23 Août 2019

Soyouz

Depuis 2011, le mythique lanceur russe Soyouz complète la famille des lanceurs du Centre spatial guyanais.

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Un lanceur pour compléter Ariane 5 et Vega

Fruit d'un partenariat entre la Russie et l'Europe, Soyouz en Guyane permet de proposer aux clients un lanceur pour transporter des satellites plus petits que ceux lancés par Ariane 5 et plus gros que ceux lancés par Vega. Depuis le CSG, le lanceur russe peut envoyer des satellites de 3 tonnes maximum vers l'orbite géostationnaire (36 000 km d'altitude) et 5 tonnes sur orbite basse (entre 300 et 1000 km).

Un lanceur flexible

Orbite géostationnaire, moyenne, ou encore héliosynchrone, Soyouz a réalisé des missions variées depuis le CSG. Plusieurs des lancements effectués par Soyouz se sont faits au service de satellites scientifiques. Parmi ceux-ci :

  • CHEOPS (lancé en 2019) qui étudie en détail les exoplanètes
  • MetOp (2018), qui compte plus d'une dizaine d'instruments météorologiques pour surveiller le climat
  • Gaia (2013), qui a pour objectif de cartographier en 3D plus d'un milliard d'étoiles
  • Pléïades (2011 et 2012), qui fournit des images de la Terre en très haute résolution.
  • Galileo (7 lancements de 2011 à 2016), le système de positionnement européen, plus précis que le GPS
Érection de Soyouz en zone de lancement

Le saviez-vous ?

En russe, Soyouz signifie "union"

Soyouz, un monument de l'histoire spatiale

Le lanceur Soyouz existe depuis le début de l'aventure spatiale. C'est lui qui a lancé le premier satellite Spoutnik en 1957, ainsi que Youri Gargarine, le premier homme dans l'Espace en 1961.  Il décollait habituellement de la base de Baïkonour (au Kazakhstan) ou de Plessetsk et Vostotchny (en Russie). Avec plus de 1850 lancements au compteur et moins de 3% d'échecs, Soyouz est le lanceur le plus fiable au monde. Aujourd'hui, Soyouz est utilisé pour les vols, habités ou non, en direction de la station spatiale internationale et pour les vols commerciaux.

Soyouz en chiffres

Soyouz en chiffres

Caractéristiques techniques

Soyouz est un lanceur moyen par rapport aux autres lanceurs du CSG, Ariane 5 et Vega. Il pèse 308 tonnes au décollage, alors qu'Ariane 5 pèse 780 tonnes et Vega 138 tonnes. Il est composé d'un corps central de trois étages entourés de quatre propulseurs.

Les différents éléments du lanceur Soyouz
Structure du lanceur Soyouz

Le 1er étage est constitué des 4 boosters (appelés blocs B, G, V, D). Ce sont eux qui propulsent le lanceur vers le ciel. Chaque propulseur est muni d'un moteur qui fonctionne avec  l'oxygène liquide et du kérozène.

Comme les boosters, les deuxième et troisième étage utilisent de l'oxygène liquide et du kérozène.

La case à équipement est le cerveau électronique du lanceur. Elle accueille le système de contôle et de guidage de Soyouz.

L'étage supérieur Fregat utilise un carburant différent des autres étages : peroxyde d'azote et UDMH, également appelé diméthylhydrazine. Il peut s'éteindre et se rallumer à plusieurs reprises, pour adapter la trajectoire du lanceur à sa mission.

La coiffe est l'extémité antérieure du lanceur. Elle assure la protection des satellites qui sont placés à l'intérieur.

Plus d'informations sur le lanceur sur le site dédié du CNES.

Un lanceur adapté à la Guyane

Pour autoriser le décollage de Soyouz depuis le CSG, les équipes de Roskosmos et de l'Agence spatiale européenne ont intégré quelques adaptations par rapport au lanceur russe d'origine :

  • la prise en compte des trajectoires depuis la Guyane et modifications associées du logiciel de vol, 
  • la prise en compte de l'environnement naturel en Guyane,
  • l'intégration d'équipements embarqués (répondeurs, récepteurs, antennes) pour permettre, d'une part, son suivi en vol par radar et, d'autre part, de recevoir, traiter et rendre compte des ordres venant du sol.
  • la prise en compte de la Loi sur les opérations spatiales française

Soyouz emporte de plus gros satellites depuis la Guyane

En décollant depuis le CSG, Soyouz a augmenté sa capacité de transport sur orbite de transfert géostationnaire. La Guyane étant plus près de l'équateur - là où la vitesse de la Terre est la plus grande -, le lanceur bénéficie ainsi d'une "poussée" supplémentaire qui lui permet de transporter des satellites plus gros avec moins de carburant. Avec une configuration identique, un Soyouz emportant une masse de 3 tonnes au CSG ne pourra emporter que 1,7 tonne depuis Baïkonour.

préparation du lanceur

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Arrivée des éléments du lanceur

Comme ceux d'Ariane 5 et de Vega, les éléments de Soyouz arrivent en Guyane par bateau. Débarqués au port de Pariacabo à Kourou, ils sont ensuite convoyés vers l'ensemble de lancement Soyouz et son bâtiment d'assemblage, le MIK.

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Assemblage

Au bâtiment d'assemblage de Soyouz, le lanceur prend forme : les étages 1, 2 et 3 sont assemblés afin de former la partie inférieure du lanceur, le tri-étage.

