Les satellites Yamal

 De la nécessité d'un renouvellement dans les télécommunications nationales

Au tout début des années 1990, l'Union soviétique vient de s'effondrer et le communisme cède la place à l'économie de marché. L'extraction et la fourniture du gaz naturel est assurée par la société Gazprom, qui est déjà un immense empire industriel. Elle possède une myriade d'infrastructures dispersées sur tout le territoire russe, et les communications entre tous ces points et la direction de la société à Moscou sont tributaires de deux satellites Gorizont que le gouvernement met à sa disposition. Seulement voilà, les difficultés économiques que connaît la toute nouvelle Fédération de Russie en ces temps troublés ne permettent pas à l'Etat d'assurer le renouvellement de la constellation Gorizont.

Devant l'importance de l'enjeu, les dirigeants de Gazprom décident de construire leurs propres satellites de télécommunications, de manière à ne plus dépendre des fluctuations des finances de l'Etat et de l'Armée. De plus, il sera même possible de faire des bénéfices, puisque toute la capacité d'un satellite de télécommunications ne saurait être utilisée par la seule Gazprom. Ainsi, des canaux seront commercialisés, de la même manière que le fait déjà le G.P.K.S..

En 1992, Gazprom s'associe à la R.K.K. Energuia pour constituer la société mixte Gazkom, dont le but sera le développement, la mise à poste et l'exploitation de satellites d'une nouvelle génération. Ces engins sont baptisés Yamal, du nom d'une péninsule du district de Tioumen, près du Kazakhstan, où Gazprom projette d'installer de nouvelles infrastructures gazières.

Au mois de mai 1995, Gazkom commence à exploiter un réseau d'environ vingt stations terrestres, dénommé Yamal-0, qui fonctionne grâce à un satellite gouvernemental de type Gorizont.

Le projet de satellites Yamal est présenté au public au mois d'août 1995, à l'occasion du salon aérospatial M.A.K.S.-95. En 1996, le coût du projet est estimé à 390 milliards de Roubles. Cette somme peut sembler élevée, mais elle représente en réalité la moitié de ce qu'aurait coûté un programme similaire réalisé en Occident. Le principal problème identifié par Gazkom est la construction des transpondeurs qui équiperont les satellites Yamal. Car si la Russie possède une gigantesque expérience dans la construction de satellites, elle est néanmoins terriblement en retard dans les domaines de pointe que sont l'électronique et les technologies de télécommunications modernes. De la même manière que le G.P.K.S. concurrent s'allie avec Alcatel et Toshiba pour ses satellites Ekspress, Gazkom signe le 8 février 1996 un contrat de partenariat avec l'Américain Space Systems/Loral.

Les satellites Yamal devront assurer les services suivants :

Le segment spatial sera composé de deux satellites Yamal de première génération (dite Yamal-100). A plus long terme, le programme prévoit la réutilisation de la plate-forme des Yamal-100, dite U.K.P. (Universalnaïa Kosmitcheskaïa Platforma, plate-forme spatiale universelle) pour construire les générations Yamal-200, Yamal-300 et Poliarnaïa Zvezda ("étoile polaire"). Le segment sol, quant à lui, comprendra un Centre de Contrôle des Vols (Ts.U.P.), un Centre de Contrôle des Communications (Ts.U.S.), un centre de retransmission et une centaine de stations de communications (Z.S.).

En janvier 1997, le Ministère des communications recommande d'inscrire le programme Yamal au Programme Spatial Fédéral (F.K.P.).

 La Plate-forme Spatiale Universelle

Avant d'aller plus loin dans l'histoire du programme Yamal, arrêtons-nous un instant sur la fameuse U.K.P..

Pour mener à bien sa conception, la R.K.K. Energuia a dû faire appel à des savoir-faire qui remontent au début des années 1960. A cette époque, le prestigieux bureau d'étude de KOROLIOV était chargé du développement des satellites Molnia-1. Mais ce programme a par la suite été transféré à la N.P.O. P.M. de Krasnoïarsk, et depuis Energuia n'a plus eu aucune activité dans le domaine des télécommunications.

L'U.K.P. est d'un concept tout à fait révolutionnaire en Russie. Elle est construite en accord avec tous les standards occidentaux et n'a rien à voir avec les autres satellites de télécommunications construits dans le pays. Interrogé en décembre 2002 par N.I. ERMAKOVA, du journal "Novaïa Tekhnologuia", Youri P. SEMIONOV ira même jusqu'à tenir les propos suivants : "Toutes les organisations (de l'industrie spatiale russe) continuent de construire des engins obsolètes qui furent développés quinze ou vingt ans en arrière. La principale cause de cette situation est le conservatisme, l'esprit de gaspillage et le manque de perspicacité de ceux qui sont responsables de ce secteur d'activité dans notre pays".

