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| 07.03.08 |
Interview
de Jean-François Clervoy, Senior Advisor Astronaut sur le
projet ATV |
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Dans tous les projets de vols habités, il y a toujours des représentants
des futurs utilisateurs, en l'occurrence les astronautes. Dans le
cas du programme ATV, le Centre des Astronautes Européens de l'ESA
à Cologne a détaché Jean-François Clervoy qui suit son développement
en qualité Senior Advisor Astronaut.
Cet astronaute de nationalité française a séjourné 3 fois dans l'espace.
En 1994 à bord d'Atlantis puis en 1997 il rejoint la station s patiale
russe MIR avec une navette et en 1999, il participe à une mission
de maintenance du télescope spatial Hubble.
Jean-François Clervoy
(STS-103)
Depuis 2006 il occupe aussi la fonction de PDG de Novespace, la
filiale du CNES en charge des vols paraboliques sur l'A300 Zero-G.
Lors d'un entretien qu'il nous a accordé, Jean-François Clervoy
a décrit son rôle dans le développement de l'ATV, 'l'engin
spatial le plus complexe jamais construit par l'industrie européenne'.
L'ATV est également le premier véhicule au monde conçu pour effectuer
des rendez-vous et des arrimages opérationnels en mode purement
automatisé : 'il doit atteindre une cible se déplaçant à la
vitesse de 28 000 km/h à une altitude de l'ordre de 300 km, avec
une précision de 10 cm et une vitesse relative inférieure à 7 cm/s'.
Depuis sa nomination en 2001 Jean-François Clervoy a suivi 'toutes
les étapes du développement' de l'ATV. Son rôle n'a rien
d'anodin. Il a eu un avis consultatif sur 'les interfaces
homme / machine' et à de nombreuses reprises, a été amené
à prendre position pour une idée au détriment d'autres, voire 'd'influencer
certaines décisions' en faisant valoir son expérience des
vols habités, comme on va le voir.
Il a également apporté son point de vue sur les opérations de l'engin,
la sécurité 'c'est-à-dire ce sur quoi on peut déroger'
et différents aspects techniques de la mission. Il a été en charge
de la préparation du programme d'entraînement des astronautes en
vue de l'obtention de la certification ATV.
Ergonomie
Une fois amarré à la Station, les connexions électriques, mécaniques
et fluides entre l'ISS et l'ATV sont établies. L'ATV 'devient
un module à part entière de l'ISS' et l'équipage peut y
pénétrer pour décharger la cargaison ou activer les opérations de
transfert d'eau et de gaz. Le transfert d'ergols de ravitaillement
de l'ISS s'effectue par le biais de canalisations fluides et sous
le contrôle exclusif des centres de contrôles russe (à Moscou) et
européen (au CNES à Toulouse).
Le rôle de Jean-François Clervoy a été de penser à la façon dont
sera fixé le fret à l'intérieur de l'ATV, car, ne l'oublions pas,
'les astronautes qui le déchargeront seront en apesanteur'.
Il a également fallu décider 'quel partage faire entre les
automatismes et ce qui est fait manuellement, entre ce qui est fait
à bord et ce qui est fait sol, c'est-à-dire par l'équipage ou les
spécialistes au sol par télécommande'.
Sécurité
L'ATV est un engin très complexe parce 'qu'on lui impose
les contraintes de sécurité du vol habité mais sans pouvoir, contrairement
à la navette, compter sur un équipage à bord pour gérer les pannes'.
De fait, l'ATV a plusieurs couches de sécurité qui se surveillent
mutuellement dont une ultime fait appel à du hardware et du software
complètement découplé du système principal, ce qui en fait théoriquement
un véhicule spatial extrêmement sûr. Revers de la médaille, cette
redondance inquiète certains ingénieurs qui 'craignent le
déclenchement intempestif de ces fonctions de protection rendant
impossible l'amarrage de l'ATV à la Station !'
La contrainte de sécurité du vol habité peut se résumer à ces quelques
mots : n'importe quelles combinaisons de 2 pannes doivent toujours
résulter en une situation de sécurité pour la station et pour l'équipage.
