Diamant (fusée)

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Diamant
Diamant A au musée de l'Air et de l'Espace du Bourget.
Diamant A au musée de l'Air et de l'Espace du Bourget.
Données générales
Pays d’origine Drapeau de la France France
Constructeur Aérospatiale
Premier vol 26 novembre 1965
Dernier vol 27 septembre 1975
Période développement 1961-1965
Statut Retiré du service
Lancements (échecs) 12 (2)
Hauteur 21,6 mètres
Diamètre 1,4 mètre
Masse au décollage 24,7 tonnes
Étage(s) 3
Poussée au décollage 317 kN
Base(s) de lancement Hammaguir, Kourou
Version décrite BP4
Autres versions A, B
Charge utile
Orbite basse 130 kg (A), 190 kg (B), 220 kg (BP4)
Dimension coiffe 4,5 × 1,45 (dia.) m
Motorisation
1er étage Emeraude : Vexin (Diamant A), Améthyste : Valois (Diamant B) - (UDMH/N2O4)
2e étage Topaze (A, B), Rita 1 (BP4) - Ergols solides
3e étage P064 - Ergols solides
Missions
Satellites scientifiques

Diamant est un lanceur orbital français, dont le premier lancement a eu lieu en 1965 depuis la base saharienne d'Hammaguir. Le lanceur a permis l'envoi du premier satellite français dans l'espace sur une orbite basse, Astérix (39 kg), faisant ainsi de la France la troisième puissance spatiale mondiale. Il s'agit donc du premier lanceur orbital construit au-dehors des États-Unis et de l'URSS. Diamant est l'aboutissement du programme de recherche dit des « Pierres précieuses », débuté en 1961. La fusée volera douze fois jusqu'en 1975, date à laquelle le programme est supprimé en faveur du lanceur européen Ariane.

Contexte : le lancement du programme spatial français (1961)[modifier | modifier le code]

Conséquence de la course à l'espace lancée par l'Union soviétique et les États-Unis, le président de la République française, le général de Gaulle, décide le 7 janvier 1959 de créer le Comité de recherches spatiales (CRS) chargé d'étudier le rôle que la France peut jouer dans ce nouveau domaine. Le comité regroupe des scientifiques, des ingénieurs ainsi que des représentants des ministères et est présidé par Pierre Auger, physicien français de renommée mondiale[1]. Ses premières décisions portent sur des expériences embarquées en 1959 sur trois Véronique AGI dans le cadre de l'Année géophysique mondiale. La synergie potentielle entre les développements militaires en cours et le développement d'un lanceur de satellites est connue des militaires. Mais, à l'époque, le gouvernement français n'envisage pas de s'engager dans cette voie. En juin 1960, les ingénieurs de la SEREB réalisent « sous le manteau » une pré-étude de ce qui allait devenir la fusée Diamant[2]. Le professeur Auger, qui n'est pas au courant de ces travaux clandestins, manifeste de son côté en octobre 1960 son intérêt pour la fusée Émeraude développée dans le cadre du programme militaire. Parallèlement en octobre 1960, à l'initiative de la France et du Royaume-Uni la réalisation d'un lanceur européen est mise à l'étude[3].

Le , le général de Gaulle, qui a finalement pris connaissance de l'étude de la SEREB, décide de profiter de l'opportunité de construire un lanceur de satellites à faible coût : il donne son feu vert à la construction du lanceur Diamant. Il annonce par ailleurs la création d'une agence spatiale, le Centre national d'études spatiales (CNES), qui reprend les attributions du CRS (sa création sera effective le ). La fusée Diamant doit s'appuyer sur les développements effectués pour le missile stratégique : elle est constituée d'un premier étage doté d'un moteur à ergols liquides de 28 tonnes de poussée développé par le LBRA et de deux étages à propergols solides. Le troisième étage non piloté (mais stabilisé par la mise en rotation de l'ensemble deuxième et troisième étages avant leur séparation) développé spécifiquement pour le lanceur civil doit permettre la satellisation d'un satellite de 50 à 80 kg. Quatre tirs sont planifiés à compter de 1965.

Développement[modifier | modifier le code]

Le programme des Pierres Précieuses (1961-1965)[modifier | modifier le code]

Les fusées du programme des Pierres Précieuses.

