Jules Verne" acheminera 4,6 t de charge utile, dont 1 150 kg de masse sèche, 856 kg d'ergols destinés au module russe Zvezda, 270 kg d'eau potable et 21 kg d'oxygène. Lors de ses missions suivantes, l'ATV transportera une charge utile plus importante, pouvant aller jusqu'à 7,4 t.

Environ 50% de la charge utile du "Jules Verne" se composent d'ergols de réallumage, que le système de propulsion de l'ATV utilisera pour effectuer des manoeuvres périodiques destinées à rehausser l'orbite de l'ISS afin de compenser sa descente naturelle due à la trainée atmosphérique.

Quatre mois après son amarrage, le "Jules Verne" quittera l'ISS, emportant à son bord les déchets de la station. Il sera ensuite désorbité au-dessus du Pacifique Sud et effectuera une rentrée contrôlée dans l'atmosphère, où il se consumera.

Ce n'est qu'un début

Après le "Jules Verne", l'ESA a déjà commandé à l'industrie quatre autres ATV pour des missions prévues d'ici à 2015.

Avec l'ATV de l'ESA et le Progress russe, l'ISS disposera de deux systèmes indépendants capables d'assurer sa desserte après le retrait de la navette spatiale américaine en 2010. Ces systèmes, bientôt complétés par le véhicule de transfert japonais H-II (HTV), seront cruciaux pour la fiabilité de l'exploitation de la station.

"Le mois dernier, avec l'amarrage du laboratoire Columbus, l'Europe a pris pied dans la structure en copropriété de l'ISS. Avec le lancement du premier ATV, elle dispose maintenant de son premier cargo de l'espace", a déclaré Daniel Sacotte, Directeur du Programme Vols habités, Microgravité et Exploration à l'ESA. "Nous sommes maintenant copropriétaires de l'ISS et nous allons bientôt devenir des partenaires à part entière de l'exploitation de la station. Avec l'ATV, nous assurerons la desserte de l'ISS en l'approvisionnant en fret et en offrant une capacité de rehaussement d'orbite."

Selon Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l'ESA, "le lancement du "Jules Verne" par Ariane-5 ES marque une étape importante pour l'ESA. Avec l'ATV, le véhicule spatial le plus lourd et le plus complexe jamais construit par notre agence, l'Europe devient un partenaire indispensable de l'ISS. Cet événement est le fruit d'une coopération étroite entre les Etats membres, l'industrie européenne, Arianespace, le CNES, le personnel de l'ESA et les partenaires internationaux. Mais les prochaines étapes de la mission Jules Verne sont tout aussi importantes eu égard à l'objectif du lancement: réussir la manoeuvre de rendez-vous et d'amarrage automatique à l'ISS, pilotée depuis le Centre de contrôle de l'ATV à Toulouse. Une fois cet objectif atteint, nous aurons franchi un nouveau cap qui permettra de renforcer le rôle de l'ESA dans les activités futures d'exploration internationale du système solaire."

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5148
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Le Véhicule automatique de transfert européen (ATV) est en route vers la Station Spatiale Internationale (ISS) pour sa première mission, ce qui n'empêche pas les ingénieurs de plancher sur les possibles futures évolutions du cargo spatial.

Le principal défaut de l'ATV c'est de ne pas être réutilisable. Au terme de leur mission de 6 mois, chaque ATV finit sa carrière brûlé dans l'atmosphère, au-dessus de l'océan pacifique après une rentrée destructive contrôlée. Et c'est bien dommage pour un engin de cette valeur. Seul un manque d'ambitions et de moyens financiers ont contraint l'Agence spatiale européenne à développer cet engin utilisable une seule fois.

Les ingénieurs étudient la faisabilité de développer à moindre coût à partir de la structure de l'ATV, une famille de véhicules spatiaux qui n'ont plus rien à voir avec le simple conteneur destiné à apporter des vivres et du fret aux équipages à bord de la Station. La conception modulaire de l'ATV (Automated Transfert Vehicle) se prêterait relativement facilement à certaines adaptations. Il est constitué d'un module de service, de charge d'utile et du système d'amarrage à la Station. L'ATV pourrait aussi être capable un jour d'emmener des Européens dans l'espace.

