Les moyens de localisation et de mesure

Depuis son décollage jusqu'à la fin de sa mission, le lanceur et sa charge utile (satellite) sont suivis et localisés grâce à un ensemble de moyens de télémesure, de moyens de localisation radar et de moyens optiques, reliés à plusieurs écrans de visualisation au travers d'ordinateurs de traitement de l'information.
Les liaisons radioélectriques nécessaires à cette relation entre le lanceur et le sol permettent

• de recevoir par télémesure, en permanence, les informations sur le fonctionnement du lanceur
• d'interroger par radar les répondeurs qui l'équipent pour le situer sur sa trajectoire
• d'interrompre son vol en le détruisant par télécommande si son comportement devenait une menace pour les personnes et les biens survolés.
  

Ce système de mesure participe directement à la mission de localisation en traitant les informations de position ou de vitesse issues des deux centrales inertielles. Cette mission de localisation est destinée essentiellement à la Sauvegarde vol.

Les Stations Aval

• Les Stations Aval Nord

Le dispositif des stations Aval Nord varie en fonction des trajectoires et est défini préalablement à chaque lancement. La première station de télémesure disposée sur la trajectoire du lanceur Ariane est le site Galliot, situé sur la Montagne des Pères, aussi bien impliqué pour les lancements vers le Nord que vers l’Est.

• Les Stations Aval Est

La station Galliot (Kourou)

C’est la première station de télémesure disposée sur la trajectoire du lanceur Ariane vers l’Est.

La station Natal (Brésil)

La station de Télémesure Natal est située à l'extrémité Est du Brésil, sous l'équateur. C'est la deuxième station aval disposée sur la trajectoire du lanceur Ariane. Grâce à son antenne de Télémesure Stella 43, elle permet une visibilité du lanceur pendant 8 minutes.

La station de l'Ile d'Ascension

La station de l'île d'Ascension située dans l'Atlantique Sud est la troisième du réseau des stations Aval Est. Sa situation géographique permet la visibilité d'évènements importants de la mission tels que la fin de propulsion du 3e étage, l'injection, voire la séparation de la charge utile (satellite). La visibilité moyenne de la station est de 7 minutes.

La station de Libreville (Gabon)

La station de Libreville est située à N'Koltang, à 30 km de Libreville (Gabon). C'est la quatrième station opérationnelle qui suit le lanceur Ariane pendant environ 15 minutes. Sa situation géographique privilégiée, sur l'équateur, à l'Ouest de l'Afrique, permet d'être en visibilité des événements les plus importants de la mission tels que fin de la propulsion du 3e étage, l'injection et la séparation des charges utiles (satellites).

La station Malindi (Kenya)

La station Malindi est la dernière station du réseau disposée sur la trajectoire du lanceur. Située sur l'équateur, au Kenya (Afrique), cette station est en visibilité de la séparation des charges utiles (satellites), de leur injection en orbite et de la fin de la mission lanceur.

Le site Galliot (Montagne des Pères)

Placé sur la corne sud de la Montagne des Pères, à Kourou, à environ 20 km des ensembles de lancement, le site Galliot est la première station de télémesure disposée sur la trajectoire du lanceur Ariane aussi bien pour les lancements vers l'Est que vers le Nord. Elle met en œuvre les antennes Stella 43 et Star 45, et son équipement permet de couvrir la trajectoire entre 313 et 91° Nord, et sa visibilité moyenne dure environ 10 minutes.

Equipements

• La station Acquisition-Réception : cette station est conçue pour la réception, l'enregistrement et le traitement de signaux radio-électriques de télémesure émis par le lanceur Ariane. Elle possède une capacité de réception de trois télémesures et a la possibilité de démoduler et de stocker les informations sur bande magnétique.
• La station CNES-Kourou 98 : elle permet l'émission et la réception de signaux radio-électriques, la réception des télémesures, l'émission de signaux de télécommandes, la localisation (mesure de distance et de la vitesse radiale des satellites), la transmission et la réception de données vers et du Centre de contrôle.
  L'ensemble de ces données permet de suivre l'évolution du lanceur jusqu'à 12 minutes après le décollage.

Le système d'évaluation de télémesure (SET)

Ce système assure des missions avant, pendant et après le lancement.

• Avant : participe aux opérations de contrôle du lanceur
• Pendant : participe au Contrôle Visuel Immédiat (CVI), c’est-à-dire fournit les paramètres des différentes phases de vol, transmet à la sauvegarde vol certains paramètres du lanceur (propulsion, attitude, séparation...), transmet au Centre Spatial de Toulouse les paramètres de trajectoire
• Après : participe au Contrôle Visuel Différé (CVD), en évaluant la qualité des enregistrements de télémesure, et en fournissant un dépouillement de tous les paramètres de vol.