Gardons à l'esprit que l'ATV décolle inhabité mais à l'approche
de la Station 'il est surveillé par l'équipage de la Station'. Pour
cela, un 'p upitre
de contrôle spécifique à l'ATV' sera installé quelques jours avant
son arrivée qui permettra à l'équipage d'envoyer des commandes si
nécessaires.
La contrainte de sécurité du vol
habité peut se résumer à ces quelques mots
: n'importe quelles combinaisons de 2 pannes doivent toujours résulter
en une situation de sécurité pour la station et pour
l'équipage (Jean-François Clervoy)
Une originalité du projet ATV par rapport à tous les autres, 'c'est
qu'il s'agit du premier projet de cette envergure qui implique une
coopération à haut niveau quasiment à égalité en terme de décision
opérationnelle entre les Russes, les Américains et les Européens'.
Pour aller à la Station, 'il faut satisfaire aux exigences
que les Russes nous imposent car on s'amarre sur la partie russe
de la Station, et à celles des américains parce que c'est pour eux
que l'on amène du matériel'. Rappelons qu'au travers de
l'ATV, l'Agence spatiale européenne couvre la part européenne des
coûts liés aux opérations nécessaires à l'ensemble de la Station.
Un logiciel de classe A
L'approche de la station doit se faire en toute sécurité pour l'équipage,
'en particulier vis à vis du risque de collision qui est l'un
des principaux événements redoutés'. Pour cela, un logiciel
s'exécutant sur un calculateur spécifique et indépendant du reste
du véhicule surveille la phase de rendez-vous et, si nécessaire,
'prend la main sur le calculateur principal pour commander
une manoeuvre d'évitement'.
Cette manoeuvre (Collision Avoidance Manoeuver), 'vise à éloigner
l'ATV de l'ISS et de le positionner sur une orbite qui ne pourra
croiser celle de l'ISS', tout en orientant l'ATV de façon à obtenir
le maximum d'énergie de ses panneaux solaires.
Ce logiciel (le Monitoring and Safety Unit ou MSU), directement
impliqué dans la sécurité de la station, satisfait 'aux exigences
les plus élevées (la "classe A") des standards de développement
logiciel de l'ESA'. Pour cela, il est volontairement très
simple (30 000 lignes de code Ada). 'Il ne sait pas faire
d'accostage et ne peut que faire une remise de gaz pour éviter une
collision, si ATV arrive un peu top vite ou mal orienté'.
C'est un logiciel 'hyper bétonné,' un des rares (sinon
le premier) de cette classe développé par l'industrie spatiale en
Europe. Le seul qui existe à ce jour est celui de la navette américaine.
'Cela signifie que toutes les lignes de codes ont été revues
par des spécialistes logiciel différents de ceux qui les ont écrites.
Une vérification à 100 %'.
Il peut s'enclencher automatiquement mais aussi sur commande manuelle
de l'equipage ou des contrôleurs au sol.
Décisions remarquables
Une des décisions les plus remarquables de Jean-François Clervoy
a été d'imposer un arrêt supplémentaire 'à 11 mètres afin
de permettre a l'equipage de parfaire la lecture de la cible de
rendez-vous, indispensable à leur rôle de surveillance '.
L'expérience du rendez-vous sur la navette spatiale américaine qui
prévoit un dernier arrêt à 9 mètres pour la même raison a permis
de convaincre les responsables de sopérations. Un autre choix
important soutenu par Jean-François Clervoy a été de mettre
'à la disposition de l'équipage des commandes permettant d'inhiber
le logiciel MSU de sécurité ultime, dans le cas d'un déclenchement
trop près de la station où l'effet pourrait être inverse à la sécurité'.
Autre exigence forte : 'qu'on accepte de relever l'equipage
de son rôle de surveillance de l'approche à moins de 1 m de la Station,
sachant qu'il ne peut plus alors changer le cours des choses car
l'inertie du véhicule n'empêchera plus le contact dans le cône d'accostage'.
Ce choix permet à l'equipage de 'se concentrer dès le franchissement
de ce dernier mètre sur les événements associés à l'amarrage (contact,
capture, verrouillage) pour lesquels seul l'équipage peut agir à
temps en cas d'anomalie sérieuse'.
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