Parmi les adaptations envisagées, on citera les options permettant l'amarrage de l'ATV pas seulement sur la partie russe de l'ISS, mais également sur la partie américaine en utilisant un système d'amarrage universel, avec une ouverture plus large pour le transfert de fret. Il permettrait de transférer des armoires entières de matériel scientifique (International Standard Payload Racks ou ISPR). Ou encore de développer un transporteur logistique non-pressurisé (Unpressurised Logistics Carrier ou ULC) qui pourrait apporter vers la Station plusieurs tonnes d'équipement n'exigeant pas un transport en milieu pressurisé.

Capsule de rentrée atmosphérique non habitée

Une des adaptations prévoit le remplacement du module pressurisé par une capsule de rentrée atmosphérique, ce qui permettrait de redescendre sur Terre toutes sortes de charges utiles. Ce projet s'appuiera sur l'expérience de la capsule de rentrée atmosphérique menée en octobre 1998 (ARD).

Cette option permettant de ramener des charges utiles depuis l'ISS est l'une des plus faciles à mettre en oeuvre. Ce serait d'ailleurs une étape possible vers l'évolution d'une capsule de secours qualifiée pour le vol humain.

Un véhicule de transport d'équipage (Crew Transport Vehicle ou CTV)

Autres études exploratoires menées, l'adaptation de l'ATV en véhicule habité. Plusieurs modifications seront nécessaires pour qualifier l'engin pour le vol habité (bouclier de rentrée, procédures d'atterrissage et de récupération). Le module pressurisé de l'ATV serait utilisé comme véhicule de secours dans un premier temps avant d'envisager d'en faire un véhicule de transfert d'équipage entre la Terre et la Station, lancé par une Ariane 5 dite 'man-rated'.

Laboratoire scientifique

En l'état, l'ATV s'amarre à la Station. Il est seulement utilisé pour le déchargement de matériel. Une des évolutions possibles serait de le faire évoluer vers un laboratoire automatique à proximité de la Station et capable de s'en amarrer périodiquement pour réapprovisionnement et appui logistique. Cette idée est séduisante car le niveau de microgravité pourrait être bien meilleur que sur l'ISS. Un vaisseau spatial en vol libre pourrait également servir de capsule de secours à l'équipage en cas d'extrême urgence.

Notons que ce concept a déjà été évoqué lors de l'élaboration du projet Colombus. Avant de devenir le laboratoire scientifique que l'on connaît, Columbus était en effet envisagé comme une unité autonome, capable de s'amarrer périodiquement à la station.

Mini Station spatiale

Des études exploratoires ont également été menées pour voir la faisabilité de construire une "mini station spatiale" en réunissant plusieurs ATV au moyen de deux mécanismes d'amarrage, un à l'avant et un à l'arrière, pour former une sorte de train.

Idées exotiques

Parmi les scénarii les plus exotiques, on citera l'adaptation pour le transport de plusieurs tonnes d'équipements comprenant des télescopes spatiaux, d'équiper le noyau de l'ATV d'une petite capsule éjectable capable de renvoyer environ 150 kilogrammes de cargaison à terre à la fin de sa mission.

D'autres évolutions envisageraient de s'appuyer sur la structure de l'ATV pour concevoir un véhicule de transfert planétaire capable de transférer de grosses charges utiles telles que des véhicules d'exploration, des vaisseaux planétaires et des télescopes spatiaux, vers des orbites lunaires ou martiennes.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5164
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L'ATV "Jules Verne" a accompli deux manoeuvres orbitales mercredi 12, se propulsant jusqu'à une altitude de 303 km, à mi-chemin entre l'orbite d'injection sur laquelle l'avait placé son lancement dimanche dernier et l'orbite de la Station spatiale internationale.