L'U.K.P. peut fonctionner sur tout type d'orbite (basse, géostationnaire, héliosynchrone, etc...). Elle a une masse à vide pouvant aller de 950 à 1 200 kg, et peut supporter des charges utiles de 250 à 300 kg (quand elle est en configuration G.E.O.). Ses panneaux solaires et ses batteries au NiH lui assurent une puissance électrique constante de 2,2 kW. Elle est stabilisée selon trois axes avec une précision de 3 à 6 minutes d'arc. Elle a une durée de vie en G.E.O. de 12 ans et demi.

Sa motorisation peut être liquide, à gaz, mais aussi électrique. C'est cette solution qui est retenue pour les satellites Yamal. La propulsion est assurée par huit moteurs S.P.T.-70 de l'O.K.B. Fakel. Chacun de ces derniers fournit une poussée dans le vide de 0,098 kN avec une impulsion spécifique de 2 500 s. Ils ont été développés sous la responsabilité de l'ingénieur STECHKINE. La propulsion électrique est très avantageuse pour un satellite évoluant en orbite géostationnaire, car elle autorise la correction de l'orbite toutes les 36 h, ce qui lui permet d'être plus constante et on peut ainsi avoir une meilleure réception du signal et utiliser de plus petites antennes.

Pour satisfaire le strict cahier des charges, la R.K.K. Energuia a dû construire et aménager une salle spéciale dans son grand Centre d'Assemblage et de Test (S.I.Ts.) de Koroliov.

 Yamal-100 : la première génération, et le premier revers

Les satellites de première génération Yamal-100 seront donc construits sur la base d'une plate-forme U.K.P.. Chaque satellite a une masse de 1 360 kg (315 kg de charge utile et 1 045 kg pour la plate-forme). Sur les 2,2 kW de puissance électrique fournis par les panneaux solaires, 1,3 kW sont utilisés par la charge utile, qui a une capacité de 9 000 canaux téléphoniques fournie par les 12 répéteurs en bande C de Space Systems/Loral. L'un des deux satellites sera positionné à 19,5°O (au-dessus de l'Atlantique), et l'autre le sera à 75°E (océan Indien). Ces deux positions avaient été réservées auprès de l'Union Internationale des Télécommunications (U.I.T.) dès le 5 janvier 1994. Quelques mois plus tard, un accord est signé entre la R.K.K. Energuia et le G.K.N.P.Ts. Khrounitchev pour la fourniture d'un lanceur Proton.

Lors du M.A.K.S.-95, le lancement des deux Yamal-100 est annoncé pour le début de l'année 1997; il sera réalisé au moyen d'une fusée Proton-K. Mais des problèmes techniques et financiers conduisent à de multiples reports. En décembre 1997, on apprend que le tir n'aura pas lieu avant septembre-octobre 1998. En juillet 1998, il est à nouveau repoussé au début 1999, puis, en octobre 1998, on ne l'attend plus avant mai 1999.

Un incident a fortement contribué à bousculer le calendrier. Le problème vient de la position 75°E, qui a déjà été réservée par la société Interspoutnik pour son satellite L.M.I. 1. Très vite, le ton monte entre Gazkom et son concurrent; la R.K.K. Energuia en vient même jusqu'à menacer Interspoutnik de ne pas lui fournir d'étage Bloc DM pour le lancement de L.M.I. 1. Mais finalement, un accord est conclu le 19 février 1999 : Gazkom s'incline et repense son programme pour trouver de nouvelles positions pour ses Yamal. Il est décidé que l'un sera positionné à 49°E et l'autre à 90°E. Le premier sera utilisé pour des services commerciaux, alors que le second, qui au passage a été allégé de 63 kg (il ne pèse plus que 1 297 kg), sera dédié aux besoins de Gazprom. Rappelons que cette dernière utilisation était à l'origine le but du programme.

Le 26 mai 1999, les deux Yamal-100 sont livrés au cosmodrome de Baïkonour. Le lancement est fixé au 12 août suivant. Officiellement, ils sont baptisés Yamal-100 n°1 et Yamal-100 n°2. Cependant, certains auteurs n'hésitent pas à utiliser la dénomination plus commode "Yamal-101" et "Yamal-102".  Le 5 juillet 1999, un lanceur Proton-K est détruit en vol. Les lancements suivants sont donc reportés le temps que la commission d'enquête remette son rapport. Finalement, début août, le tir est fixé au 6 septembre.

