Les usines de production
Production des propulseurs d'Ariane et de Vega
Une partie des lanceurs Ariane et Vega/Vega-C est fabriquée au CSG : ce sont les propulseurs, ces fameux boosters essentiels pour la poussée du lanceur au décollage. Ariane 5 comporte deux propulseurs, appelés les EAP (étages d'accélération à poudre), qui viennent se positionner de chaque côté du lanceur. Vega lui, en a un seul, appelé P80. Le nouveau lanceur Vega-C au un propulseur appelé P120C, qui équipera aussi Ariane 6, et qui est également produit au CSG.
Pour produire les propulseurs nécessaires à la dizaine de lancements annuels d'Ariane 5 et de Vega/Vega-C, le Centre spatial guyanais s'est doté d'un véritable centre industriel de production des propulseurs. Etablie sur 300 hectares, cette "zone propulseurs" regroupe 3 sites impliqués dans la préparation, l'assemblage et les essais des propulseurs à poudre.
Produire le propergol
Dans l'Usine de Propergol de Guyane, des batteurs appelés "malaxeurs" mélangent la pâte de propergol constituée de carburant (poudre d'aluminium), de comburant (perchlorate d'ammonium), et d'un liant (résine polybutadiène). Une fois la pâte réalisée, elle est versée dans l'enveloppe vide d'un segment de propulseur correspondant au lanceur Ariane ou Vega. La pâte cuit alors à 50°C pendant 10 jours, profondément ancré dans un puits de coulée. Quand la pâte est solidifiée, chaque segment subit une série de contrôles. Il est ensuite transféré au bâtiment d'intégration propulseurs sur une remorque dédiée pesant de 200 tonnes et dotée de 56 roues.
Chaque propulseur est constitué de trois segments, dont deux sont fabriqués en Guyane et le troisième en Italie. Exploitée par la société Regulus, l'usine de propergol de Guyane a une capacité maximale de 32 à 40 segments par an. Compte tenu des matières dangereuses manipulées au sein de l'usine, le site est classé Seveso 3 seuil haut.
Un segment produit à l'UPG en route pour être assemblé et équipé.
Assembler et équiper le propulseur
Chargés à l'usine de propergol de Guyane, 3 segments sont assemblés et équipés dans le bâtiment d'intégration propulseur pour en faire un étage de lanceur Ariane ou Vega. Dans ce bâtiment haut de 47 mètres, 9 paliers de passerelles permettent aux opérateurs d'accéder à l'ensemble du propulseur. Ils équipent le propulseur de différents éléments : tuyère et allumeur, câbles, capteurs, dispositifs d'accrochage, fusées d'éloignement, jupe. Au terme de toutes ces opérations, le propulseur deviendra un étage d'accélération à poudre prêt à équiper un lanceur Ariane ou Vega.
L'assemblage des propulseurs au bâtiment d'intégration lanceur est réalisé par la société Europropulsion.
Stocker les propulseurs
Dans le bâtiment de stockage des étages, les boosters sont stockés au fur et à mesure de leur fabrication en attendant d'être utilisés au bâtiment d'assemblage final pour Ariane 5 et en zone de lancement pour Vega. La capacité maximale de stockage est de 4 boosters, ce qui permet d'avoir une avance de production.
Le baptême du feu
Avant d'être produit en série, les moteurs à propulsion solide sont testés au banc d'essai des accélérateurs à poudre. Conçu et exploité par le CNES depuis 1993, ce banc d'essai est une petite zone de lancement qui permet de s'assurer du bon fonctionnement d'un booster. Le BEAP se compose d'une tour de 50 mètres de haut et d'un énorme carneau qui sert à dégager le jet de gaz. Placé à l'horizontale, dans des conditions rigoureusement identiques à un lancement réel, le propulseur est allumé et son fonctionnement est suivi de près grâce à une centaine de mesures en temps réel. Entre 1995 à 2018, 17 essais ont été réalisés au BEAP.
Production des gaz et fluides
Cinq usines réparties sur plus de 6 hectares, reliées entre elles par plus de 60 kilomètres de canalisations : sur l'établissement d'Air Liquide Spatial Guyane au CSG, parler d'usine à gaz n'est pas une vaine expression !
Trois gaz nécessaires aux opérations sont produits directement au coeur du CSG : l'azote, l'hélium, et l'air comprimé.
"LOX" et "LH2", fluides indispensables aux lancements !
Derrière les sigles LOX et LH2 se cachent respectivement l'oxygène et l'hydrogène liquides, deux fluides essentiels aux lancements. Ariane 5 en consomme une grosse quantité pour décoller : plus de 140 tonnes d'oxygène liquide, comburant du lanceur, et environ 28 tonnes d'hydrogène liquide, le combustible.
L'usine LOX produit de l'oxygène liquide à partir de l'air ambiant. Ces deux fluides ne pouvant être maintenus à l'état liquide qu'à des températures extrêmement basses, leur production se fait en fonction des besoins de la base de lancement.
Des besoins de productions accrus depuis Ariane 4
Installée en Guyane depuis 1969, Air Liquide intègre le CSG en 1986 dans le but d'assurer la maintenance des installations cryogéniques de l'Ensemble de lancement d'Ariane 4. Deux ans plus tard, l'entreprise commence l'exploitation d'une nouvelle usine d'oxygène liquide et d'azote implantée directement sur ce même ensemble de lancement.
Le 1er janvier 1991, devant une augmentation considérable des activités du marché spatial en Guyane, la filiale Air Liquide Spatial Guyane (ALSG) voit le jour et met en place une installation de production et de distribution d'hélium gazeux, ainsi qu'une usine de production d'hydrogène liquide.
Aujourd'hui, ALSG entre de plain-pied dans la transition énergétique en déployant un important programme de modernisation de ses installations.
1 400 000litres
C'est la quantité d'hydrogène liquide nécessaire pour un lancement Ariane 5 ECA (reports éventuels compris). Un tel volume représente un mois et demi de production pour l'usine LH2.
Visite virtuelle de l'Usine d'Hydrogène Liquide : http://static.zooomez.fr/medias/csg/usinelh2/
Visite virtuelle de l'Usine d'Oxygène Liquide : http://static.zooomez.fr/medias/csg/usinox/