Pour ces transferts orbitaux, l'ATV a utilisé deux de ses quatre moteurs principaux. Chaque mise à feu a duré approximativement 2 minutes et fourni un changement de vitesse d'un peu plus de 6 m/s. Ces deux mises à feu en suivaient deux autres effectuées sur commande des contrôleurs de mission au Centre de contrôle de l'ATV de l'ESA à Toulouse. "Tout fonctionne parfaitement désormais aussi bien sur la chaîne de propulsion principale que sur la redondance," se réjouit John Elwood, directeur de projet ATV à l'ESA. "La même chaîne - Configuration de Propulsion A - que nous avons activée lundi a été utilisée pour les deux mises à feu d'hier et pour celles d'aujourd'hui."

"Le vaisseau dans son ensemble fonctionne à merveille et le degré de contrôle effectif au cours de ces manoeuvres a même été meilleur que nous ne l'attendions," poursuit John Elwood. Après analyse, les mises à feu se sont même révélées avoir été effectuées avec une marge de 0,3% par rapport à l'objectif. Ces manoeuvres ont augmenté l'altitude du "Jules Verne" d'environ 20 km et l'on amené sous l'orbite de l'ISS, qui gravite à une altitude de 340 km, et derrière elle, le vaisseau et la station étant séparés par un angle de phase d'environ 280°.

Après une première mise à feu à 13h20, heure d'Europe continentale, une seconde a suivi à 14h01 et a été commandée et surveillée via Artemis, le propre satellite-relais de l'ESA, en raison d'un trou dans la couverture du réseau américain TDRS à ce moment là. Cette manoeuvre a donc été 100% européenne.

L'équipe ATV met maintenant à l'essai l'une des fonctions de sécurité principales du vaisseau, la manoeuvre anti-collision, ou CAM (Collision Avoidance Manoeuvre). L'ATV "Jules Verne" est équipé d'un système totalement indépendant grâce auquel, en cas de nécessité, il peut recevoir une impulsion dans la direction opposée à la Station spatiale durant la procédure d'amarrage automatique.

Une CAM mettrait en oeuvre un système de contrôle entièrement indépendant, avec ses capteurs et ses propulseurs, géré par un ordinateur séparé fonctionnant avec un logiciel développé complètement à part du reste de l'ATV. "Si tout le reste est en panne, c'est la manoeuvre qui sert réellement de "redondance des redondances". Si les choses vont vraiment mal, c'est notre ultime système de sécurité," explique John Elwood.

Une démonstration réelle de la manoeuvre anti-collision est prévue pour ce vendredi 14 mars, à partir de 8h56, heure d'Europe continentale. "La démonstration de la CAM est vraiment une activité critique, car elle implique d'éteindre les systèmes principaux du vaisseau et de voler réellement sous le contrôle du système de secours de la CAM. Nous surveillerons le vaisseau de très près ce vendredi," reconnaît Bob Chesson, le chef de l'équipe des opérations de vols habités de l'ESA.

Cette intense activité pour l'équipe du "Jules Verne" intervient juste après le succès de l'opération de récupération réalisée durant la nuit du 10 mars, quand une des chaînes de commande de propulsion a été réactivée après avoir été désactivée automatiquement peu après le lancement. Cette récupération a été une opération complexe, qui a impliqué des ingénieurs du maître d'oeuvre industriel Astrium, l'équipe de projet ATV à l'ESA et l'équipe conjointe de contrôle de mission ESA-CNES au Centre de contrôle de l'ATV.

"Nous étions inquiets, mais le "Jules Verne" va bien maintenant. Je crois ne jamais avoir vu une coopération si forte entre autant d'équipes réalisée de manière aussi efficace. C'était incroyable de voir ces gars-là en action," affirme Bob Chesson.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5167
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Soleil Inscrit le : 17 Oct 2004 Messages : 23166

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L'ATV Jules Verne est passé derrière l'ISS jeudi matin au terme de 3 manoeuvres qui se sont parfaitement déroulées. Il entame ce week-end la première phase de sa démonstration d'approche: le Demo day 1.

Il s'agit, pour les ingénieurs du centre de contrôle de Toulouse, de vérifier l'aptitude de l'ATV à utiliser son système de navigation GPS pour pratiquer une navigation relative avec l'ISS. Ainsi ce samedi, Jules Verne devra partir d'une position située à 39 km derrière l'ISS pour se rapprocher à 3,5 km. Le Demo day 2 aura lieu seulement si cette première phase est validée.