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Transfert en zone de lancement

Le tri-étage est amené en zone de lancement. Comme en Russie, il est de coutume au CSG d'accompagner le lanceur durant ce transfert entre le bâtiment d'assemblage et la zone de lancement. Une fois arrivé, le lanceur est placé à la verticale. Un compte à rebours commence alors : Soyouz ne peut pas rester en position verticale plus de 10 jours.  Son portique mobile se rapproche alors, permettant d'effectuer la suite des opérations de préparation.

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Remplissage de l'étage Fregat et assemblage de la coiffe

Alors que la partie inférieure du lanceur est assemblée, le Fregat, l'étage supérieur, est rempli en ergols. Cette opération se passe dans un bâtiment dédié, le FCube (Fregat Fueling Facility). L'étage Fregat est ensuite assemblé avec les satellites et la coiffe dans les salles blanches du CSG : la partie supérieure du lanceur est prête. Elle est ensuite transférée en zone de lancement.

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Assemblage final

La partie supérieure de Soyouz est transférée en zone de lancement. Sous le portique, elle est assemblée sur le lanceur. Composée de l'étage Fregat et des satellites sous la coiffe, elle est placée au sommet du lanceur.

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Remplissage

5 heures avant le décollage, le remplissage du tri-étage en ergols commence. Cette opération n'a lieu que si toutes les conditions pour le lancement sont réunies : une fois la 1ere goutte de kérosène versée dans le rédervoir du Soyouz, il reste 52 heures pour effectuer le lancement.

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Décollage !

A l'heure du lancement, si toutes les conditions sont réunies, le tri-étage est allumé. Les bras qui retiennent Soyouz s'écartent pour libérer le lanceur : la mission commence.

Déroulement d'un vol

Allumage de Soyouz

Au moment du décollage, les 1er et 2e étages du lanceur sont allumés. Les bras qui maintiennent Soyouz sur sa zone de lancement s'écartent pour permettre le décollage du lanceur.

Séparation des étages

Après environ 2 minutes de vol, les 4 boosters se séparent du lanceur et s'en éloignent. Moins de 2 mn plus tard, la coiffe est éjectée, la faible densité de l'atmosphère ne posant plus de risque pour le satellite. Après plus de quatre minutes de vol, c'est au tour du 2e étage d'être largué. Le 3e étage se met alors en route et consomme son carburant en environ 5 minutes avant de se séparer à son tour.

Mise sur orbite et fin de mission

Une fois les 3 premiers étages séparés du lanceur, Soyouz n'est plus constitué que de l'étage Frégat et de son ou ses satellites. Rallumable, Fregat permet d'alterner les phases de propulsion avec les phases ballistiques (sans poussée du moteur) afin d'emprunter la trajectoire optimale.

Une fois les satellites placés sur leur orbite, l'étage Fregat est désorbité, pour éviter l'accumulation de débris spatiaux sur orbite.

Installations de lancement

Des infrastructures pour Soyouz

Pour préparer et lancer Soyouz depuis le Centre spatial guyanais, le lanceur dispose de ses propres installations. Elles sont situées sur l'Ensemble de lancement Soyouz, sur le territoire de la ville de Sinnamary.

Historique des lancements

Nom du volDateCharge utileOrbite viséeStatut de la mission
VS0121/10/2011Galileo IOV PFM + Galileo IOV FM2MoyenneSuccès
VS0217/12/2011Pléiades 1 A + SSOT + Elisa (4 satellites)HéliosynchroneSuccès
VS0312/10/2012Galileo IOV FM3 + Galileo IOV FM4MoyenneSuccès
VS0402/12/2012Pléiades 1BHéliosynchroneSuccès
VS0525/06/2013O3b F1 (4 satellites)MoyenneSuccès
VS0619/12/2013GaiaPoint de Lagrange 2Succès
VS0703/04/2014Sentinel-1AHéliosynchroneSuccès
VS0810/07/2014O3b F2 (4 satellites)MoyenneÉchec partiel
VS0922/08/2014Galileo FOC FM1 + Galileo FOC FM2MoyenneSuccès
VS1018/12/2014O3b F13 (4 satellites)MoyenneSuccès
VS1127/03/2015Galileo FOC FM3 + Galileo FOC FM4MoyenneSuccès
VS1211/09/2015Galileo FOC FM5 + Galileo FOC FM6MoyenneSuccès
VS1317/12/2015Galileo FOC FM7 + Galileo FOC FM8MoyenneSuccès
VS1425/04/2016Sentinel-1B + Microscope + 3 micro-satellitesHéliosynchroneSuccès
VS1524/05/2016Galileo FOC FM9 + Galileo FOC FM10MoyenneSuccès
VS1628/01/2017Hispasat 36W-1GéostationnaireSuccès
VS1718/05/2017SES-15GéostationnaireSuccès
VS1809/03/2018O3b F4 (4 satellites)MoyenneSuccès
VS1907/11/2018Metop-CHéliosynchroneSuccès
VS2019/12/2018CSO-1HéliosynchroneSuccès
VS2127/02/2019OneWeb F6 (6 satellites)BasseSuccès
VS2204/04/2019O3b F5 (4 satellites)MoyenneSuccès
VS2318/12/2019COSMO-SkyMed 2de génération + CHEOPS + 3 nano-satellitesHéliosynchroneSuccès
VS2401/12/2020FalconEye2PolaireSuccès
VS2529/12/2020CSO-2PolaireSuccès
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