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Plate-forme (représentant la station internationale) en phase de simulation d’approche finale du Robot (représentant l’ATV)
22 avril 2015

LE NAVAL AU SERVICE DU SPATIAL

Le Véhicule de transfert automatique (ATV) développé par l’agence spatiale européenne (ESA), est conçu pour rallier et accoster automatiquement la station spatiale internationale (ISS) à partir d’Ariane 5.

La phase finale d’accostage de l’ATV (à partir de 300 m) met en œuvre une instrumentation variée (laser, vidéomètre, télégoniomètre,…) ainsi qu’un système central d’acquisition, de traitement et de correction de la cinématique et de la trajectoire qui nécessitent que le fonctionnement approprié de l’ensemble de ce système soit vérifié en vraie grandeur avant le vol.


Recherchant dans un premier temps un espace couvert de plus de 300 m, équipé ou pouvant être équipé d’un rail, l’ESA, par un concours de circonstances fortuites, s’est adressée à DGA Techniques hydrodynamiques (Bassin d’essais des carènes à l’époque) en 2003. Assez rapidement, et après quelques réunions, discussions et visites du moyen d’essais, il est apparu que le B600 pouvait être la réponse au besoin de l’ESA. Le scénario envisagé par l’ESA s’est orienté vers une simulation inverse des mouvements par rapport à la situation au réel, c’est-à-dire, utiliser d’une part, la plate-forme du B600, sur laquelle serait montée une cible motorisée et orientable, comme représentative de la station spatiale internationale et d’autre part installer au bout du bassin en zone Nord, derrière le batteur à houle, un robot équipé d’un bras articulé représentant le module ATV, ses différents senseurs et, bien sûr, pouvant matérialiser sa cinématique.

 

Le bassin de traction de 600 mètres, schéma du générateur de vagues

Des investigations complémentaires furent ainsi déclenchées, en particulier sur les capacités de la plate-forme (profils de vitesse possibles, précision sur la vitesse, accélérations et décélérations, temps de réponse …) et son système de contrôle-commande pour aboutir finalement à la réalisation d’une campagne de faisabilité de mesure par télégonio-mètre, menée par EADS, principal sous-traitant de l’ESA pour ce projet, afin de statuer sur la réelle capacité à pouvoir simuler cette approche au B600.

Les résultats de cette pré-campagne furent globalement satisfaisants. Ils permirent entre autres de tester la plate-forme dans des plages et modes de fonctionnement non habituels (par exemple, petite vitesse jusqu’à 5 cm/s) mais ils mirent également en évidence certaines difficultés restant à résoudre ou des améliorations à envisager (position du robot pour avoir une approche au plus près, sécurités à mettre en place, problèmes de réflexion sur la surface de l’eau du bassin, par exemple).

L’ESA confirma alors clairement son intention d’utiliser définitivement le B600, et de passer à la véritable phase de spécification pour l’adaptation du moyen B600 aux exigences de la simulation envisagée : commande de la plate-forme depuis l’extérieur, position et fixation du robot, installation de la cible sur la plate-forme, respect des conditions environnementales compatibles du matériel vol …

Vue du robot et de la tente propre

Cette phase de préparation du système complet de simulation (plate-forme, cible, robot, système de commande) s’est achevée au début 2004 et a été marquée par la visite des responsables du programme ATV de l’ESA, mais également de 2 astronautes, l’un américain de la NASA, l’autre français du CNES, J.F. Clervoy, rattaché au projet ATV.

Les premiers essais de simulation ont commencé en 2004. L’ultime campagne a eu lieu en janvier 2014. En 10 ans, ce sont plus de 15 semaines d’essais qui ont été réalisées à Val-de-Reuil, pour optimiser le fonctionnement de ce remarquable engin spatial.  

 

Vue d'artiste de l'arrimage de l'ATV à l'ISS, objectif de ces qualifications

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