Ces deux manoeuvres, prévues les 29 et 31 mars, permettront de démontrer la capacité de l'ATV à s'amarrer en toute sécurité à l'ISS et notamment à exécuter une manoeuvre d'évasion commandée par l'équipage de l'ISS quand il ne se trouvera plus qu'à 12 mètres de la station.

L'amarrage du Jules Verne est prévu pour le 3 avril 2008 à 16 h 41 CEST. La décision finale de procéder à cette manoeuvre sera prise par le Comité Directeur de l'ISS en concertation avec les partenaires européens 24 heures seulement avant les opérations.

Pour cette première tentative, l'ESA et le CNES vont assurer la retransmission de l'événement en direct vers différents sites européens depuis le Centre de Contrôle de l'ATV installé au CNES/Toulouse.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5218
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Soleil Inscrit le : 17 Oct 2004 Messages : 23166

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Hier samedi, l'ATV "Jules Verne" a démontré sa capacité à naviguer en toute sécurité depuis un point situé à 39 km de l'ISS ("en arrière" par rapport à son vecteur vitesse) et de s'approcher jusqu'à un point de stationnement à tout juste 3,5 km en utilisant une navigation par GPS relatif. Le vaisseau a ensuite exécuté une manoeuvre d'échappement commandée par le Centre de contrôle de l'ATV (ATV-CC), à Toulouse qui l'a amené à s'éloigner jusqu'à une distance de sécurité.

"Tous les systèmes ont été parfaitement nominaux, ce qui est très satisfaisant pour cette première journée où nous avons vraiment testé les capacités de rendez-vous du véhicule", s'est félicité John Ellwood, chef du projet ATV à l'ESA.

La démonstration a aussi confirmé que le "Jules Verne" est capable d'établir une liaison bidirectionnelle continue avec l'ISS pour l'échange de données. Grâce à cette liaison à haut débit en bande S, qui a été établie à une distance de 40 km de l'ISS, le "Jules Verne" a pu pour la première fois effectuer des mesures en GPS relatif avec la Station. Le GPS relatif est une technique de navigation qui permet aux calculateurs de l'ATV de comparer les données fournies par les récepteurs GPS de l'ATV et ceux de l'ISS pour naviguer avec grande précision par rapport à la Station.

Pour l'équipe de contrôle à Toulouse comme pour l'équipage de l'ISS, cette liaison à 64 kbits/s a aussi rendu possible la démonstration de toutes les connexions cruciales de communications et d'échanges de données entre le vaisseau et la Station, y compris la capacité pour les systèmes de surveillance de chacun d'envoyer et de recevoir des informations.

Quand le "Jules Verne" a atteint son point de stationnement le plus proche, à 3,5 km de l'ISS, le vaisseau (de la taille d'un gros autobus) a allumé ses feux de position et le système russe de transpondeurs radar Kours a été activé sur l'ATV et l'ISS. Ce système, utilisé depuis des décennies sur les stations et les véhicules russes, fournit une évaluation indépendante de la distance et de la vitesse relative pour l'équipage surveillant l'approche finale du "Jules Verne".

Au cours de la démonstration, les astronautes à bord de l'ISS ont signalé qu'il leur avait été possible de voir le "Jules Verne" à l'oeil nu. Le vaisseau pouvait aussi être suivi via les différentes caméras de l'ISS sur les écrans de l'ATV-CC.

"Pour l'équipe de contrôle, pouvoir voir les allumages des propulseurs de contrôle d'attitude de l'ATV sur les écrans a été particulièrement excitant et a mis un peu de vie dans tout ça", a relevé Bob Chesson, chef des opérations vol habité à l'ESA. "C'était fantastique de retrouver le "Jules Verne" et de le voir fonctionner si parfaitement, ce qui est de bon augure pour les jours à venir."

