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L'Australie, retour à l'Espace trente ans après

 

Introduction

 L'Australie représente un cas particulier dans l'histoire des puissances spatiales. Ce pays a lancé un satellite très tôt, en 1967. Mais ce lancement employait une fusée basée sur un missile américain d'occasion et est resté jusqu'à aujourd'hui sans suite. Ces dernières années, le pays retrouve son intérêt pour l'Espace. Non seulement des lanceurs russes et américains y prendront leur envol, mais une fusée nationale, Ausroc IV, est en développement. De plus, ce pays est un leader dans le développement des vols hypersoniques aérobies.

Feuilles du spoutnik relative à l'Australie : 6 10 

 

Table des matières

  1. La génèse du programme spatial australien
  2. Les fusées de l'ASRI
  3. Les satellites scientifiques
  4. Programmes en coopération

 

 

I - LA GENESE DU PROGRAMME SPATIAL AUSTRALIEN

 

L'Australie impliquée dans les programmes anglais, puis européens

 Le site de Woomera, au coeur du désert australien, fut aménagé par les Anglais dans les années 60. Sa situation avait d'évidents avantages tant pour les conditions de secret que pour la sécurité (à la même époque, la France installait son centre spatial à Hammaguir en Algérie). Il servit à de nombreuses fusées-sonde Britanniques. Voir sur ce site pour plus d'informations.

 Le lanceur anglais Black Arrow (19 tonnes, 73 kg en orbite) comptait trois étages, les deux premiers à eau oxygénée/kérosène, le dernier à poudre. Il y eut deux tirs en version d'essai à deux étages, le premier (échec) en 69 et le deuxième en 70. Le premier lancement en version tri-étage, en 1970, ayant échoué, il fut décide d'arrêter le programme. Un dernier tir eut cependant lieu en 1971, lançant le satellite Prospero.

 

Le programme Sparta

 Mais l'Australie ne se contenta pas d'héberger les lancements anglais et européens. Le programme Sparta fut mené en parallèle. Les Américans, en coopération avec l'Australie, menèrent un programme d'essai sur la rentrée atmosphérique à Woomera, employant des Redstone déclassés et dotés de deux étages supérieurs à poudre. C'était un missile d'une trentaine de tonnes, une sorte de "super V-2" dont la technologie rappelait celle du missile allemand, en plus puissant et moderne, employant les mêmes ergols (alcool et oxygène liquide) et conçu également par Von Braun. Ce missile, coiffé de trois petits étages supérieurs à poudre, avait lancé en 1958 le premier satellite américain, Explorer-1. En 1961, il emmena Alan Shepard, dans son Mercury, pour un vol suborbital, en faisant le premier Américain dans l'Espace.

 Neuf tirs de Redstone/Sparta furent menés en 66 et 67. Lorsque le programme prit fin, il restait un de ces Redstone modifiés, prévu en réserve en cas d'échec d'un tir. Les Américains ne voyaient pas à quoi il pouvait encore leur servir. Plutôt que de le ramener aux USA -où il eût sans doute fini à la casse-, ils jugèrent plus simple d'en faire cadeau à l'Australie. Les chercheurs du Weapon Research Establishement (WRE) le modifièrent, y ajoutant un petit satellite solidaire du troisième étage, Wresat. Le lancement eut lieu le 29 novembre 1967 de Woomera. Le satellite de 48 kilogrammes vécut cinq jours (il était alimenté par batteries), transmettant des données sur la haute atmosphère et les rayons solaires.

 

La traversée du désert

 Le tir de Wresat resta sans lendemain. Le dernier tir d'Europa, puis tous les tirs d'Ariane, eurent lieu de Kourou en Guyane française, site choisi car proche de l'Equateur. Woomera resta à l'abandon. Les fusées-sondes européennes sont tirées d'Esrange en Suède ou de Kourou, voire d'Inde ou d'autre pays. Le pays perdit peu à peu sa capacité spatiale, qui avait brièvement été de niveau mondial, tandis que d'autres états économiquement comparables, de par le monde, se dotaient de capacités de construction, et pour certains de lancement de satellites.

