Ingineri de la ArianeGroup, Arianespace, CNES, Eumetsat, ESA și Thales Alenia Space descriu, etapă cu etapă, cum au fost aduse împreună o rachetă Ariane 6 și un satelit meteorologic de 3,8 tone la rampa de lansare a Portului Spațial al Europei, scrie Euronews.
› Vezi galeria foto ‹
Este vorba despre o lansare care a plasat Europa în avangarda tehnologiei spațiale mondiale: punerea pe orbită a unui satelit de ultimă generație care accelerează cartografierea suprafeței Pământului pentru a monitoriza dezastrele și a preveni ca inundațiile și incendiile de vegetație să continue să devasteze țări de pe întreg Bătrânul Continent.
Inima sistemului de lansare al rachetei Ariane 6 nu se află pe rampă, ci într-o cameră de control fără ferestre, la câțiva kilometri distanță. Acolo își desfășoară activitatea directorul adjunct al lansării, Frederic – al cărui nume de familie nu este dezvăluit, pentru a reduce riscul unor atacuri cibernetice – și câțiva ingineri care explică detaliile acestui moment de referință.
Racheta care va duce pe orbită noul satelit meteorologic european a fost construită pe o premisă foarte clară: să fie mai ieftină și mai versatilă decât predecesoarea sa, Ariane 5, pe o piață internațională mult mai competitivă decât acum un deceniu.
Racheta: un lansator conceput să nu piardă timp
Cheia, explică inginerii, stă în locul unde este produsă fiecare componentă. Etajul principal al rachetei Ariane 6 este fabricat și testat integral în Franța; etajul superior, în Germania.
Ambele ajung în Guyana deja „gata de zbor”, fără a mai fi nevoie de verificări funcționale suplimentare odată descărcate de pe Canopée. Transportul este asigurat de nava-cargo specializată Canopée, impresionanta ambarcațiune cu vele uriașe care a făcut faimoasă compania de transport și care ridică piese și din Bordeaux și Rotterdam înainte de a-și încheia ruta spre America de Sud.
În schimb, propulsoarele cu combustibil solid care ajută la decolare sunt construite chiar în Guyana, la uzinele Regulus și Europropulsion.
„Este mult mai practic și mai convenabil să fabricăm propulsoarele aici decât să transportăm acest tip de propergol din Europa”, rezumă inginerii. Odată ce toate componentele sunt la fața locului, echipei ArianeGroup îi sunt necesare doar șapte până la nouă zile pentru a asambla nucleul central al lansatorului și a-l pregăti de zbor.
„Nu e ca și cum ai opri la o benzinărie, ai umple rezervorul și ai pleca mai departe. Umplerea lansatorului durează două ore, apoi mai urmează încă o oră și jumătate de stabilizare termică, pentru că oxigenul lichid este la aproximativ -150°C, iar hidrogenul lichid la -250°C”, spune Frédéric.
Zborul MTG-I2 a avut și două particularități tehnice neobișnuite. A fost prima dată când Ariane 6 a zburat spre o orbită de transfer geostaționar (GTO), cea mai îndepărtată orbită atinsă de rachetă până acum, în configurația sa A62, cu două propulsoare laterale. Și, pentru prima dată de la zborul inaugural, misiunea a avut o fereastră de lansare de două ore și 30 de minute, în locul unui moment fix de decolare, ceea ce a oferit echipei o oarecare marjă de manevră în cazul unor probleme neprevăzute.
Etajul superior al rachetei, propulsat de motorul Vinci, poate fi și reaprins în timpul zborului grație unui sistem de presurizare cu heliu care așază propergolul la baza rezervorului înaintea fiecărei reaprinderi: o capacitate pe care Ariane 5 nu o avea și pe care Ariane 6 o inaugurează în misiuni de acest tip.
Asamblarea: roboți care construiesc o rachetă în poziție orizontală
Racheta este asamblată orizontal, nu vertical. Vehicule ghidate aduc etajul inferior și pe cel superior într-o poziție comună, unde cele două secțiuni sunt îmbinate cu o precizie de abia un milimetru.
„Nu este un proces complet automat; este asistat: sunt mulți pași pe care personalul trebuie să îi verifice și să îi valideze înainte de a declanșa următoarea secvență automată”, subliniază experții.
Din momentul în care cele două etaje ajung la instalație și până când nucleul central este gata să fie transportat la rampă trec în jur de zece zile. Clădirea are două linii de asamblare paralele, ceea ce permite începerea lucrului la următoarea rachetă imediat ce precedenta pornește spre platforma de lansare.