Les données recueillies au cours de cette première journée de démonstration vont maintenant être analysées par l'équipe JADOR (Jules Verne ATV Demonstration Objectives Report) de l'ESA. Un rapport sera ensuite soumis à l'IMMT (ISS Mission Management Team). Après évaluation et autorisation le 30 mars, l'ATV pourra poursuivre sa mission avec une seconde journée de démonstration lundi (Demo day 2), qui comprendra une approche jusqu'à 11 m de la Station.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5220
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Hier lundi, l'ATV "Jules Verne" a effectué sa seconde phase de démonstration d'approche avec succès. Vers 16h, le véhicule a rejoint le point S2, où il s'était arrêté samedi avant d'effectuer une manoeuvre d'éloignement. Un peu plus d'une heure plus tard, il a rejoint de manière autonome son point suivant, à 249 mètres de la station.

Après s'être retourné (pointé vers la Terre), ses instruments de navigation ont été activés et dirigés vers les cibles du port d'amarrage russe. L'ATV a ainsi poursuivi son approche à 19 mètres, puis 11 mètres seulement de la station. A 18h45, l'équipage de l'ISS a provoqué une dernière manoeuvre d'évitement, qui engendre un freinage de 4 m/s, concluant ainsi les activités du "Demo Day 2". Toutes les commandes qui lui ont été envoyés par l'ATV-CC à Toulouse ou par l'équipage à bord de l'ISS se sont déroulées nominalement.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5227
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Après la seconde journée de démonstration, L'ATV Jules Verne attend actuellement le feu vert des responsables de l'ISS pour son rendez-vous avec l'ISS prévu jeudi 3 avril 2008. L'amarrage, encore appelé docking, est une phase durant laquelle l'ATV, à quelques mètres à peine de son objectif final, effectue toutes les opérations mécaniques, électriques jusqu'à l'ouverture du sas. L'approche est lente et extrêmement précise. L'autorisation émane du centre de contrôle américain de Houston mais également russe, à Moscou, puisque l'ATV s'amarre à Zvezda, le segment russe de l'ISS.

Cet amarrage est rendu possible grâce au succès des phases de démonstration qui se sont déroulées le 29 mars et le 31 mars.

Les étapes que suivra Le Jules Verne pas à pas sont les suivantes (les temps sont donnés en heure locale):

S-1/2 (39 km derrière et 5 km sous l'ISS):
Le Jules Verne attend le go pour approche finale

S0 (30 km derrière et 5 km sous l'ISS):
Pre-homing: l'ATV navigue grâce à son système GPS absolu. L'ATV-CC vérifie les calculs de bord et environ 3mn avant le début du homing, le go for Homing est donné.

S1 (15,5 km derrière et 5 km sous l'ISS):
13H19
Début du homing – 4 poussées successives vont transférer le Jules Verne du point S1 au point S2 (la première et la dernière sont les plus importantes, les deuxième et troisième servant de réajustement)

S2 (3,5 km derrière et 100 m au-dessus):
Arrivée 14H05 - Départ 14H37
Station keeping point. Les lumières extérieures sont activées. Le radar russe également et l'équipage de la station peut commencer à utiliser les données qu'il transmet. L'approche continue, basée sur le système GPS relatif. L'ATV-CC vérifie les calculs de bord. Il demande à l'équipage de l'ISS de réaliser les tests Hold et Retreat. L'ATV-CC envoie la commande Go pour approche (4 poussées seront nécessaires pour le tranfert vers S3)

500 m derrière l'ISS:
L'ISS, grâce au système vidéo de Zvezda, peut voir l'ATV sur l'écran Simvol. Cet écran permet à l'équipage de visualiser l'approche finale: ses données sont également transmises au sol.

S3 (249 m derrière l'ISS):
Arrivée 15h17 - Départ 15h54
Station keeping point. Mise en action des vidéomètres et télégoniomètres, instruments laser qui calculent la distance entre l'ATV et l'ISS et l'orientation nécessaire de l'ATV. La cible d'approche est activée. Le go est donné pour la première phase de l'approche finale.
La vitesse de Jules verne descend d'environ 40cm/s à 7cm/s.

S4 (19 m derrière):
Arrivée 16h15 - Départ 16h30
Station keeping point. Manoeuvre de pointage en direction de l'axe du port d'amarrage Le vidéomètre de proximité est actionné. Le go est donné pour la deuxième phase d'approche finale.