 

Les Aussat, satellites de télécommunications

 L'Australie ne cessa cependant pas toute activité spatiale. Les satellites de télécommunications domestiques Optus ou Aussat furent lancé à partir de 1985. Les Aussat 1 étaient de fabrication américaine (Hughes), de modèle HS 376 (semblables aux Brazilsat). Leurs remplaçant, une fois leur durée de vie de 7 ans expirée, les Aussat B, des HS-601 eux aussi de fabrication américaine, furent les premiers satellites "occidentaux" lancés par des fusées chinoises, en locurrence des Longue Marche 2E avec un moteur d'apogé à poudre, tirées de Xichang.

Nom Date de tir Lanceur Remarques Localisation
A1 27 Aout 85   Navette spatiale avec
moteur de périgé PAM-D.
HS 376 (7ans)
1200 kg en GTO
160° est
A2 27 Novembre 85 156° est
A3 16 Septembre 87  Ariane 3 164° est
B1 14 Aout 92  CZ-2E avec moteur de
périgé Star-63F.
HS-601 (15 ans)
2760 kg en GTO
160° est
B2 21 Décembre 92 -tir échoué-
B3 27 Aout 94 156° est
C1 2002 Ariane 4 Loral 1300 (15 ans)
mixte commercial/militaire.
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II LES FUSEES DE L'ASRI

 

 Bien que subventionnée par des fonds publics, l'ASRI n'est pas une agence d'état comme le CNES ou la NASA. C'est une association à but non lucratif, dont le but est de construire lanceurs et satellites, et de remettre l'Australie à une place significative dans l'industrie spatiale. Elle compte des sponsors dans l'industrie nationale.

 

Les petites fusées-sondes

 Elles sont employées pour des essais suborbitaux, aussi bien scientifiques que technologiques (parfois pour mettre au points des éléments, technologies ou procédures de travail pour les fusées ultérieures). La Sighter mesure 8 cm de diamètre de diamètre et 1.4 m de long. La Zuni mesure 13 cm de diamètre et 1.95 mètres de long. Avec une charge utile de 3 kg, elle effectue un vol avec accélération de 55g (ce qui est énorme) et vitesse maximale de mach 1.4. La Zuni réalise le même vol avec 20 kg de charge utile. Des dizaines de ces petites fusées-sondes ont été lancées.

 

Les Ausroc

 Le premier tir d'Ausroc I eut lieu en 1989. C'était une toute petite fusée (25 kg) à ergols liquides (kérosène-acide nitrique) pour étudier les problèmes basiques de la propulsion à liquides. La fusée-sonde Caratel reprend la même propulsion. Ausroc II (1e tir échoué en 1992, 2e réussi en 1995) prépare les technologies pour Ausroc III, employant les ergols oxygène liquide/kérosène. Cette fusée de 25 cm de diamètre par 6 mètres de long n'est pas, semble-t-il, vouée à la fabrication en série.

 Ausroc III, la fusée suivante dans la série, pèse 1.4 tonne dont 1.2 d'ergols (également oxygène liquide et kérosène) pour 70 cm de diamètre et 8.4 mètres de long. Ausroc III emploie aussi des réservoirs préssurisés, qui permettent, au prix d'un poids à vide assez élevé, d'alimenter le moteur sans employer de pompes (complexes, coûteuses...). Sa trajectoire est contrôlée avec précision grâce à un système de guidage sophistiqué et à un pilotage reposant sur la mobilité de la tuyère (deux axes) et à de petits réacteurs de contrôle de roulis. Un réservoir de 200 litres d'hélium (avec un peu d'hydrogène et d'oxygène qui réagissent et augmentent la température, donc la pression) permet de pressuriser les réservoirs et de contrôler la fusée en roulis. Le moteur affiche de 42 kN de poussée dans le vide pendant 80 secondes, avec une impulsion spécifique de 293 secondes (35kN et 241 sec. respectivement au niveau de la mer). La structure emploie largement les matériaux composites.