Pour permettre la mise au point des missiles M1, S2 et du lanceur Diamant, le SEREB, lance en 1961 le programme des « Études balistiques de base » (EBB), dits des « Pierres précieuses ». Le missile balistique sol-sol S2 doit pouvoir emmener une tête dotée d'une charge nucléaire d'une puissance de 1,5 mégatonne à 3 500 km[N 1]. Le développement industriel est confié principalement aux sociétés Nord-Aviation et Sud-Aviation.

Entre 1961 et 1965, toutes les connaissances nécessaires pour la réalisation d'un missile à longue portée ainsi que d'un lanceur de satellite sont méthodiquement acquises. Plusieurs fusées sont conçues, chacune étant chargée de mettre au point séparément un ou plusieurs équipements :

  • Les fusées Aigle et Agate (8 tirs tous réussis) permettent de mettre au point les systèmes de télémesure et les installations au sol (1961 à 1963) ;
  • Les fusées Topaze (14 tirs dont 1 échec) qualifient le deuxième étage, les systèmes de guidage et de pilotage ainsi que le profil de la tête de rentrée du missile (1962 à 1965) ;
  • Les fusées Émeraude (5 tirs dont 3 échecs) valident le fonctionnement du 1er étage en particulier la tuyère orientable et des dispositifs de guidage (1964 à 1965) ;
  • Les fusées Saphir (3 tirs dont 1/2 échec + 6 tirs dédiés au missile) permettent de tester l'intégration 1er et 2e étage, et le guidage du missile pour les premiers étages (1965 à 1967) ;
  • Les fusées Rubis (6 tirs de qualification dont 2 échecs) qualifient le troisième étage de la fusée Diamant, la séparation de la coiffe et du troisième étage ainsi que le système de stabilisation et les procédures de suivi de satellisation (1964 à 1967).

Dans le cadre du programme Diamant, les principaux acteurs industriels français de l'aéronautique acquièrent la connaissance qui leur permettra de faire jeu égal avec les Américains dans le domaine des lanceurs classiques dans le cadre du programme Ariane : les établissements de la future Aérospatiale pour le corps des fusées, Snecma pour la propulsion, Matra pour la case à équipements, SFENA et SAGEM pour la centrale à inertie. Des organismes de recherche comme l'ONERA (aérodynamique, propulsion), le CNET et le CNRS participent en amont aux études de conception du lanceur et des satellites.

Le lanceur Diamant A (1965-1967)[modifier | modifier le code]

Coiffe de la fusée Diamant A.

Le premier tir de la fusée Diamant A1, le , depuis le site d'Hammaguir est un succès. Il permet la mise sur orbite du premier satellite artificiel français pesant 39 kg et baptisé « Astérix A1 ». Endommagé par la séparation de la coiffe, celui-ci reste muet, mais les radars de suivi permettront de confirmer que la satellisation s'est bien effectuée, le satellite transmettra tout de même quelques sons, diffusés en grande pompes à la radio française. De plus, il est détecté un autre satellite sur la même orbite qu'Astérix. Après enquête, il s'avérera qu'il s'agit d'une clef de 8, oubliée dans la coiffe lors de sa fermeture. Cette clef est donc de facto le premier satellite artificiel français[4].

Quelques jours plus tard, la satellisation du satellite FR-1 par une fusée américaine Scout vient couronner cette réussite qui fait de la France la troisième puissance spatiale. Le CNES réussit à imposer ses satellites D1 sur les trois tirs suivants qui ont lieu en 1966 et le [5].

Le troisième vol de Diamant A subit une avarie sur le troisième étage, celui-ci développant une poussée trop faible pour permettra au lanceur d'atteindre l'orbite souhaitée. Néanmoins, il ne s'agit que d'un échec partiel, le satellite ayant pu remplir sa mission même sur cette orbite plus basse que prévue.

Le dernier vol de Diamant A le marquera également la toute dernière utilisation de la base d'Hammaguir. En effet, suite à l'indépendance de l'Algérie, la France doit rendre la base au début de l'été 1967[5]. Il fut décidé de déplacer toutes les activités liées au spatial en Guyane, plus précisément sur la commune de Kourou.