S41 (11 m derrière):
Arrivée 16h33
Départ pour amarrage: 16h38
Station keeping point. L'ATV maintient sa position. L'équipage de la station attend le go de l'ATV-CC pour envoyer l'ordre d'amarrage au Jules Verne, puis guide l'ATV jusqu'à 1m. A partir de cette distance, plus aucun ordre n'émane de l'ISS vers l'ATV. C'est le Crew Hands Off et l'ATV va s'amarrer automatiquement.

16h41 c'est fait ! AMARRAGE au segment russe Zvezda.

16h51 environ: Fermeture des crochets.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5230
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Après plusieurs semaines de tests et une répétition générale lundi et mardi, l’ATV (Automated transfert Vehicle), premier vaisseau cargo européen, est fin prêt pour un amarrage jeudi après midi avec la Station spatiale internationale (ISS). Le rendez-vous est fixé à 16H41, heure de Paris.

Cette étape, le « docking », considérée comme la plus délicate du voyage, il faut éviter la collision, se fera à la vitesse d'approche de sept centimètres par seconde lorsque les deux structures ne seront plus séparées que par quelques mètres. L'ensemble évoluera en revanche autour de la terre à la vitesse de 28.000km/h, et à une altitude de 400 kilomètres.

Le Jules Verne doit se fixer sur le module d'arrimage russe Zvezda, qui a accueilli jusqu'ici des vaisseaux Progress, trois fois plus petits. Lorsqu’il sera à 11 mètres de la station, c’est l ‘équipage de l’avant-poste orbital qui prendra en charge les manœuvres jusqu’à ce que le Jules Verne soit pré-positionné à un petit mètre de l’ISS. Commencera alors une phase «Crew Hands Off » (sans opérateurs), à partir de cette distance plus aucun ordre n’émane de l’ISS : l’ATV va s’amarrer automatiquement. Plusieurs faisceaux lasers guideront ainsi le Jules Verne vers le système d'ancrage qui mesure à peine 60 cm de diamètre. Durant cette phase, une grande partie des ordinateurs de bord seront mobilisés pour pouvoir déclencher à tout moment une manœuvre d’évitement d’urgence en cas de risque de collision.

Une fois accroché à l’ISS, l’ATV pourra livrer ses 9 tonnes de fret. Outre sa fonction de ravitaillement, l'ATV aura aussi pour mission, via ses propres moteurs, de rehausser l'orbite de l'ISS. Le module pressurisé de 10 mètres de long pour 4,5 mètres de diamètre restera arrimé à la Station durant près de six mois, puis servira ensuite de poubelle aux astronautes. Il sera alors désolidarisé de la Station et renvoyé vers la Terre où il se désintégrera lors de son entrée dans l'atmosphère. Le vaisseau européen, dont cinq exemplaires au minimum doivent être construits, représente aussi la contribution financière de l'Europe à la Station spatiale internationale, et deviendra indispensable au fonctionnement de l'ISS au-delà de 2010, lorsque les navettes américaines Atlantis et Endeavour cesseront de fonctionner.

source http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/
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Hier jeudi 3 avril 2008, l'ATV Jules Verne, premier vaisseau spatial européen conçu à des fins de ravitaillement et de rehaussement d'orbite, s'est amarré sans problème en mode automatique à la Station spatiale internationale (ISS).

Cet amarrage constitue la première étape de la mission principale du Jules Verne, à savoir livrer à la station du fret, des ergols, de l'eau, de l'oxygène et une capacité de rehaussement d'orbite, de même qu'il marque l'entrée de l'ESA dans le club fermé des partenaires capables d'accéder par leurs propres moyens au complexe orbital.

Ce vaisseau sans équipage de 19 tonnes a quitté sa position d'attente à 39 km derrière la station spatiale – qui représente une masse de 275 tonnes - pour effectuer pendant 4 heures une manoeuvre d'approche comportant plusieurs arrêts à des points de contrôle. Calculant en mode autonome sa propre position au moyen d'un GPS relatif (comparaison entre les données recueillies par ses récepteurs GPS et ceux de l'ISS), l'ATV a également utilisé, à proximité de la station, des vidéomètres pointés vers les rétroréflecteurs laser de l'ISS pour déterminer sa distance et son orientation par rapport à sa cible.

