Météo et maîtrise de risque

Un spécialiste des Méthodes de Calcul dans le service Sauvegarde et Environnement du CNES/CSG est chargé de la prévision des risques de toxicité engendrés par les activités du site. Il remplit cette mission à l’aide de logiciels spécifiques qui exploitent notamment les données fournies par la météo du CSG.

Prévision des risques de toxicité

La disposition des lieux est telle qu’il n’y a pas de véritable risque toxique en conditions nominales, ce que confirment l’expérience ainsi que les données accumulées par le logiciel Sarrim et la base de données météo. Les concentrations à risque de produits toxiques sont contenues dans l’enceinte du CSG et inférieures aux limites réglementaires extérieures. Toutes les opérations dites dangereuses de la base spatiale sont codifiées par la sauvegarde, qui détermine la nécessité de prévisions météorologiques. Cette codification intègre la zone du port de Pariacabo, où la Sauvegarde Sol n’autorise une opération que si la direction du vent porte sur un secteur bien défini, laissant la ville de Kourou à l’abri de tout risque toxique.

 Simulation difficile mais nécessaire

Le plus difficile à modéliser est la dispersion atmosphérique du nuage dégagé par la combustion des EAP lors des lancements et des essais au BEAP, ou encore lors des brûlages périodiques de Regulus. Les logiciels sur le marché n’étant pas suffisamment adaptés, le CNES développe depuis six ans avec Aria Technologie un logiciel spécifique au phénomène de combustion de propergol, Sarrim (Stratified Atmosphere Rocket Release Impact Modelling). Car s’il s’agit certes de déterminer la concentration au sol du nuage toxique, le logiciel doit également simuler le déplacement et la hauteur de stabilisation du nuage de combustion. Les gaz issus de combustion, très chauds, montent en hauteur. Plus le nuage est haut, moins les concentrations en produits toxiques au sol sont importantes. Les données atmosphériques de 0 à 5 km d’altitude sont fournies par les radiosondages effectués par la Météo. Tous les 100 m, les ballons sondes procèdent aux relevés de vitesse et de direction des vents, d’hygrométrie, de pression et de température. Le logiciel doit également intégrer d’autres paramètres, comme les caractéristiques du lanceur et de la combustion qu’il génère, ou encore " l’eau de déluge " injectée dans les carneaux. Ce type de simulation est effectué à chaque lancement dès H0-8h, pour déterminer une tendance, confirmée ou infirmée par d’autres simulations plus proches de H0. Le dernier radiosondage est exploité 30 minutes avant le lancement. S’il apparaît qu’un risque de nuisance peut atteindre une zone comme le site d’observation Agami, les personnes présentes sont évacuées juste après le largage des EAP afin de ne pas subir de désagréments. Ces gênes, principalement dues à la présence de chlore, se manifestent sous forme d’odeurs, voire de picotements.  Mais les concentrations ne sont pas dangereuses car le seuil olfactif est très en dessous du seuil d’effet sensible.

Une autre mission de la Sauvegarde Sol se tient lors des essais au BEAP (Banc d’Essai des Accélérateurs à Poudre). Ainsi, contrairement à un lancement, tous les gaz sont dégagés au niveau du sol pendant 2 à 3 minutes. Un éventuel problème se porterait alors sur la route nationale. La décision de procéder à l’allumage d’un moteur à propergol solide au BEAP est prise après avoir vérifié que les concentrations des gaz toxiques à l’extérieur du CSG sont inférieures aux limites réglementaires.

 La fiabilité des prévisions de dispersion toxique

La fiabilité des résultats fournis par Sarrim est confirmée par toutes les campagnes de mesures environnementales effectuées après chaque lancement ou essai au BEAP. Pour cela, des capteurs d’alumine et d’acide chlorhydrique réalisent des prélèvements sur le terrain, pour les comparer aux résultats prévus par Sarrim avec le radiosondage effectué quelques minutes après le lancement. Les valeurs calculées par Sarrim et celles mesurées sur le terrain sont toujours du même ordre, celles de Sarrim sont même plus pessimistes.

 Développement de la collaboration Sauvegarde / Météo

Actuellement la simulation de la dispersion du nuage toxique s’effectue à partir de radiosondages réalisés avant le vol (H0-2h). Cela signifie que l’estimation du risque toxique à venir est faite à partir de données atmosphériques mesurées, sous l’hypothèse de maintien des conditions atmosphériques. Ce décalage de 2h est difficilement réductible, compte tenu du temps de montée du ballon puis de traitement des données. La faisabilité d’une approche diagnostique, dans laquelle le risque toxique à venir serait estimé en doublon, à partir des données de radiosondage, et à partir des prévisions de la Météo  est actuellement à l’étude. Cette étude de faisabilité fait l’objet de la campagne CARPAT (Caractérisation ARPège pour les Applications de Toxicité), dont le déroulement est en cours.