 La chage utile de 150 kg est placé dans une section cylindrique sous le nez conique. Elle est éjecté de la fusée après l'arrêt du moteur et est en apesenteur pendant six minutes. Elle culmine à 500 km (la fusée concurrencera donc la Skylark anglaise ou la Black Brant canadienne). Puis elle redescend, suspendue à un parachute, et est récupérée.

 L'Etape suivante dans le programme Ausroc est de réaliser un petit lanceur de satellites, capable de satelliser une quarantaine de kilogrammes sur une orbite basse polaire. Cet Ausroc IV emploiera en premier étage quatre Ausroc III (sans la partie cylindrique pour la charge, mais avec le même nez), disposés autour d'un seul servant de deuxième étage (pouvant être remplacé par un moteur différent, de type hybride, fourni par Aspirespace, équivalent anglais de l'ASRI), et un troisième étage à poudre Wedgetail contenu comme le satellite sous la coiffe. Celui-ci emploiera un bloc de propergol solide composite développé par l'université d'Adelaïde dans un moteur d'origine anglaise, qui n'est autre que le Waxwing, troisième étage du vieux lanceur anglais Black Arrow. Il contient 310 kg d'ergols solides. La charge utile, contenue dans une coiffe largable recouvrant aussi le troisième étage, serait de 30 kg sur une orbite polaire à 300km. Pesant moins de 8 tonnes, cet Ausroc IV sera le plus petit lanceur de satellite qui ait jamais volé.

 

Le projet scramjet

 L'ASRI coordonne également les activités des universités (celle de Queensland en tête) avec des industriels et des partenaires étrangers comme l'université de Séoul pour le développement d'un scramjet (statoréacteur à combustion supersonique ou superstatoréacteur) non guidé, qui est  mené à vitesse supersonique par une fusée classique puis s'allume. Dans un scramjet, l'air est admis directement dans la chambre de combution, compressé par l'effet bélier, c'est-à-dire grâce à sa vitesse, est brulé avec du carburant à vitesse supersonique (contrairement au statoréacteur où la combustion est subsonique). C'est une des technologies de base requises pour d'éventuels futurs lanceurs récupérables employant une propulsion aérobie au cours de leur vol atmosphérique.

 Le premier essai en vol a échoué en Octobre 2001, le deuxième a réussi en Août 2002.

 

 

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III LES SATELLITES SCIENTIFIQUES

 

 L'ASRI fabrique aussi des microsatellites à but scientifique. La plate-forme cubique Australis peut être employée pour différents usage. Les connaissances techniques australiennes sont éparpillées entre les université, mais elles coopéèrent sur chaque projet : l'University of New South Wales pour les panneaux solaires, l'University of Queensland pour le contrôle d'altitude, etc.

 En 2001, parmi les évènements officiels pour le centenaire de la fondation de l'Etat australien moderne, figure le lancement de Fedsat. Ce microsatellite de 50kg, construit avec différents partenaire, par exemple une université de Singapoure, sera placé sur une orbite de faible inclinaison à environ 1000 km d'altitude. Le projet vise 5 objectifs principaux : (1) expériences de communication, entre satellites et avec le sol, avec essai d'un transpondeur en bande Ka; (2) mesures concernant le champ magnétique terrestre; (3) étude de l'atmosphère; (4) essai en vol de nouveaux panneaux solaire, composants électoniques, récepteur GPS; (5) gain de compétances, entraînement d'ingénieurs, acquisition de connaissances et de savoir-faire.

 Aries-1 est un projet bien plus ambitieux, que ce soit par la taille du satellite (450kg, ce qui le met dans la même catégorie que le SAC-C argentin, les proteus français ou les Kompsat sud-coréen), son budget (100 millions de dollars) ou sa technologie (par exemple, il disposera d'une stabilisation 3-axes). Juché sur une orbite à 480 km, il emploiera notemment une caméra offrant une résolution de 30x30m en ultraviolet, et une autre avec une résolution 10x10m en lumière visible.