L'approche finale s'est faite à une vitesse relative de 7 cm/s, avec une précision de moins de 10 cm, alors que l'ATV et l'ISS évoluaient à environ 28 000 km/h, à quelque 340 km d'altitude au-dessus de la Méditerranée orientale. La sonde d'amarrage du "Jules Verne" a été capturée par le cône d'amarrage situé à l'extrémité arrière du module russe Zvezda à 16h45 CEST. L'amarrage s'est terminé par l'activation des crochets de verrouillage à 16h52 CEST.

Quelques explications sur l'amarrage

Le système d'amarrage mis en oeuvre hier après-midi par l'ATV Jules Verne est identique à celui qui équipe les vaisseaux Soyouz et les cargos Progress depuis plus de 30 ans. Ce RDS (Russian Docking System), réalisé par RKK Energiya, a été fourni par la Russie à l'ESA en échange du système de gestion de données du segment russe de l'ISS, le DMS-R (Data Management System), fourni par l'ESA à la Russie.

Le Jules Verne dispose d'un dispositif électromécanique de RDS mâle ou ADA (Active Docking Assembly) muni d'une sonde déployable porteuse d'un connecteur à son extrémité. Lors de l'amarrage, ce connecteur était pointé vers l'adaptateur femelle conique – ou PDA (Passive Docking Assembly) - de la baie arrière du module Zvezda et il est venu se loger dans un dispositif de capture. Le mouvement résiduel de l'ATV a été amorti par un système électromagnétique.

La sonde a ensuite été rétractée mécaniquement jusqu'à ce que les deux colliers d'arrimage de l'ATV et de Zvezda entrent en contact et que leurs connecteurs électriques et hydrauliques soient alignés. Dans chacun des colliers huit crochets ont ensuite verrouillé l'arrimage. Une fois le vestibule entre les écoutilles de Zvezda et de l'ATV pressurisé et son étanchéité vérifiée, l'écoutille du module russe sera ouverte et celle de l'ATV pourra être déverrouillée à son tour.

Seize brides seront alors rajoutées pour renforcer la rigidité de la connexion.

Une première entrée dans le module pressurisé du Jules Verne doit avoir lieu ce matin vers 10h15 CEST. Il s'agira dans un premier temps de purifier l'air du module pendant huit heures avant que celui-ci puisse être ouvert pour de bon et que l'équipage puisse commencer à le décharger.

La suite du programme

L'ATV Jules Verne fera corps avec l'ISS pendant environ 4 mois. Les astronautes pénétreront dans son module pressurisé pour en extraire 1 150 kg de fret sec, notamment des vivres, des vêtements et des équipements, ainsi que deux manuscrits originaux de Jules Verne et une édition illustrée, datant du XIXe siècle, de son roman De la Terre à la Lune. Ils transféreront également par pompage 856 kg d'ergols, 270 kg d'eau potable et 21 kg d'oxygène dans les réservoirs de Zvezda.

L'ATV peut transporter environ trois fois plus de charge utile que les vaisseaux russes Progress. Pour cette mission, toutefois, sa charge utile était composée essentiellement d'ergols destinés à son propre système de propulsion, l'ATV étant appelé à rehausser périodiquement par lui-même l'orbite de la station afin de compenser sa descente naturelle due à la trainée atmosphérique. En cas de besoin, le Jules Verne pourra aussi assurer une fonction redondante de contrôle d'attitude de l'ISS ou effectuer des manoeuvres d'évitement destinées à protéger la station de débris spatiaux potentiellement dangereux. La première des manoeuvres de rehaussement d'orbite est programmée pour le 21 avril.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5238
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Amarré à la Station spatiale (ISS) depuis le 3 avril dernier, le Jules Verne était en dormance. Les opérateurs du centre de commandement à Toulouse l’ont réactivé hier, en vue d’une manœuvre de « reboost » prévue le 25 avril.