Il a lieu à l'heure prévu, et le lanceur Proton-K fonctionne parfaitement. Le Bloc DM-2M ne connait lui non plus aucune avarie et place le Yamal-100 n°2 sur son orbite géostationnaire. En revanche, le Yamal-100 n°1 rencontre de graves difficultés. Deux jours plus tard, Gazkom reconnait qu'il y a un problème et que le premier satellite est perdu. Il y a très peu de communications sur le sujet et l'affaire est vite étouffée. Yamal-100 n°2, qui rejoint sa position à 90°E le 1er novembre 1999, est dorénavant connu sous le simple nom de "Yamal-100", histoire de faire oublier qu'il y avait un deuxième satellite...

Cet échec est un sérieux revers pour Gazkom, qui est contrainte à réduire ses ambitions sur le marché commercial.

 La deuxième génération

En 1997, les responsables de Gazkom décident de lancer le programme Yamal-200. L'objectif est d'accroître la capacité de retransmission de la flotte après que les deux premiers Yamal-100 auront été mis en orbite. Comme l'un de ces derniers n'entrera jamais en service opérationnel, l'importance des Yamal-200 est d'autant plus grande. Ces satellites de deuxième génération ont été présentés pour la première fois au public à l'occasion du salon M.A.K.S.-97 qui s'est tenu à l'été 1997 à Zhoukovski.

A l'été 2000, Gazkom a commandé 24 satellites de type Yamal-200, avec pour objectif de mettre en place à partir de 2002 une véritable constellation. Mais cet ambitieux projet est rapidement abandonné, et lors du Salon du Bourget de l'été 2001, Gazkom annonce qu'elle ne prévoit que quatre Yamal-200, et qu'une troisième génération, dite Yamal-300, prendra la relève. Deux Yamal-200 doivent être lancés en 2002, et deux autres en 2005.

Yamal-200 n°1 et Yamal-200 n°3 sont identiques. Ils ont une masse de 1 351 kg et sont équipés de 9 répéteurs en bande C et 6 en bande Ku. Après leur lancement, ils seront positionnés à 90°E avec Yamal-100. Yamal-200 n°2 et Yamal-200 n°4 sont eux aussi de conception similaire. Ils pèsent 1 326 kg et disposent de 18 répéteurs en bande C. Ils seront positionnés à 49°E. Chaque Yamal-200 dispose d'une puissance 4 080 W (3,4 kW en fin de vie). Les répéteurs sont construits par Alcatel Space (France) et les antennes sont fournies par le Japonais N.E.C. Toshiba.

 

Le programme prend plusieurs mois de retard et les délais ne peuvent pas être tenus. Finalement, les deux premiers satellites (n°1 et n°2) sont mis en orbite par un lanceur Proton-K le 24 novembre 2003. Cette fois-ci, tout se passe à merveille et l'exploitation commerciale peut commencer véritablement.

Peu de temps après ce grand succès, Gazkom décide de ne pas construire les deux autre Yamal-200 (n°3 et n°4). En revanche, en décembre 2003, un accord est conclu avec la société Interspoutnik, qui pourra louer une partie de la capacité des Yamal-200 à Boeing, afin de satisfaire aux besoins du programme "Connexion by Boeing".

Le coût total du programme Yamal-200 est estimé à environ 150 millions de dollars.

 Perspectives d'avenir

A l'occasion du salon M.A.K.S-2005, Gazkom a annoncé la signature du contrat portant sur la commande de deux satellites de troisième génération : Yamal-300. Ils doivent être lancés à la fin de l'année 2007.

Tableau 1 : Liste des lancements réalisés dans le cadre du programme Yamal.

N°

Date

Lanceur

Charge utile

1

6 septembre 1999

Proton-K/DM-2M

Yamal-100 n°1
Yamal-100 n°2

2

24 novembre 2003

Proton-K/DM-2M

Yamal-200 n°1
Yamal-200 n°2

Bibliographie :

Le site de Mark WADE : http://www.astronautix.com
Le site de Novosti Kosmonavtiki : http://www.novosti-kosmonavtiki.ru
Air&Cosmos
Le site de la R.K.K. Energuia : http://www.energia.ru
Spoutniki "Yamal", brochure de Gazkom distribuée au M.A.K.S.-2005.
Le site SPACE.COM : http://www.space.com

Dernière mise à jour : 3 juin 2006

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