Ariane 5G

L'Ariane 5G — « G » pour générique — fut la configuration d'origine du lanceur lourd européen Ariane 5 et la seule que le programme fit voler jusqu'à l'arrivée de l'Ariane 5ECA, en décembre 2002. Elle réunissait les trois éléments qui allaient façonner toute la famille : deux propulseurs à poudre P238 EAP sur les côtés, un étage principal cryogénique EPC H158 alimenté en hydrogène liquide et en oxygène liquide et propulsé par un seul moteur Vulcain 1, et un étage supérieur à ergols stockables, l'EPS dans sa version L9.7, doté d'un moteur Aestus brûlant de la monométhylhydrazine et du peroxyde d'azote. L'EPC H158 mesurait 23,8 m de long et 5,4 m de diamètre, pesait environ 12 200 kg à vide et 170 500 kg à pleine charge ; son Vulcain 1 produisait 1 015 kN de poussée dans le vide pendant environ 605 secondes. L'EPS emportait quelque 10 000 kg d'ergols stockables et son Aestus délivrait 27 kN. Avec une masse au décollage de 737 tonnes, le lanceur était conçu pour emporter de lourdes charges utiles en orbite de transfert géostationnaire, souvent deux à la fois grâce à l'adaptateur de lancement double SYLDA.

Ses débuts furent un célèbre échec. Le vol 501 décolla de Kourou le 4 juin 1996 avec les quatre satellites scientifiques Cluster de l'ESA. Environ 37 secondes après le début de la séquence d'allumage du moteur principal — 30 secondes après le décollage —, la fusée perdit complètement ses informations de guidage et d'attitude : les tuyères des propulseurs et, un peu plus tard, celle du Vulcain pivotèrent jusqu'à leurs positions extrêmes, le lanceur s'écarta brutalement de sa trajectoire, se désintégra et s'autodétruisit à une altitude d'environ 3 700 m. La commission d'enquête indépendante constituée par le directeur général de l'ESA, Jean-Marie Luton, et le président du CNES, Alain Bensoussan, attribua la défaillance à des erreurs de spécification et de conception dans le logiciel du système de référence inertielle, dont les deux unités tombèrent en panne simultanément. Ce logiciel, écrit en Ada, provenait d'Ariane 4 et avait été réutilisé avec l'ensemble de son sous-système, alors même que la fonction fautive n'était absolument pas nécessaire sur Ariane 5 : la conversion d'une valeur en virgule flottante sur 64 bits en entier signé sur 16 bits, la variable de biais horizontal, provoqua un dépassement de capacité et une exception du processeur. Le rapport demandait que le système inertiel soit corrigé, que sa fonction d'alignement soit désactivée après le décollage, que tous les logiciels embarqués soient réexaminés et que les essais de qualification soient rendus plus représentatifs.

Le deuxième vol de qualification, le 502 du 30 octobre 1997, fut un échec partiel : un problème de roulis causé par la tuyère du Vulcain entraîna l'arrêt prématuré de l'étage principal et, bien que l'étage supérieur ait fonctionné correctement, la charge utile — des maquettes MaqSat, le satellite TEAMSAT et l'expérience YES — n'atteignit pas l'orbite prévue. Le troisième, le 503 du 21 octobre 1998, réussit avec une maquette MaqSat et la capsule expérimentale de rentrée ARD. Le 10 décembre 1999, le vol 504 inaugura le service commercial en plaçant en orbite l'observatoire de rayons X XMM-Newton.

Des lancements doubles et triples pour des opérateurs de télécommunications suivirent : Insat 3B et AsiaStar en mars 2000, Astra 2B et GE 7 en septembre, PAS 1R avec le satellite de radioamateurs AMSAT P3D en novembre, et Astra 2D avec GE 8 en décembre ; Eurobird 1 et BSAT-2a suivirent en mars 2001. Le 12 juillet 2001, la 5G subit son deuxième échec partiel, laissant Artemis et BSAT-2b sur une orbite à seulement la moitié de la hauteur prévue. Le satellite de télécommunications Artemis de l'ESA atteignit finalement son orbite prévue le 31 janvier 2003 grâce à son système expérimental de propulsion ionique. Le programme ne revola qu'à partir du 1er mars 2002, date à laquelle la 5G plaça le satellite environnemental Envisat, de 8 111 kg, à environ 800 km : il resta la plus lourde charge utile unique lancée par une fusée européenne jusqu'au premier ATV, en mars 2008.

Vinrent ensuite Stellat 5 et N-Star c, Atlantic Bird 1 avec le satellite météorologique MSG 1, Insat 3A avec Galaxy 12, et Optus C1 avec BSAT-2c. Le 27 septembre 2003, lors du vol 162, la dernière Ariane 5G lança trois satellites : Insat 3E, eBird 1 et SMART-1, la première sonde lunaire européenne.

Au total, la 5G a volé 16 fois, avec 13 succès, un échec (501) et deux échecs partiels (502 et le vol de juillet 2001). Vers une orbite basse circulaire à 260 km inclinée à 51,6°, sa capacité est donnée pour 16 000 kg. Son successeur immédiat fut la 5G+, dotée d'un EPS amélioré, qui vola pour la première fois le 2 mars 2004.