Lancé le 9 mars dernier, l’ATV (Automated transfert vehicle) est le premier vaisseau cargo européen. D’un poids de 200 tonnes, le Jules Verne a fait jonction avec la Station spatiale internationale le 3 avril dernier. Mis ensuite en « mode dormant », le Jules Verne a ménagé ses forces : mise en position «off» d'un certain nombre de sous-systèmes (flight control, propulsion, etc.), interfaces ATV-ISS en configuration minimale, calculateurs mis sur «on» et synchronisés avec le SM TC (Terminal Computer du Service Module Russe). Pendant ce mode dormant, les équipes ATV-CC, le centre de contrôle à Toulouse, ont fait uniquement de la surveillance toujours 24h sur 24 mais en mode réduit.

Le 21 avril, les équipes des trois Centres de contrôle liés à l'ISS (Toulouse, Houston, Moscou) ont réactivé l’ATV et lancé une série de test visant à préparer l’ISS et son équipage à une manœuvre de rehaussement de l’orbite de la Station de 4 à 5 mètres. Cette opération de « reboost », commandée directement par l'équipage de l'lSS, est prévue pour le 25 avril, à 4h21 GMT (soit 6h21 du matin en France métropolitaine), elle devrait durer environ 4 heures entre la préparation et la réalisation ; la poussée sera de 2,65m/s et devrait durer moins de 10 minutes, pour une remontée de l'orbite prévue entre 4 et 5 mètres.

Puis l'ATV-CC veillera à ce que l'ATV se remette correctement en mode dormant. Viendra ensuite l'heure des bilans principalement sur la base des informations fournies par les Russes et de l'exploitation de la télémesure (propriétés de masses, ergols à bord, etc.). Pendant ce temps, la Station spatiale internationale fera de la restitution d'orbite pour confronter le résultat par rapport aux prévisions.

source http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/
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L'ATV vient de rehausser avec succès l'altitude de la Station Spatiale Internationale (ISS). Jules Verne a poussé les 280 tonnes de la Station sur 6 kilomètres. Il a pour cela employé le même système propulsif que celui qu'il utilise pour ses propres manoeuvres.

La fonction reboost

La fonction reboost est considérée par la NASA comme un élément d'infrastructure de l'ISS. Pour l'Europe cela est important dans le sens ou en devenant un fournisseur d'un élément de ce type, l'ESA obtient ainsi une part du quota d'utilisation de la Station réservés aux fournisseurs d'éléments d'infrastructures.

Le reboost périodique de la Station est essentiel. Sans cette manoeuvre, la Station finirait par retomber sur Terre ou risquerait de percuter un débris spatial. Jusqu'à aujourd'hui, les contrôleurs au sol utilisaient les cargos russes Progress pour rehausser son orbite. Ils peuvent dorénavant compter sur l'ATV européen.

Ces manoeuvres sont effectués périodiquement (environ 1 fois par mois) pour remonter l'altitude de la Station. Avant le départ de l'ATV, d'autres manoeuvres sont prévues au mois de juin, juillet et août.

Explications

L'altitude de l'ISS s'érode régulièrement par l'effet du frottement sur l'atmosphère. Le rehaussement d'orbite consiste à produire un accroissement de vitesse induisant ainsi une remontée de l'altitude de l'ISS. Il arrive parfois que des débris circulant autour de la Terre croisent l'orbite de la Station, risquant ainsi de la percuter, de perforer les compartiments habités et de mettre l'équipage en péril. Cette capacité reboost permet ainsi de faire des manoeuvres d'évitement de débris pour la sécurité de l'équipage.

ATV: Pousser 280 tonnes sur 6 kilomètres

L'ATV a poussé la Station, qui se déplaçait à la vitesse de 7700 m/sec, pendant 13 minutes. En créant un supplément de vitesse de l'ordre de 2,67 m/sec, la manoeuvre a permis une remontée de l'ordre de 6 km.

Les calculateurs de bord de l'ISS ont pris le contrôle de l'allumage de 2 des 4 moteurs principaux de l'ATV, produisant une poussée totale de 1000 N (newton). Cela équivaut, pour un humain, à soulever une masse de 100 kg. En cas de panne d'un des 2 moteurs, le système de surveillance bord commute automatiquement sur les 2 autres moteurs.

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