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Allo Toulouse ? Avons-nous perdu le contact ?

Imaginons un scénario critique au moment du désamarrage : l’ATV-CC perd la communication avec le cargo européen, à 400 kilomètres au-dessus de nos têtes. Comment réagir en cas de panne à bord ? Quelles manipulations mettre en place ? Décryptage avec Cédric Delmas, Directeur de vol ATV.

 

L’ATV dispose de deux transpondeurs TDRS/ARTEMIS à bord. Leur rôle : établir des communications avec les satellites relais. Ils permettent de transférer toute la télémétrie au sol et de recevoir les commandes que le sol envoie. Cet équipement est en fait composé d’un émetteur et d’un récepteur.

"Pour assurer la mission et la sécurité vis à vis de l'ISS, l'ATV doit être robuste à deux pannes"  explique Cédric Delmas, Directeur de vol à l'ATV-CC. "Dans le véhicule, il y a deux transpondeurs en redondance. Si l'on perd ces deux équipements, le centre de contrôle n'a plus aucun moyen de communiquer avec l'ATV".

Bien que très peu probable, comme toujours une panne de ces deux équipements n'est pas impossible. "Nous sommes extrêmement confiants, ces équipements sont très fiables" reprend Cédric Delmas. "Il faut néanmoins tout prévoir. L’équipement peut être défaillant, une panne d’alimentation peut également se produire".

 

Le Prox-Link en back-up

© CNES/GIRARD, 2010 - Cédric DELMAS, Directeur de vol à l’ATV-CC

© CNES/GIRARD, 2010 - Cédric DELMAS, Directeur de vol à l’ATV-CC

Avec le développement de la filière ATV, c’est tout un système qu’il fallait mettre en place. Les équipes du CNES et de l’ESA, en partenariat avec Astrium, ont donc étudié plusieurs scénarios. La solution de back-up choisie est d’utiliser le Prox-Link, un équipement qui permet à l'ATV, lors de l'approche finale, d’envoyer de la télémétrie vers l’ISS et de recevoir des commandes depuis l’ISS. Pour les besoins de secours en cas de panne de communication avec les satellites relais, le Prox-Link peut être détourné de sa fonction première. La communication entre le Prox-Link et l’ATV-CC s’établie alors directement via trois stations sol de l’ESA à Redu (Belgique), Villafranca (Espagne) et Maspalomas (îles Canaries).

Les télécommandes et la télémesure sont alors routées vers cet équipement et la communication est maintenue.

L’inconvénient de ce système utilisant le Prox-Link, c’est qu’il ne couvre pas une orbite complète. Les créneaux de visibilité sont très réduits (entre deux et 15 minutes par orbites, et ce pour à peu près la moitié des orbites de la journée), tandis que l’usage des satellites relais TDRS permet une visibilité continue (c’est pour cette raison que ce système est utilisé dans les phases de vol libre).



Une panne et des aménagements

© CNES/ESA/ASTRIUM, 2010 - Les trois stations sol n’offrent que des créneaux de visibilité restreints.

© CNES/ESA/ASTRIUM, 2010 - Les trois stations sol n’offrent que des créneaux de visibilité restreints.

En cas de double panne des transpondeurs TDRS/ARTEMIS, aux vues des limitations de communication, la mission ne peut pas être continuée normalement et une réentrée doit être envisagée. Si l'ATV est attaché à la station, c’est toute la phase de undocking qui est réaménagée. En effet, du fait des créneaux de visibilité réduits, les opérations de désamarrage s’effectueront en 3 jours au lieu de 7 heures normalement.

Les manoeuvres qui permettent de faire la rentrée atmosphérique seront alors programmées avant la séparation et conduites de façon autonome par le cargo ATV.

Bien entendu, la double panne constitue un scénario qui conduit à abréger la mission. S’il n’y a qu’une simple panne, c’est l’équipement redondant qui prend le relais. Les opérateurs de l’ATV se prépareront alors à l’éventualité d’une seconde panne, tandis que les trois stations sol seront mises en astreinte pour une réactivité optimale si besoin.



Le Jules Verne avait prouvé toute sa fiabilité et la maîtrise opérationnelle des équipes européennes. Le développement de la filière et les trois années écoulées entre l’ATV 1 et 2 n’ont fait que renforcer ce sentiment et ont permis de développer des scénarios comme celui-là, pour pallier à tout problème éventuel.

La sécurité étant le souci premier de ces missions, la perte de communication avec l'ATV n'est pas envisageable. A travers, soit les moyens autonomes du véhicule, soit via les procédures mises en oeuvre par l'ATV-CC, le contact avec le cargo est maintenu.

Les deux scénarios : en situation normale et en cas de double panne

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