Le lanceur Diamant B (1970-1973)[modifier | modifier le code]

Après les succès des premiers vols de Diamant, le CNES envisage toute une gamme de lanceur dérivés, de plus en plus puissants. Diamant est une évolution de Diamant A, le premier étage est allongé, tout comme les deux autres. Plusieurs systèmes sont également adaptés pour pouvoir accueillir des charges utiles plus lourdes. Le moteur du premier étage évolue, passant du moteur Vexin au moteur Valois, plus efficace.

La base d'Hammaguir cessant ses activités dès l'été 1957, c'est donc à Kourou que Diamant B fera ses premier vols. Pour cela, une aire de lancement spécifique fut construite (Ensemble de Lancement Diamant - ELD). Diamant B décollera du Centre Spatial Guyanais pour la première fois le , vol qui se solda par un succès. A bord de ce vol inaugural se trouvait les satellites MIKA et WIKA, souvent regroupés sous l'appellation DIAL (contraction de Diamant et de Allemand). WIKA était le deuxième satellite allemand, réalisé pour mener diverses expériences. MIKA était une capsule technologique, solidaire du troisième étage, bardée de capteurs pour mesurer les performances de Diamant B. Malheureusement cette capsule tomba en panne dès la dix-septième seconde du vol.

En décembre 1970, Diamant B effectua son second vol, également réussi, pour l'envoi du satellite PEOLE, servant de démonstrateur technologique pour le futur satellite français EOLE (PEOLE étant la contraction de Préliminaire EOLE), qui sera lancé six mois plus tard sur un lanceur américain. Le , Diamant B décolle une nouvelle fois de Guyane pour l'envoi du satellite français Tournesol, servant notamment à la détection d'hydrogène dans certaines zones de l'espace, le lancement est un succès, mais ce sera le dernier vol réussi de Diamant B.

En effet, lors de son quatrième vol, Diamant B subit une mal-fonction majeure avec l'explosion en vol de son deuxième étage, qui entraîne donc la destruction du satellite Polaire également à bord, qui avait un objectif similaire à Tournesol. Ce fut la première tentative de la France d'atteindre une orbite polaire. Diamant B décollera une dernière fois de Kourou le avec les satellites Castor et Pollux à bord, mais souffrira une nouvelle fois d'une défaillance, due à la coiffe du lanceur qui refusa de s'ouvrir. En effet, l'ouverture est commandée en deux temps, et la deuxième action, celle qui sépare les deux demi-coiffes, est commandée par des câbles, câbles qui furent sectionnés lors de la première action (séparation de la coiffe vers l'avant). Le troisième étage et les satellites retomberont sur Terre[6].

Le lanceur Diamant BP4 (1975)[modifier | modifier le code]

Après le lancement de Diamant B, il était initialement prévu de passer à une version plus lourde de Diamant, avec un premier étage plus large et de nouveaux étages supérieurs, le tout devant à terme amener au lanceur Améthyste, possédant deux propulseurs d'appoints. Néanmoins, le CNES décide de passer par une version intermédiaire, dénommée BP4, pour valider notamment les étages supérieurs avant d'essayer le nouveau premier étage. Diamant BP4 utilisera donc le même premier étage que Diamant B, et le même moteur Valois. Le deuxième étage lui est entièrement nouveau, il s'agit d'un Rita, là où les versions précédentes possédaient un étage Topaze. Ce nouveau deuxième étage possède un diamètre similaire au premier étage, tout comme le troisième étage, qui reste semblable à l'ancien dans sa conception.

Une avancée sur ce lanceur est l'ouverture à la coopération internationale. En effet, un contrat est signé avec le Royaume-Uni pour la construction des coiffes de Diamant BP4, qui seront désormais faites en matériaux composites et de couleur brune. Cette nouvelle coiffe est dérivée de celle utilisée sur le lanceur orbital anglais Black Arrow.

Le premier vol de Diamant BP4 eu lieu le 6 février 1975, avec à bord le satellite français Starlette, destiné à mesurer les variations du champ gravitationnel terrestre. Le lancement se déroulera à la perfection, ce qui mènera au deuxième lancement, effectué le 15 mai 1975, avec comme charge utile les satellites Castor et Pollux, des satellites identiques à ceux qui avaient étés perdus lors du dernier vol de Diamant B. Enfin, Diamant BP4 effectuera un dernier vol pour l'envoi du satellite Aura, servant à la mesure du rayonnement ultraviolet provenant de l'Univers, lancement qui sera également un succès.