La Station Diane

Généralités

La station Diane, connue aussi sous le nom de Kourou 93, est le dernier site localisé sur la route de l'espace, à 5 km au Nord-Ouest des ensembles de lancement. Propriété de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), elle est gérée opérationnellement et techniquement par l'ESOC (Centre européen d’opérations spatiales).
Cette station de poursuite et de télémesure a été construite dans les années 1970 pour le support du premier lancement effectué depuis le Centre Spatial Guyanais.

Missions

La station Diane est mise en œuvre en interface directe avec le Centre Spatial Guyanais, chaque fois qu'un satellite est lancé pour le compte de l'Agence Spatiale Européenne (ESA). La station peut effectuer 4 types de missions :

• Missions de lancement et de satellisation (Leop mission)
• Phase de routine (Routine phase)
• Mission de récupération (Recovering mission)
• Mission de localisation (Ranging mission)

La station Diane fait partie, depuis 1990, du réseau de stations de contrôle de satellites de l'Agence Spatiale Européenne :

• Villafranca, Maspalomas (Espagne)
• Malindi (Afrique) Redu
• (Belgique) Perth (Australie)
• Fucino (Italie)
• et, en cas de nécessité, les stations Goldstone et Camberra (Nasa).
  L'ensemble du réseau est coordonné depuis l'ESOC (Centre européen d'opérations spatiales) situé à Darmstadt (Allemagne) qui planifie les opérations, développe les nouveaux projets pour la réalisation de satellites scientifiques de l'Agence Spatiale Européenne.
  

La localisation s'appuie sur l'utilisation de trois radars de trajectographie : l’Adour 2, le Bretagne 1 et le Bretagne 2. A partir de l'émission d'une onde électromagnétique, émise par les radars et renvoyée par le lanceur, on peut, grâce à la mesure d'angle et de distance, localiser le lanceur dans l'espace.

• Adour 2 (site météo de Kourou)
• Bretagne 1 - Grand Leblond (Montagne des Pères)

Il s'agit d'un radar de trajectographie impliqué dans la mission de localisation du lanceur. Il fournit des informations sur la position du lanceur dans l'espace.

• Bretagne 2 - Station de la colline Montabo (Cayenne)

La colline du Montabo est située à Cayenne, à 60 km de la ville de Kourou. Elle est équipée d'un radar de trajectographie, le Bretagne 2, qui participe à la mission de localisation du lanceur avec les deux autres radars Adour 2 et Bretagne 1.

Les lancements sont fortement soumis aux contraintes météorologiques. En traversant une masse nuageuse (les cumulonimbus et les gros cumulus), un lanceur présente un risque de foudroiement en vol. Pour anticiper les risques, le Centre Spatial Guyanais s'est doté d'une station météo dès le début de ses activités, en 1968. Elle est située à environ 8 km du Centre Technique sur la route de l'espace qui mène aux ensembles de lancement.

La station météo du Centre Spatial Guyanais est entièrement dédiée au lanceur Ariane et se trouve impliquée dans toutes les opérations de préparation et de lancement (assemblage et transfert du lanceur, revue de chronologie lanceur, transports de satellites et ergols...). Elle fournit des prévisions météorologiques sur les précipitations, les vents, la foudre et les masses nuageuses. Dès 1968, les observations effectuées au sol sont complétées par des expériences embarquées à bord de ballons-sondes, d'aéronefs puis de fusées-sondes. Des ballons continuent d'être lâchés lors des campagnes de lancement Ariane.

Durant les campagnes satellites, des prévisions météorologiques sont effectuées au profit de la sauvegarde. Elles portent principalement sur l'évaluation des risques de situations orageuses et de précipitations, sur la direction du vent dominant et l'occurrence de rafales. Ces prévisions, à court terme, sont effectuées :

• pour les opérations dynamiques dangereuses sur les satellites,
• pour les transferts satellites,
• pour les dépotages, assainissements de lignes, transports d'ergols,
• pour le transfert lanceur de ZP en ZL,

Pour les chronologies telles que la revue systèmes lanceur, la répétition générale, les exposés météo de J-2 et J-1 et la chronologie finale, les prévisions portent sur l'état de critères spécifiques. Les exposés sont effectués au profit du Directeur des Opérations et du Directeur du CSG.
Des opérations météorologiques, portant également sur le risque lié à une situation orageuse, à des précipitations ou à une direction et force du vent, sont fournies de plus en plus fréquemment pour différentes opérations:

• les brûlages de propergol à l'UPG,
• les essais ARTA,
• les transferts de segments, étages, lanceurs, satellites ou citernes ergols, les travaux en hauteur.