 Bluesat, microsatellite de l'université de New South Wales, n'est pas un projet de l'ASRI, mais celle-ci lui fourni une large assistance technique. Le satellite de 50 kg emploie une plate-forme cubique similaire à celle de Fedsat, d'Australis... Il comprend un récepteur GPS et un système d'observation de résultion modeste (1km) qui pourra être employé pour des études scientifiques.

 Citons aussi Jeasat, qui sera un autre microsatellite scientifique, et Aluminate, pour Australian Lunar-Mars Investigation And Technical Evaluation, qui est un programme d'études conceptuelles en trois visant à étudier des possibilités de missions lunaires ou martiennes, voire vers Vénus ou les astéroïdes. De tels projets de sondes pourraient donc être lancés en 2003.

 

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IV PROGRAMMES EN COOPERATION

 

 United Launch Systems International (ULSI) doit lancer de Hammroc Hill (île au large de l'Australie, 24° Sud) le lanceur ULV-22, qui doit constutuer le premier de la famille Unity. Financé par des investisseurs australiens, européens et asiatiques, ce lanceur à kérosène/oxygène sera construit par le centre Makaïev, entreprise russe qui a construit les missiles tirés de sous-marins de l'URSS. ULV-22 pèsera 202 tonnes et aura une poussée au décollage de 250 tonnes, fournie par trois RD-120K, des dérivés pour basse altitude du moteur du deuxième étage de Zenit. Le deuxième étage emploiera un RD-0124 quadrichambre emprunté au Soyouz-2. Le troisième étage emploiera un petit moteur réallumable à alcool/oxygène liquide qui assurera la mise en place précise de la charge utile, qui pourra atteindre 5 tonnes sur une orbite équatoriale à 200 km d'altitude, 3.6 sur une orbite polaire.

 L'Asia Pacific Space Center (APSC) travaille sur un projet comparable, avec d'autre partenaires russes, notemment Energia et Progress (qui construit les Soyouz). Son lanceur Aurora, qui doit décoller de l'île Christmass (ne pas confondre avec l'île christmas-Kiribati dans le Pacifique), possession australienne dans l'Océan Indien, par 10° Sud. Le lanceur se compose d'un premier étage avec un NK-33, même moteur que Kistler, entouré de quatre boosters de Soyouz. Le deuxième étage est aussi issu de Soyouz, mais le troisième est le tout nouveau Korvet. Le gouvernement Australien finance, à hauteur d'environ 60 millions d'euros, la construction du centre de tir. Aurora peut lancer 12 tonnes en orbite basse peu inclinée, 4.5 tonnes en GTO ou 2.1 tonnes en injection directe géostationnaire. Avec un centre de tir bien placé, une technologie éprouvée sans être désuete et des capacités bien ciblées, ce lanceur pourrait avoir un certain succès commercial, mais la concurrence sera rude face à Ariane, Altas, Delta, Zenit, Angara, GSLV et autres Longue Marche Les lancements commenceront en 2003.

 Devrait aussi être tiré d'Australie le petit lanceur russe Start, un lanceur à poudre dérivé du missile stratégique SS-25 qui existe en une version à quatre étages lançant 600kg et une version à cinq (!) étages lançant une tonne. Mais le plus importnat est sans doute le Kistler, un lanceur bi-étage américain à kérosène/oxygène liquide, employant des moteurs russes issus du N-1F (au premier étage, trois NK-33 de 167 tonnes de poussée chacun, au deuxième, un NK-43, version pour la haute altitude). Pour la première fois depuis trente ans, Woomera acceuillera un lanceur spatial.

 

Sources :
  • Site de l'ASRI
  • Encyclopedia Astronautica
  • "AUSTRALIA'S FedSat MICROSATELLITE", CRCSS
Cyril MEYNIER

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Dernière mise à jour : Juillet 2000.

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