Ce vol sera le dernier d'un lanceur Diamant, en effet, le programme sera brutalement annulé dans sa globalité quelques mois plus tard, et le Centre Spatial Guyanais mis en pause pour plus de 3 ans.

Un lanceur à l'origine du programme européen Ariane[modifier | modifier le code]

Malgré cette réussite, la France préféra arrêter ce programme pour se consacrer entièrement au programme Ariane :

« Pour la France, le lanceur devait être développé au niveau européen pour deux raisons principales :

  • d'une part les coûts étaient trop élevés pour être supportés par la France seule ;
  • d'autre part le marché des satellites d'applications en Europe pour les années à venir serait assez important pour justifier que l'Europe dispose de ses propres moyens de lancement et assure son autonomie spatiale[7]. »

Cette décision du CNES marqua un coup d'arrêt brutal à tous les programmes français de l'époque, fusées-sondes, et lanceurs orbitaux y compris. Cela marqua donc la fin de l'ère des lanceurs orbitaux français, et la fin définitive du programme de lanceurs Diamant.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Trois versions sont successivement développées :

Diamant A[modifier | modifier le code]

C'est la première version de la fusée Diamant. Elle est utilisée pour mettre en orbite le satellite Astérix puis par la suite trois autres petits satellites au cours de la période 1965-1967. Les lancements ont lieu au Centre interarmées d'essais d'engins spéciaux à Hammaguir en Algérie. Sur les quatre lancements la fusée ne connait qu'un seul échec.

Le premier étage est haut de 10 mètres, a un diamètre de 1,4 m et pèse 14,7 tonnes. Le moteur-fusée de type LRBA Vexin à propergols liquides fournit une poussée de 269 kN pendant 93 secondes. Le deuxième étage fait 4,7 mètres de long pour un diamètre de 80 centimètres. Il pèse 2,9 tonnes et développe une poussée de 165 kN sur une durée de 44 secondes en utilisant des moteurs à poudre. Le troisième étage fait 2,65 m de diamètre. Son poids s'élève à 709 kg. Son moteur à poudre brûle durant 45 secondes et développe une poussée de 27 kN à 53 kN. Une fois assemblée, la fusée diamant A fait 18,95 mètres de haut et pèse 18,4 tonnes.

Diamant B[modifier | modifier le code]

C'est une version plus puissante grâce à l'utilisation de propergols plus efficaces (UDMH + N2O4) sur le premier étage. Cinq lancements de satellites ont lieu entre 1970 et 1973, dont les deux derniers ont échoué. Tous les lancements se font à partir du Centre spatial guyanais à Kourou. Le premier étage est long de 14,2 mètres, avec un diamètre de 1,4 mètre et pèse 20,1 tonnes. Son moteur développe une poussée de 316 à 400 kN (en fonction de l'altitude de vol) pendant 116 secondes. Le deuxième étage est identique à celui du Diamant A. Le troisième étage a une longueur de 1,67 mètre et un diamètre de 80 centimètres. Il développe une poussée de 24 kN pendant 46 secondes. Une fois assemblée, la fusée Diamant B est haute de 23,5 mètres et pèse 24,6 tonnes.

Diamant BP4[modifier | modifier le code]

Diamant A dans son bâtiment d'assemblage.

Cette version comporte un deuxième étage à poudre plus puissant permettant de gagner environ 10 % sur les performances du lanceur. Trois lancements réussis sont effectués en 1975, mettant un total de quatre satellites en orbite. Le deuxième étage dérive du missile mer-sol balistique stratégique M1. Avec une longueur de 2,28 mètres et un diamètre d'1,5 mètre il développe une poussée de 180 kN pendant 55 secondes. La coiffe de Diamant BP4 est un dérivé direct de la coiffe utilisée sur le lanceur anglais Black Arrow, et est fabriquée par le Royaume-Uni.

