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    Demain mardi, une fusée Ariane, pour son 200e vol, lanceraJohannes Kepler, un vaisseau qui entamera une course poursuite de l’ISS, avant de s’y amarrer pour la ravitailler puis à en rehausser l’orbite. Au sol, à Toulouse, dans l’ATV-CC du Cnes, une cinquantaine de personnes seront derrière leurs pupitres pour contrôler le vol et calculer les trajectoires. Ouvrons la porte de cette salle grâce à Martial Vanhove, chef des opérations.

    Mardi 15 février à 23 h 13 (heure française), le deuxième exemplaire de l’ATV (Automated Transfer Vehicle), baptisé Johannes Kepler, s’envolera de Kourou dans la coiffe d’une Ariane 5. Ce vaisseau qualifié d’automatique se lancera alors à la poursuite de la Station spatiale internationale (ISS), à laquelle il s’arrimera le 23 septembre. Automatique ? Partiellement, en fait, et uniquement pour l’ultime manœuvre, celle du « docking » (amarrage pour les spécialistes du milieu spatial).

    Jusque-là, il aura fallu le piloter. Pendant toute la mission de l'ATV-2, 50 personnes se tiendront en permanence dans la salle de contrôle du Cnes (Centre national d’études spatiales), à Toulouse. En tout, ils sont 150 à être impliqués d’une manière ou d’une autre dans cette mission, qui ne s’achèvera que trois mois plus tard, lorsque l’ATV, chargé de quelquesdéchets, se consumera dans l’atmosphère terrestre.

    Toute cette équipe est chapeautée par Martial Vanhove, « chef de projet Opérations ATV » dans le vocabulaire du Cnes. Ce témoin privilégié a raconté à Futura-Sciences comment devrait se dérouler le vol. N’essayez pas de le contacter ces jours-ci : il est désormais sur le pont…

    En revanche, on peut suivre la mission sur le blog de l’ATV-2, régulièrement alimenté. Et bien sûr sur notre site pour ne pas rater les moments importants. Le lancement lui-même pourra être suivi en direct sur le siteDaily Motion. Pendant ce temps, dans l’ATV-CC (le centre de contrôle), ce sera le moment d’une effervescence... contrôlée.

    Martial Vanhove, chef des opérations ATV, à pied d'œuvre dans la salle de contrôle du Cnes de Toulouse.
    Martial Vanhove, chef des opérations ATV, à pied d'œuvre dans la salle de contrôle du Cnes de Toulouse. © Cnes/Girard, 2010

    Futura-Sciences : Ce vol est le deuxième, après celui de l'ATV Jules Verne, qui s’est très bien déroulé. Peut-on parler de routine, désormais ?

    Martial Vanhove : C’est mon but… De la première mission, nous avons eu un retour d’expérience précieux qui nous sert aujourd’hui. Mais non, un vol dans l’espace n’est jamais de la routine !

    Comment le centre de Toulouse peut-il suivre l’ATV durant tout son vol ?

     Martial Vanhove : Tout le vol, non. Après le lancement, tant que l’ATV est dans la coiffe d’Ariane, nous ne le voyons pas d’ici. Tout le lancement est géré à Kourou, bien sûr. En revanche, nous avons dialogué alors qu’il était installé sur Ariane. D’ailleurs, nous faisons une simulation aujourd’hui [NDLR : l’interview a été réalisée mercredi 9 février]. Une fois l’ATV séparé dulanceur, nous en prenons le contrôle. Il est suivi par des satellites relais, TDRS (Tracking and Data Relay Satellite, États-Unis) et Artemis (Esa), avec des relais au sol (notamment White Sands – Houston – pour la partie TDRSS). Avec les opérations de cryptage et de décryptage des données, il faut environ une douzaine de secondes pour une boucle complète.

    Quel est le degré d’automatisme de l’ATV ? Se pilote-t-il tout seul ?

    Martial Vanhove : Le vol n’est totalement automatisé que pendant la phase de rendez-vous avec la Station spatiale. De la séparation d’avec Ariane jusqu'à l'approche, le vol est sous contrôle en permanence, en particulier pour sa trajectoire. L’ATV doit alors rattraper l’ISS. Il est placé sur une orbite plus basse que la Station. Et dans l’espace, s’installer sur une orbite plus basse, c’est aller plus vite. En revanche, l’ATV est déjà dans le plan de l’orbite de la Station. Il n’y a donc qu’à ajuster l’altitude pour obtenir la bonne vitesse, celle qui permettra de rattraper l’ISS en huit jours. Cette méthode du lancement dans le plan permet de minimiser la consommation.

    Après la séparation, nous allons, pendant quelques heures, vérifier tous les systèmes, dont le bon déploiement des panneaux solaires. Puis nous allons calculer l’orbite à choisir pour rattraper l’ISS en huit jours, en fonction de la position exacte de la Station à ce moment.

    Huit jours, c’est beaucoup ?

    Martial Vanhove : Oui. Nous pourrions faire plus vite. C’est le choix que nous avons fait. Auparavant, nous garantissions le jour d’arrivée, pour que l’équipage de la Station puisse se préparer. Aujourd’hui, nous procédons différemment. Nous disons : « docking sur l’ISS huit jours après le décollage ». Si celui-ci est retardé, eh bien, l’amarrage le sera aussi. Et nous sommes certains que, quels que soient les paramètres orbitaux, nous pouvons rejoindre la Station en huit jours. Le tir du 15 nous amène donc à la Station le 23.