Dans le cadre de la convention entre le CSG et Météo-France et de la prestation standard vis-à-vis d'Arianespace, le service météorologique du CSG se doit d'assurer le recueil continu des paramètres météorologiques nécessaires à l'élaboration de tableaux climatologiques mensuels et de comptes rendus de lancements.

Pour permettre d'étudier le comportement du lanceur au sol et en vol par rapport aux efforts générés par le vent, deux types de mesures systématiques sont effectuées durant les chronologies :

• enregistrement continu des données de vent des mâts (ELA et Fusées sondes), respectivement pour les niveaux 20, 35, 60 et 50, 75, 100 mètres,
• réalisation de radiosondages avant et après lancement, restituant le profil de température, pression, humidité et vent depuis le sol jusqu'à l'altitude d'éclatement du ballon, vers 30 km.
  

Equipements

• un radar météorologique permettant de localiser les gros nuages dans un rayon de 250 km 
• un sondeur acoustique pour la mesure du vent en basse couche 
• un système de détection des éclairs et des décharges orageuses 
• des systèmes de réception de photos satellites et de cartes météorologiques 
• une baie de radiosondage automatique permettant, en lâchant une sonde sous un ballon, d'obtenir un profil de température, humidité, pression ainsi que direction et vitesse du vent en haute altitude 
• un réseau de mesure du champ électrique ambiant 
• deux mâts (sur les ensemble de lancement Ariane et Fusée sonde) équipés de capteurs mesurant la direction et la vitesse du vent 
• trois autres stations d'observation automatiques (île Royale, Dégrad Saramaka et Kourou plage) mesurant les paramètres météo classiques (température, humidité, quantité et durée des précipitations ainsi que direction et vitesse du vent) 
• une bouée située en mer indiquant également la vitesse et la direction du vent.

Les équipements météo permettent

Le radar météorologique du CSG

Le radar ROMUALD (Radar d'observation météorologique d'utilisation aisée localement et à distance) est situé sur la Montagne des Pères à environ 5 km de la Base Spatiale. Il couvre les zones habitées du littoral, de Saint-Laurent aux frontières du Brésil en englobant le CSG, et de la commune de Saint-Georges. ROMUALD est piloté, en continu, par les agents de la Section Météorologique du CNES/CSG pour analyser les prévisions météorologiques lors des lancements Ariane et lors de l'ensemble des opérations à risque de la base de lancement. Toutes les 5 minutes, il fournit également aux prévisionnistes du centre Météo-France, installés sur l'aéroport de Cayenne Rochambeau, des précipitations essentielles à l'observation de l'atmosphère et à l'élaboration des prévisions météorologiques à très courte échéance.Ce radar permet, en outre, de détecter précocement les précipitations intenses, dans un rayon de 150 à 200 km, et surtout de gagner une à deux heures précieuses dans le déclenchement des alertes destinées à la population.

ROMUALD a pour vocation d'être intégré dans un ensemble de neuf radars, qui constitueront un réseau couvrant la Grande Caraïbe afin de mieux prévoir les pluies intenses et les cyclones.

Les îles du Salut doivent leur nom à l'expédition de Kourou en 1763. Au nombre de trois, elles sont situées à environ 13 km au Nord de la ville de Kourou.

En 1965, elles sont reconnues d'utilité publique en raison de leur position stratégique sous la trajectoire des lanceurs, et deviennent propriété du CNES en 1971. Accessibles par mer depuis l'appontement des Balourous, à Kourou, les îles du Salut sont devenues un haut lieu touristique et reçoivent prés de 50 000 visiteurs par an.

L'île Royale

C'est la plus grande des trois îles avec une superficie de 62 hectares. Elle culmine à environ 47 m. Entre 1971 et 1975, on l'utilise comme aire de lancement de ballons atmosphériques.
En 1969, on y installe un cinéthéodolite, instrument optique de localisation trajectographique, afin de couvrir les événements marquants du vol d'un lanceur depuis le décollage jusqu'à l'allumage du troisième étage. Aujourd'hui, le cinéthéodolite a été transformé en cinétélescope dont la mission est l'observation d'évènements en cours de vol dans le visible et l'infrarouge.