Version Diamant A Diamant B Diamant BP4
Étages 3
Longueur 18,49 m 24,20 m 21,64 m
Diamètre 1,4 m
Masse au lancement 18,49 t 24,2 t 24,68 t
Poussée au décollage 274 kN 348 kN 317 kN
Coiffe
(longueur x diamètre)
2,16 x 0,65 m 2,8 x 0,85 m 4,5 x 1,38/1,45 m
Charge utile (orbite basse) 80 kg 115 kg 112 kg
1er étage
Désignation Émeraude (L 12) Améthyste (L 17)
Longueur 9,99 m 14,21 m 14,33 m
Diamètre 1,4 m
Masse totale (dont propergol) 14,7 t (12,8 t) 20,3 t (18 t)
Propulsion Vexin Valois
Propergol acide nitrique / essence de térébenthine UDMH/Peroxyde d'azote
Poussée 274 kN 348 kN 317 kN
Impulsion spécifique (sol) 203 s 221 s. 212 s.
Durée de la combustion 93 s 112 s 118 s
2e étage
Désignation Topaze Rita 1
Longueur 5,43 m 5,52 m 3 m
Diamètre 0,85 m 1,51 m
Masse totale (dont propergol) 2,93 t (2,3 t) 5,15 t (4 t)
Propulsion 4 xSEP P2.2 SEP P4.0
Propergol propergol solide Isolane 28/7 propergol solide Isolane 36/9
Poussée (moyenne) 130,6 kN 133,7 kN 161 kN
Impulsion spécifique (vide) 259 s 268 s.
Durée de la combustion 45 s 46,5 s 46 s
3e étage
Désignation Turquoise - P064
Longueur 1,36 m 1,65 m
Diamètre 0,65 m 0,8 m
Masse totale (dont propergol) 0,7 t (0,6 t) 0,8 t (0,7 t)
Propulsion SEP P0.6 SEP P0.68
Propergol propergol solide Isolane 28/7 propergol solide Isolane 29/9
Poussée 38 kN 39,8 kN 40 kN
Impulsion spécifique (vide) 273 s 278 s. 275 s.
Durée de la combustion 45 s 46,5 s 46 s

Historique des lancements des fusées Diamant[modifier | modifier le code]

Succès Vol n° Version Date de lancement (UTC) Base de lancement Opérateur Charge(s) utile(s) Type Orbite Notes
1 A 26/11/1965

14h47

Site Brigitte - Hammaguir Armée de l'Air Astérix Satellite technologique OBT (LEO) Premier vol de Diamant

La France devient la 3e puissance spatiale

2 A 17/02/1966 Site Brigitte - Hammaguir Armée de l'Air Diapason Satellite scientifique OBT (LEO)
~ 3 A 08/02/1967 Site Brigitte - Hammaguir Armée de l'Air Diadème 1 Satellite scientifique OBT (LEO) Échec partiel : Orbite trop basse
4 A 15/02/1967 Site Brigitte - Hammaguir Armée de l'Air Diadème 2 Satellite scientifique OBT (LEO) Dernier vol de Diamant A

Dernier vol depuis Hammaguir

5 B 10/03/1970 ELD - Kourou CSG CNES WIKA

MIKA

Satellite scientifique OBT (LEO) Premier vol de Diamant B

Premier vol orbital depuis Kourou

6 B 12/12/1970 ELD - Kourou CSG CNES PEOLE Satellite météorologique OBT (LEO)
7 B 15/04/1971 ELD - Kourou CSG CNES Tournesol Satellite scientifique OBT (LEO)
8 B 05/12/1971 ELD - Kourou CSG CNES Polaire Satellite scientifique Orbite Polaire Échec : Explosion du 2e étage
9 B 22/05/1973 ELD - Kourou CSG CNES Castor

Pollux

Satellite scientifique OBT (LEO) Échec : La coiffe du lanceur ne s'est pas ouverte
10 BP4 06/02/1975 ELD - Kourou CSG CNES Starlette Satellite géodésiques OBT (LEO) Premier vol de Diamant BP4
11 BP4 17/05/1975 ELD - Kourou CSG CNES Castor

Pollux

Satellite scientifique OBT (LEO)
12 BP4 27/09/1975 ELD - Kourou CSG CNES Aura Satellite scientifique Orbite Polaire Dernier vol de Diamant

