GAREF PARIS

GAREF PARIS

Fusée SERA1


Lancement réussi de la fusée expérimentale SERA1 à Kiruna le 7 mai 2014


La base de lancement Esrange
à Kiruna en Laponie (Suède)
où la France est à l'honneur !


Dernières vérifications
avant le lancement
de la fusée SERA1


Les équipes étudiantes
franco-suédoises
devant la fusée SERA1


La fusée SERA1
sur son pas de tir


Récupération dans la neige
de la fusée SERA1


Aux côtés du Cnes, les équipes d'étudiants
devant la fusée SERA1


Film du lancement de la fusée SERA1 réalisé par le Garef

Une longue préparation

Après une mission sur place en octobre 2013 pour rencontrer les ingénieurs de la base Esrange (European spaceresearch RANGE) et les étudiants de l'université de technologie de Luleå, et visiter les infrastructures de lancement, le Garef s'est enfin rendu du 29 avril au 10 mai 2014 à Kiruna en Suède pour le lancement de la fusée expérimentale SERA1, intégré au projet Perseus.

La fusée expérimentale SERA1, dont les jeunes du Garef ont réalisé la plate-forme électronique, est une fusée supersonique qui ne pouvait être lancée depuis le CELM de Biscarrosse. Les équipes de Perseus se sont tournées vers la base de Kiruna, située au-dessus du cercle polaire arctique. Cette base de lancement de fusées-sondes et de ballons stratosphériques d'Esrange se trouve à une quarantaine de kilomètres de la ville.

Au-delà de la dimension européenne, l'université Luleå de Kiruna, implantée dans l'Institutet för rymdfysik (Institut Suédois de physique spatiale), est unique en son genre. Elle offre une formation en réalisations d'engins spatiaux et d'ingénierie en technologies spatiales civiles. Une équipe d'étudiants s'est associée au projet pour l'expérience passager MADS (magnetic attitude determination system) qui a été embarquée dans SERA1.

La fusée expérimentale SERA1 est une réalisation en commun avec la collaboration du Garef, de l'ISAE-Supaéro (Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace), de l'Ipsa (Institut polytechnique des sciences avancées) et de l'université d'Évry-Val-d'Essonne, avec l'implication de Bertin Technologies et de l'Office national d'études et de recherches aérospatiales (Onera). Les différentes équipes s'étaient d'ailleurs retrouvées au début de l'année à l'Ipsa à Ivry (94) pour l'intégration mécanique, puis au Garef à Paris pour les tests électriques et la pose de l'antenne de télémesure.

Les dimensions de la fusée sont 2,97 mètres de long pour 160 mm de diamètre et une masse de 25 kg au décollage.


Première journée d'intégration des systèmes électroniques SERA1

La première journée d’intégration des systèmes électroniques de la fusée expérimentale SERA1 s’est déroulée le dimanche 15 décembre 2013 dans les locaux du Garef avec l’association Supaéro space section (S3) de l'ISAE responsable de la partie électronique.

L'objectif était notamment de tester la case électronique et les différents équipements qui seront intégrés sur la fusée.

Deux vols simulés complets ont pu être réalisés.

Le bilan de cette journée d’essai fut très positif :
• l’ensemble des équipements électroniques de la fusée a été testé avec succès ;
• le câblage a été vérifié et validé ;
• les données récoltées (enregistrement bord et télémesure) sont cohérentes.

Cette journée a marqué une première étape vers la qualification de la fusée.


Revue de qualification SERA1

La revue de qualification de la fusée SERA1 a eu lieu le 8 février 2014, au lendemain du 9ème séminaire Perseus à la Cité des Sciences et de l’Industrie.

Prochaine étape : le passage de la fusée dans un atelier de confection pour enfiler sa nouvelle "robe".


Revue d'aptitude au vol SERA1

Dernière étape en France pour le démonstrateur SERA1 : la revue d’aptitude au vol à la Direction des lanceurs (DLA) du Centre national d'études spatiales (Cnes), confortée par un vol simulé réussi à l’Ipsa, les 26 et 27 mars 2014.

Suite à cette revue, la fusée a été déclarée apte à partir en campagne pour un vol qui aura lieu début mai à Kiruna.

La fusée va donc maintenant être mise dans sa caisse de transport pour être envoyée mi-avril en Suède.

Les équipes projet (le Cnes, Bertin Technologies, l'ISAE et son association S3, l'université d'Evry-Val-d'Essonne et son association Octave, l'Ipsa et son association AéroIpsa, le Garef, l'Onera, MI-GSO) rejoindront la fusée début mai. Il restera encore l’intégration sur place de l’expérience embarquée MADS réalisée par les étudiants de l’université de technologie de Luleå (LTU), et la vérification de la compatibilité des interfaces sol : électriques et rampe.