    Or, la navette Atlantis doit s’y arrimer le 26 et on ne peut pas effectuer les deux arrivées en même temps… J’en profite pour préciser que nous n’avons pas de fenêtre de tir car pour atteindre la Station à une certaine heure, il faut décoller à une heure précise. Pour nous, H0, c’est la seule possible…

    À l’approche de la Station, c’est donc l’ordinateur de bord qui prend le relais ?

    Martial Vanhove : Voilà. Mais bien sûr, tout est surveillé, en particulier par l’équipage de l’ISS. Au moment de l’approche, nous avons quatre phases de reprise en main, appelées station-keeping. Les automatismes sont interrompus et on contrôle si tout va bien. Cela se passe à 3,5 km de l’ISS, à 250 m, à 20 m et à 11 m. À chaque fois, il est temps d’effectuer des corrections. On peut envoyer à l’ATV l’ordre hold (il s'arrête) return (il recule), escape (il s’éloigne de la Station) ou abort. Dans ce dernier cas, l’ATV bascule sur un autre système de commandes. Il oublie tous ses senseurs, se met en mode survie et part rejoindre une orbite de sécurité. À cause du carburant, nous avons droit à trois tentatives. Si tout va bien, on laisse faire et il continue sa trajectoire, qui se déroule 6 ou 7 cm/s par rapport à l’ISS.

    Ambiance dans la salle de salle de contrôle ATV-CC pour la mission ATV-2
    Ambiance dans la salle de contrôle ATV-CC pour la mission ATV-2. © Cnes

    Quelles pannes peut-on craindre ?

    Martial Vanhove : Moteurs, capteurs… Il peut y avoir plusieurs sources de pannes avec de graves conséquences. Mais il faut savoir que tout est redondé plusieurs fois. On peut perdre un panneau solaire, par exemple. Sur Jules Verne [l’ATV-1, NDLR], il y a eu un problème sur un blocpropulseur. L’ATV a arrêté le moteur correspondant. Nous avons vérifié et nous avons pu le faire repartir.

    Comment les équipes s’entraînent-elles ? Comme les pilotes d’avions ?

    Martial Vanhove : Nous avons quatre simulateurs à Toulouse, qui permettent de simuler les conditions nominales ou avec contingences. Les équipes s’entraînent une année avant d’opérer en salle de contrôle. Et deux fois par semaine, nous faisons des simulations complètes, en salle de contrôle.

    Comment se dérouleront les prochaines semaines ?

     Martial Vanhove : Il y a en permanence 50 personnes au maximum dans la salle de contrôle, sur un total de 90. Au total, 150 personnes sont impliquées dans la mission. La salle est supervisée par un directeur de vol et les équipes se succèdent.


    Une vue d'artiste de l'approche de l'ATV vers le module russe Zvezda de l'ISS. Elle montre deux faisceaux laser qui servent à contrôler le positionnement et la distance par rapport à la Station. Le système comprend en fait deux vidéomètres qui, dans les 300 derniers mètres, reconnaissent des réflecteurs installés sur l'ISS, et deux télégoniomètres, qui envoient des pulsations laser sur ces mêmes réflecteurs, et déterminent la distance et donnent une deuxième mesure de la direction de la trajectoire. © Esa/Ducros-2010
    Une vue d'artiste de l'approche de l'ATV vers le module russe Zvezda de l'ISS. Elle montre deux faisceaux laser qui servent à contrôler le positionnement et la distance par rapport à la Station. Le système comprend en fait deux vidéomètres qui, dans les 300 derniers mètres, reconnaissent des réflecteurs installés sur l'ISS, et deux télégoniomètres, qui envoient des pulsations laser sur ces mêmes réflecteurs, et déterminent la distance et donnent une deuxième mesure de la direction de la trajectoire. © Esa/Ducros-2010

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    Le suivi journalier de notre étoile permet de surveiller la reprise de son activité qui devrait culminer en 2013. Il est actuellement possible de suivre entre les nuages un très bel ensemble de taches.

    Les taches sur le Soleil correspondent à des anomalies magnétiques dont latempérature de l'ordre de 4.000 kelvins est inférieure à celle de la surface de notre étoile (6.000 kelvins). C'est cette différence qui permet de voir ces zones sombres par contraste avec le reste du disque. Ces taches apparaissent à une fréquence variable qui correspond à un cycle d'activité d'environ 11 ans. Le cycle en cours porte le numéro 24 et semble avoir commencé en début d'année 2008 avec l'apparition de quelques petites taches dans les hautes latitudes. Au fil du cycle, ces taches se développent de plus en plus près de l'équateur solaire.

    En juillet 2010, le New Solar Telescopesitué sur un lac californien à 2.000 mètres d'altitude, avait réalisé une image extraordinairement détaillée d'unetache solaire, montrant la granulation avec une résolution jamais atteinte. Si les télescopes solaires terrestres étudient en détail certaines taches, ce sont les satellites qui assurent le suivi continuel de l'activité de notre étoile en photographiant son disque dans différentes longueurs d'ondes. SDO (Solar Dynamics Observatory) nous propose depuis quelques jours des images d'un très beau groupe de taches qui porte le numéro 1158. Cette zone très active pourrait être à l'origine d'une prochaine éjection de masse coronale(CME) avec à la clé de belles aurores polaires.

    Le groupe de taches n° 1158 est sous la surveillance du satellite SDO. © SDO/HMI
    Le groupe de taches n° 1158 est sous la surveillance du satellite SDO. © SDO/HM

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