Obiectivul programului este să atingă un ritm de nouă-zece lansări pe an începând din 2027.
Satelitul: cel mai sensibil pasager care a zburat vreodată pe Ariane 6
La câțiva metri distanță, în clădirea de încapsulare, aerul este filtrat, cu temperatură controlată și umiditate reglată în cele mai mici detalii. Este ultima încăpere în care tehnicienii mai au acces fizic direct la satelit înainte ca acesta să fie sigilat în interiorul carenajului rachetei.
Pentru MTG-I2, un instrument optic de observație meteorologică extrem de sensibil la contaminare, această curățenie nu este un detaliu minor: orice particulă rătăcită ar putea degrada calitatea imaginilor sale viitoare.
Procedura include chiar și un sistem de capcane luminoase pentru insecte și păsări: când containerul cu satelitul sosește noaptea, iar ușile uriașe ale clădirii se deschid pentru a-l lăsa să intre, orice animal care s-ar strecura înăuntru ar putea compromite curățenia încărcăturii utile.
„Evident, nu putem deschide containerul și scoate satelitul cu o pasăre înăuntru”, explică unul dintre responsabilii instalației, care a petrecut aproape un an coordonând această etapă finală a campaniei, alături de echipa navei spațiale.
Camera de control Jupiter: lanțul de comandă al numărătorii inverse
Cu unsprezece ore înainte de decolare începe cronologia finală, iar centrul de greutate se mută în camera de control Jupiter de la CNES, Centrul Național de Studii Spațiale al Franței. Un ecran mare de operațiuni afișează toate sistemele pe verde, traiectoria planificată și ceasurile numărătorii inverse.
În centru se află Maxime André, directorul operațiunilor de lansare, responsabil de coordonarea siguranței pe întregul poligon de lansare (oameni, echipamente, mediu) și care, împreună cu echipa de calitate și cu responsabilul de măsurători ce supraveghează telemetria, radarul și urmărirea, oferă vocea și ochii care dau undă verde finală.
Până în ultimul minut, echipa misiunii rămâne conectată la centrul de control al satelitului, situat la aproximativ patru kilometri de camera Jupiter, pentru a confirma că totul rămâne nominal și a transmite acea confirmare, pas cu pas, directorului de operațiuni.
Vremea care poate opri o lansare
La câțiva metri de complexul de lansare, o mică echipă urmărește cerul la fel de atent cum urmăresc inginerii racheta. François Laforge, analist meteorologic la stația portului spațial, monitorizează mai ales doi parametri: fulgerele și vântul. „Ploaia sau temperatura nu sunt foarte importante; ceea ce contează cu adevărat sunt furtunile și vântul, atât la sol, cât și la altitudine”.
Criteriile sunt stricte: nicio furtună pe o rază de zece kilometri în jurul bazei, nici în timpul pregătirilor, nici în timpul decolării propriu-zise; și niciun nor peste altitudinea de 6.500 de metri pe aceeași rază, pentru că racheta care ar trece printr-un nor atât de înalt ar putea genera electricitate statică, capabilă să declanșeze un fulger.
Pentru a monitoriza acest lucru, echipa combină radare care măsoară înălțimea norilor cu un sistem de triangulație format din trei antene, care localizează în timp real fiecare descărcare electrică.
Baloane meteorologice care poartă radiosonde, eliberate de mai multe ori în timpul numărătorii inverse, măsoară profilul vântului la altitudine – date pe care Leonard Bouchaillot, inginer de siguranță a zborului, le folosește împreună cu restul echipei pentru a se asigura că se mențin condiții sigure, astfel încât „coridorul de lansare” calculat în prealabil – zona în care este simulată o posibilă neutralizare a rachetei în timpul zborului, din motive de siguranță – să rămână valabil.
Este, explică el, o cerință înscrisă în legea spațială franceză pentru a garanta siguranța publică. Ultima verificare meteorologică vine cu abia zece minute înainte de decolare.
Odată în aer, natura riscului se schimbă: racheta depășește viteza sunetului în mai puțin de 50 de secunde și trece de 50 de kilometri altitudine în mai puțin de două minute, așa că vântul încetează aproape imediat să mai fie o amenințare reală. Riscul real, subliniază ei, este la sol.
Un program de 6 miliarde de euro cu beneficii de peste 61 de miliarde
James Champion, managerul de proiect MTG din cadrul Agenției Spațiale Europene (ESA), a prezentat cei 16 ani de muncă din spatele proiectului satelitului Meteosat. Au însemnat aproape două decenii de planificare în jurul unei tehnologii care încă nu exista, dar care trebuia să fie disponibilă până când MTG-I2 avea să ajungă pe orbită.
