Lanceurs - Organes de contrôle de pression

Préparer la nouvelle génération de lanceurs

D’Ariane 1 à Ariane 5, nous sommes intervenus dès la conception des réservoirs à ergols cryogéniques jusqu’à leur intégration dans la fusée européenne. Le développement de ces réservoirs, ainsi que l’isolation et certains équipements, comme les contrôleurs de pression ou les jauges de niveau, nous a permis de réaliser des avancées technologiques spectaculaires. Aujourd’hui en tant qu’expert cryogénique, nous accompagnons l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Avec Euro Cryospace, partenariat stratégique entre Air Liquide et Airbus Defence and Space, nous proposons des solutions innovantes qui annoncent les concepts du futur lanceur Ariane 6, dont le moteur sera réallumable.

• 360 réservoirs cryogéniques depuis 1979
• 6 générations de lanceurs européens
• 150 kg gagnés sur la capacité d’emport grâce au SSHeL

Au cours de la prochaine décennie, les systèmes orbitaux seront plus nombreux dans l’espace. Aux 400 nouveaux satellites qui serviront à l’observation de la Terre et aux 300 autres destinés aux télécommunications, viendront s’ajouter plus d’un millier de satellites, constituant la plus grande constellation jamais déployée autour de la Terre !

Grâce à ses expertises en cryogénie orbitale, dans les systèmes de stockage et de distribution des gaz, Air Liquide participera à cette révolution. Le groupe a déjà su répondre à des besoins variés : conservation d’échantillons biologiques dans le réfrigérateur MELFI à bord de la Station Spatiale Internationale, observation du rayonnement thermique de l'univers avec les satellites Planck et Herschel et refroidissement des détecteurs infrarouges de satellites d'observation. En apportant notre expertise et en fournissant nos technologies aux rovers Curiosity et ExoMars, nous contribuons aussi à l’exploration de la planète Mars.

• 80 000 tours par minutes depuis 10 ans pour la turbomachine de MELFI
• 0,1 Kelvin : un dixième de degré au-dessus du zéro absolu pour le détecteur de Planck
• 2 400 litres contenus dans le réservoir d’hélium à 1,6 Kelvin d’Herschel

Sur les bases spatiales de lancement à Kourou en Guyane, à Cap Canaveral aux Etats-Unis, à Tanegashima au Japon, ou encore à Xichang et Wenchang en Chine, Air liquide réalise, teste et optimise les installations et raccordements des lignes cryogéniques des pas de tirs depuis les années 1980.

A Kourou, nous avons fourni des usines d’hydrogène et d’oxygène liquides pour produire sur place les fluides cryogéniques pour des lanceurs spatiaux. Plusieurs collaborateurs localisés au Centre Spatial Guyanais sont chargés de la fourniture de l’hydrogène et de l’oxygène liquides pour la propulsion des lanceurs, de l’azote liquide pour l’inertage, et de l’hélium indispensable à la pressurisation, la mise en froid et les assainissements. Ils assurent également la maintenance des équipements pour Arianespace et le CNES.

Pour les centres spatiaux, nous proposons également des liquéfacteurs d’hélium HELIAL et d’hydrogène HYLIAL. L’HELIAL à Kourou par exemple permet de liquéfier les vapeurs de gaz hélium qui s’évapore lors du stockage.

De surcroît, nous reproduisons au sol les conditions extrêmes de l’espace auxquels sont soumis les satellites et leurs composants dans des chambres de simulation et des bancs d’essais que nous avons conçus.

• 2 Ensembles de Lancement cryogéniques d’Ariane à Kourou
• Plusieurs kilomètres de lignes cryogéniques sous vide pour remplir en ergols les réservoirs d’Ariane sur le pas de tir

Air Liquide met à la disposition des clients industriels et scientifiques l’expertise d’une équipe dédiée et les moyens de son centre d’essais unique en Europe. Ce site de plus de 6 hectares localisé près de Grenoble a été mis en place afin de tester, contrôler et qualifier des équipements pour les besoins de l'aéronautique et du spatial. Notre équipe a ainsi acquis un haut niveau d’expertise pour piloter tous types d’études : caractérisation de matériaux, analyses de cycles thermiques, essais cryogéniques, simulation des conditions thermiques au sol, lors du décollage et dans l’espace…

Air Liquide réalise également des tests en dehors de son centre d’essais, comme c’est le cas pour les refroidisseurs pulse tube contrôlés dans une salle ultra-propre. Parfois, les expériences peuvent même se dérouler très loin du site de Sassenage, à l’instar de Cryofénix, réalisé en Suède au-delà du cercle polaire

S’installer et vivre dans l’espace n’est plus un rêve inaccessible. L’Agence Spatiale Européenne songerait à bâtir une base permanente sur la lune, qui à terme pourrait remplacer la Station Spatiale Internationale et servir de relai vers Mars. Des solutions pour mettre en oeuvre ce projet incroyable existent déjà. De quoi aurions nous besoin pour vivre loin de la Terre ? Produire et stocker de l’énergie, purifier l’air, produire des carburants pour assurer le retour sur Terre des véhicules spatiaux…

Chez Air Liquide, nous envisageons sérieusement de contribuer à installer la vie humaine dans l’espace. Pour des applications terrestres, nous avons déjà mis au point toutes les briques technologiques nécessaires à cette nouvelle aventure : piles à combustible, unités pour purifier l’air, systèmes de production d’ergols... Reste à les adapter à l’usage spatial. Grâce à notre expérience de plus de 50 ans dans la conquête de l’espace, nous relèverons ce challenge. Nous disposons de toutes les compétences nécessaires, mondialement connues, et sommes déjà prêts à tester l’ensemble de ces technologies sur le “Moon Analogue”, en projet au Centre européen des Astronautes en Allemagne. Aujourd’hui, vivre sur la lune, c’est bien plus qu’un rêve. Ce sera, demain, une réalité.