Les satellites lancés[modifier | modifier le code]

  • A-1 (Astérix) : satellite destiné à vérifier la satellisation (26 novembre 1965).
  • D-1 (Diapason et Diadème) : série de trois satellites scientifiques consacrés à la géodésie (Doppler et laser). 1966 et 1967.
  • WIKA & MIKA et PEOLE : essais techniques. Les deux premiers lancements Diamant B servent à tester différents dispositifs techniques dont celui du futur satellite EOLE.
  • D-2A (Tournesol) : Diamant B. Étude de la distribution de l'hydrogène stellaire.
  • Starlette : Diamant BP4. Satellite passif équipé de réflecteurs laser pour la géodésie.
  • D5A-D5B (Castor et Pollux) : couple de satellites technologiques porteurs d'expériences scientifiques préparatoires et de propulseurs à hydrazine à l'essai.
  • D-2B (Aura) : astronomie (activité solaire et galactique).

Diamant aujourd'hui[modifier | modifier le code]

Diamant A (échelle réduite) à Saint-Médard-En-Jalles.

Lors de l'arrêt du programme Diamant en faveur du programme Ariane, plusieurs éléments du programme sont alors restés sur les bras du CNES. De nos jours, il est possible de voir certaines pièces de ce programme :

  • Une Diamant A entière est exposée au musée de l'Air et de l'Espace du Bourget ;
  • Un deuxième étage Topaze de Diamant A et B est également exposé au musée de l'Air et de l'Espace du Bourget, au pied de Diamant A ;
  • Une Diamant A à échelle réduite est exposée sur un rond-point de Saint-Médard-en-Jalles, commune où les lanceurs étaient assemblés avant leur envoi à Hammaguir ;
  • Le pas-de-tir ELD de Diamant B et BP4 est toujours existant au Centre spatial guyanais.

De plus, plusieurs technologies développées dans le cadre de ce programme seront réutilisées sur d'autres lanceurs :

  • Le moteur Vexin de Diamant A sera adapté et équipera la fusée d'essai Cora, ainsi que le lanceur orbital Europa sur son deuxième étage. Le revêtement de ce deuxième étage est également similaire à celui utilisé sur Diamant[8] ;
  • L'expérience du vol orbital acquise grâce à Diamant resservira également sur les lanceurs Ariane, et l'on retrouve des similitudes entre certaines pièces du lanceur européen et Diamant.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Caractéristiques annoncées par le ministère des Armées Pierre Messmer le .

Références[modifier | modifier le code]

  1. Olivier Huwart p. 157.
  2. Olivier Huwart p. 158.
  3. Olivier Huwart p. 160.
  4. « Télé Matin - Mémoires » [vidéo], YouTube.
  5. a et b Philippe Varnoteaux, « Il y a 50 ans, le dernier vol Diamant A : la fin d'une époque », Air et Cosmos, .
  6. « Sommaire chronologie Ariane », Capcomespace.net (consulté le 17 mai 2020).
  7. L'industrie aérospatiale européenne - remarques en fin d'article, repris des fiches techniques du Parlement européen.
  8. « Le lanceur Europa », Capcomespace.net (consulté le 16 mai 2020).

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Olivier Huwart, Du V2 à Véronique : la naissance des fusées françaises, Marines éditions, , 189 p. (ISBN 978-2-915379-19-8).
  • France Durand-De Jongh, De la fusée Véronique au lanceur Ariane une histoire d'hommes 1945-1979, Paris, Editions Stock, , 283 p. (ISBN 2-234-04659-9).
  • Philippe Varnoteaux, L'aventure spatiale française : de 1945 à la naissance d'Ariane, Paris, Nouveau Monde Edition, , 432 p. (ISBN 978-2-36942-157-3).
  • Shirley Compard, « De Diamant à Ariane 5 : des sables d'Hammaguir à la forêt guyanaise », dans Revue aerospatiale, N° hors série 20 ans d'Aérospatiale, janvier 1990.
  • Hervé Moulin, La France dans l'Espace 1959-1979 : Contribution à l'effort spatial européen, Agence spatiale européenne, (ISBN 9-2909-2549-3, lire en ligne [PDF]).

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]