Lancer depuis où?

L’endroit où est installée une base de lancement n’est pas choisi au hasard. Il doit répondre à plusieurs critères dont le plus important est celui de la sécurité. Une fusée est en général chargée de plusieurs centaines de tonnes d’ergols et elle ne doit pas mettre en danger la population en cas de dysfonctionnement. C’est pourquoi, la plupart du temps, elle est située aux abords d’une mer ou d’un océan. Si ce n’est pas possible, on choisira une zone désertique ou très faiblement peuplée.

Lorsqu’on conçoit un lanceur, on détermine le type de charge utile qu’on va lui confier et l’orbite qui sera visée. Ces deux facteurs sont importants pour déterminer le site de lancement le mieux positionné. Les grandes puissances spatiales comme la Russie, les Etats-Unis ou encore la Chine, possèdent plusieurs bases de lancements. Chacune d’elle répond à ces critères.

Pour parvenir à placer un satellite sur orbite, il est nécessaire d’atteindre une vitesse minimale, sans quoi il retombe sur Terre avant même d’en avoir fait une fois le tour. Au moment où un satellite est séparé de sa fusée, il fonce à 11,4 km/s. La rotation de notre planète (d’Ouest en Est) fournit une vitesse initiale appelée « effet de fronde » de la Terre qui est de 0,46 km/s au départ d’une base équatoriale. Une fusée lancée depuis Kourou devra fournir 11,4 km/s – 0,46 km/s pour atteindre la vitesse de satellisation. Plus on s’éloigne de l’équateur et moindre est le gain de vitesse, ce qui se fait au détriment de la charge utile. C’est encore plus vrai si le centre spatial est éloigné du plan d’inclinaison de l’orbite du satellite.

Prenons l’exemple d’une fusée Zenit chargée de placer sur orbite de transfert géostationnaire (GTO) un satellite de télécommunications. Cette orbite longe le plan équatorial et culmine à 36 000 km pour son apogée. Zenit dispose de deux pas de tir pour ce genre de mission. Il y en a un dans la Pacifique et un autre au cosmodrome de Baïkonour. Dans le Pacifique, la fusée a une trajectoire directe vers l’orbite GTO et peut se permettre de transporter un satellite de 6 tonnes. Depuis le cosmodrome de Baïkonour, localisé par 51° au Nord de l’équateur, la fusée devra effectuer une série de manœuvres pour rejoindre l’orbite. Les manœuvres et le faible gain de vitesse obtenu par l’ « effet de fronde » ne permet que le lancement de satellite de 4,2 tonnes. Dès lors, il est important de choisir une base de lancement adaptée à l’orbite visée. Il est inutile d’espérer profiter au maximum de la puissance d’une fusée pour lancer un satellite géostationnaire si elle décolle depuis un pas de tir situé dans le grand Nord.

Zenit depuis le Pacifique
Plan de vol d'une fusée Zenit lancée depuis le Pacifique pour rejoindre l'orbite de transfert géostationnaire - Photo Sea-Launch
Zenit depuis Baïkonour
Plan de vol d'une fusée Zenit lancée depuis le cosmodrome de Baïkonour pour rejoindre l'orbite de transfert géostationnaire - Photo Land-Launch

Lancer vers où?

Pour bénéficier au maximum de la rotation terrestre, notamment pour les satellites géostationnaires, on cherchera à établir un centre spatial qui permet de lancer vers l’Est. La question se pose moins pour un satellite circulant sur une orbite héliosynchrone. La base de Vandenberg par exemple ne permet que des lancements vers le Sud Sud-Ouest.

Azimut des centres spatiaux
Les azimuths des principaux centres spatiaux - Dessin Philippe VOLVERT

Sources

  • Space Connection 27 - Les centres de lancements spatiaux