Costul programului, în condițiile economice actuale, a fost de aproximativ șase miliarde de euro; beneficiile sale depășesc 60 de miliarde, odată ce se ia în calcul infrastructura, ca să nu mai vorbim de numărul de vieți care vor fi salvate datorită datelor satelitare ce vor ajuta la declanșarea planurilor de evacuare, de exemplu. Această familie de sateliți va fi esențială pentru prognozarea și prevenirea fenomenelor meteorologice extreme.
Un „ochi de șoim” deasupra Europei la fiecare 2,5 minute
Cu satelitul aflat la doar câteva ore de plasarea pe orbită, Cristian Bank, directorul pregătirii și dezvoltării programelor la Eumetsat, așază lansarea în contextul ei real: acela al unui continent tot mai afectat de fenomene meteorologice extreme.
„În ultimii cinci ani am acumulat pierderi de 10 miliarde de euro pe an, sub formă de pagube în Europa, și mii de morți. Din fericire, numărul victimelor scade, pentru că prognozele și alertele noastre se îmbunătățesc, dar pagubele aduse infrastructurii rămân. Trebuie să fim mai rezilienți”, avertizează el.
MTG-I2 este a treia piesă a unui trio complementar: primul satelit, lansat în 2022, oferă o vedere emisferică – Europa, Africa, Atlanticul până la Oceanul Indian – alimentând modelele meteorologice globale; al doilea, lansat în 2025 și aproape operațional, măsoară atmosfera în profunzime (umiditate, temperatură, vânt, presiune); iar al treilea, a cărui lansare tocmai a avut loc, se va concentra pe Europa și mai ales pe regiunea mediteraneeană, puternic lovită de fenomene meteorologice severe, actualizându-și datele la fiecare două minute și jumătate.
„Acest ritm de reîmprospătare este crucial pentru prognoza meteo locală în Europa și în Mediterana, dar și pentru protecția civilă: pompieri care detectează incendii de pădure, secete sau tornadele mediteraneene care devin tot mai frecvente și mai violente”, mai spune acesta.
Bank estimează că noul satelit va avea nevoie de aproximativ o jumătate de an de punere în funcțiune înainte de a putea fi integrat și calibrat împreună cu cei doi „frați” ai săi. De atunci, probabil în jurul lunii aprilie 2027, cei trei vor funcționa ca un sistem unic.
500 de milioane de pixeli la fiecare zece minute
Graeme Mason, șeful programelor meteorologice de la ESA, a prezentat cifrele care fac din MTG-I2 unul dintre cele mai avansate instrumente de observație plasate vreodată pe orbită. În timp ce primul satelit din familie scanează întregul disc terestru vizibil la fiecare zece minute, la o rezoluție de 500 de metri – în jur de 500 de milioane de pixeli la o baleiere completă, distribuiți pe 16 canale –, MTG-I2 se concentrează exclusiv pe cadranul superior centrat pe Europa și îl repetă la fiecare 150 de secunde.
Al doilea instrument al său, detectorul de fulgere, operează într-o bandă foarte îngustă a spectrului, linia de emisie a oxigenului la 777 de nanometri, și preia 1.000 de eșantioane pe secundă. Pentru a distinge detalii de 500 de metri de pe o orbită aflată la 36.000 de kilometri deasupra Pământului, satelitul are nevoie de o stabilitate extremă pe toate cele trei axe.
Acest program este o vitrină a forței industriei spațiale europene: implică peste 17 țări europene și 70 de companii; peste 200 de subcontracte; și mai mult de 2.200 de persoane care lucrează la proiect.
„Acest instrument de imagistică este cel mai bun instrument de imagistică geostaționară («imager») din lume. Detectorul de fulgere este cea mai bună cameră de fulgere («lightning imager») din lume, o tehnologie care este chiar mai avansată decât cea a Statelor Unite”.
Peste zece ani, ESA se așteaptă să trimită următoarea familie de sateliți pentru a continua să conducă monitorizarea și analiza climei și a impactului acesteia.
Între camera de control a rachetei Ariane 6, incinta de încapsulare a satelitului și stația meteorologică ce urmărește fiecare nor de deasupra bazei Kourou, lansarea MTG-I2 a fost, în realitate, suma a zeci de decizii tehnice luate de echipe care rareori împart lumina reflectoarelor cu decolarea în sine.
Cu acest satelit pe orbită, Europa completează primul trio operațional din constelația sa meteorologică de generația a treia, un sistem care se estimează că va sprijini monitorizarea climatică a continentului cel puțin până bine în anii 2040.