SERA1 en route pour Kiruna

La fusée SERA1 a été mise dans sa caisse de transport pour partir mi-avril en direction de la Suède.

Une petite équipe de pré-campagne arrivera à Kiruna dès le 29 avril pour réceptionner la caisse et mettre en place les premiers préparatifs de la campagne de lancement.

Le reste de l’équipe rejoindra le centre spatial d’Esrange (SSC) le 4 mai pour une campagne de 5 jours.

La fenêtre de tir est prévue pour le 7 mai, avec back-up possible le lendemain 8 mai.


Campagne de lancement SERA1

La pré-campagne SERA1 a maintenant cédé la place à la campagne effective. Cette pré-campagne a été l’occasion de vérifier la compatibilité entre la station sol et la rampe Perseus et les installations sol et le "launcher" d’Esrange.

La longueur des câbles pour la transmission des informations entre la rampe de lancement et la station sol a nécessité une adaptation du câblage Perseus. La synchronisation IRIG-B est assurée. Le rail de lancement Perseus a été installé sur la rampe de lancement d’Esrange et est fonctionnel. L’organisation générale, technique et de sauvegarde de la campagne a été revue avec les équipes de SSC.

La campagne SERA1 est lancée depuis lundi 5 mai. L’ensemble des équipes se trouve sur le site de lancement Esrange de Kiruna (SSC). Arrivée dimanche soir, l’équipe SERA1 a été accueillie par les 4 membres de la pré-campagne et les ingénieurs de SSC. La journée de lundi a été bien remplie : le matin, les équipes de SSC ont accueilli l’équipe Perseus, puis briefing sécurité et visite des installations de lancement ; l’après-midi, l’équipe SERA1 a ouvert les caisses de transport et vérifié le matériel ; la calibration de l’expérience embarquée MADS des étudiants de l’université de technologie de Luleå a été effectuée, le système propulsif a été vérifié et le plan de peinture finalisé.

Ce mardi 6 mai matin, un test de compatibilité en rampe a été effectué, avec vol simulé sans érection de la rampe. La ligne de mise a feu a aussi été testée et est fonctionnelle.

Cette opération réussie a été suivie l’après-midi par un test countdown, dans la configuration de vol, avec érection de la rampe et allumage télémesure.

Cette répétition générale s’est globalement bien passée.


Mercredi 7 mai 2014 : jour J

Le mercredi 7 mai 2014, le décompte (H-2h30) a débuté à 12 h 00. SERA1 a été lancée avec succès à 15 h 10. Elle est montée à 5,1 kilomètres à une vitesse maximale de Mach 1,4. La culmination a eu lieu à H0+27s, pour un vol d'une durée de 8 minutes.

Les systèmes de séparation et de récupération ont fonctionné nominalement. Le GPS embarqué sous le parachute a permis de récupérer très facilement la fusée, avec l'aide de l'hélicoptère mis à disposition par Esrange. Elle se trouvait à 1,5 kilomètre de la rampe. SERA1 a été restituée en très bon état, seuls deux impacts étant visibles : l'un sur un aileron et l'autre sur la structure, légèrement endommagée (probable impact de la coiffe lors de la retombée sous parachute).

Une anomalie de détection de l'allumage a cependant empêché l'initialisation de l'expérience embarquée, MADS, réalisée par les étudiants suédois de l'université de technologie de Luleå.

Une grande réussite donc, et une formidable aventure humaine entre jeunes Français et Suédois, car au total, plus de 30 étudiants étaient sur place !


Revue d'exploitation SERA1

Le 3 juillet 2014, une présentation de l’exploitation de l’ensemble des données collectées et analysées par l’ensemble des participants a confirmé le vol supersonique (Mach environ 1,4).

Une forte pression dynamique (environ 60 kPa) a été restituée prouvant la solidité de la structure.

De nombreuses informations concernant les ambiances vibratoires, la traînée de culot ainsi que les variations de pression au niveau de la coiffe ont été obtenues.

Le retour d’expérience obtenu sur l’organisation, les opérations ainsi que les mesures exploitées suite au vol de la fusée expérimentale SERA1 vont permettre, d’une part, de proposer de nombreux sujets scientifiques aux futurs étudiants et, d’autre part, d’envisager le suite de SERA avec une coopération aussi fructueuse que celle vécue avec SSC.