Il Programma Ariane si riferisce a una serie di razzi vettori di uso civile costruiti e progettati dal consorzio Arianespace per conto dell'Agenzia Spaziale Europea. Ariane viene dal francese, e deriva dal nome mitologico di Arianna.
La prima proposta di un progetto Ariane europeo di razzi per uso spaziale venne avanzata dalla Francia negli anni settanta. Fu in assoluto il secondo programma di questo tipo; il primo, il Progetto Europa, fu un insuccesso. Il nome in codice del programma Ariane era L3S (l'acronimo francese per razzi di terza generazione). L'ESA ha supervisionato tutto lo sviluppo dei razzi e ha fornito le infrastrutture di lancio per i test; mentre la Arianespace (una azienda privata), si è occupata della progettazione e della costruzione, oltre a operazioni varie, tra cui il marketing.
L'Arianespace lancia i razzi Ariane dal Centre Spatial Guyanais, a Kourou, nella Guyana Francese, dove la vicinanza dell'equatore dà un notevole vantaggio per il lancio di vettori.
Modelli
Le versioni del razzo Ariane sono:
- Ariane 1, il cui primo lancio con successo è avvenuto il 24 dicembre 1979
- Ariane 2, lanciato la prima volta con successo il 20 novembre 1987 (il primo volo in assoluto avvenne il 30 maggio 1986, ma fallì)
- Ariane 3, lanciato per la prima volta il 4 agosto 1984
- Ariane 4, lanciato la prima volta con successo il 15 giugno 1988
- Ariane 5, lanciato per la prima volta con successo il 30 ottobre 1997 (il primo volo in assoluto avvenne il 4 giugno 1996, ma fallì)
- Ariane 6, la sua costruzione è stata approvata il 2 dicembre 2014 dall'ESA.
- Al gennaio 2006, 169 lanci Ariane hanno inviato 290 satelliti nello spazio, portandone 271 con successo in orbita, con una massa totale di 575 tonnellate.
- Il 16 febbraio 2011 è stato lanciato il duecentesimo razzo Ariane, portando con successo il satellite Johannes Kepler ATV in orbita bassa.
Cronologia
Ariane 1
L'Ariane 1 è stato il primo missile della famiglia di lanciatori Ariane. L'Ariane è stato progettato principalmente per mettere in orbita due o più satelliti di telecomunicazioni ad ogni lancio, riducendo così i costi. Con il crescere delle dimensioni dei satelliti, l'Ariane 1 è stato sostituito dai più potenti lanciatori Ariane 2 e Ariane 3.
Le operazioni di lancio e di commercializzazione erano gestite dalla Arianespace SA, una società controllata dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) che utilizzava come base di lancio il Centre spatial guyanais a Kourou nella Guyana francese.
Il progetto Ariane
Ariane 1 è stato il primo veicolo di lancio ad essere sviluppato dall'Agenzia Spaziale Europea su proposta del CNES. Il nome in codice del programma era L3S (l'acronimo francese per missili di terza generazione: Lanceur de 3e génération de substitution). Il nome Ariane (nome francese della mitologica Arianna) venne dato dal ministro francese responsabile del progetto Jean Charbonnel, amante dei classici. Lo sviluppo del veicolo fu autorizzato nel luglio 1973. Il costo del programma era stimato in 2 miliardi di euro.
Il sito di lancio usato per il lanciatore Europa fu adattato e rinominato ELA-1. Il processo di lancio tra la costruzione del vettore alla Aérospatiale, nello stabilimento di Les Mureaux, e il lancio da Kourou richiedeva diversi mesi. Gli stadi dell'Ariane erano inviati su chiatte lungo la Senna fino a Le Havre dove, con una nave, venivano inviati a Kourou. Qui in un silo munito di aria condizionata il vettore era montato e, in camera bianca, veniva montato e controllato il carico utile.
Caratteristiche tecniche
Ariane I aveva una lunghezza complessiva di 47,4 metri, un diametro di 3,8 metri. La massa al decollo di 210 000 kg (463 0000 lb), l'Ariane 1 era in grado di effettuare un trasferimento in orbita geostazionaria (GTO) uno o più satelliti con un peso massimo complessivo di 1 850 kg (4 079 lb).
L'Ariane 1 era un razzo a quattro stadi (il quarto stadio portava i satelliti dalla GTO all'orbita geostazionaria (GEO) e di solito non era considerato parte del lanciatore, perché era incluso nelle 1,85 tonnellate di carico utile):
- Il primo stadio era equipaggiato con 4 motori Viking sviluppati dalla Société Européenne de Propulsion (ora assorbita dalla Snecma); utilizzava un propellente liquido costituito da tetraossido di diazoto e dimetilidrazina asimmetrica (UDMH).
- Il secondo stadio era dotato di un singolo motore Viking e usava lo stesso propellente del primo stadio.
- Il terzo stadio utilizza un motore bipropellente (ossigeno liquido e idrogeno liquido abbreviato in LOX/LH2) capace di una spinta di 7 000 kgf (69 Kilonewton).
- Il quarto stadio era costituito da un razzo a propellente solido, il Mage-1, che produceva una spinta di 2 039 kgf (20 kN).
Questa struttura fu mantenuta nella serie Ariane fino all'Ariane 4.
Storia dei lanci
Il primo lancio avvenuto il 24 dicembre 1979 è stato un successo. Il secondo lancio, nel 1980, fallì poco dopo il decollo a causa di una instabilità di combustione in uno dei motori Viking del primo stadio. Il terzo lancio riuscì, mettendo in orbita tre satelliti, e il quarto e ultimo lancio di qualifica fu anche un successo.
Durante il lancio successivo, il primo commerciale, il razzo cessò di funzionare dopo 7 minuti di volo a causa di un guasto alla turbopompa del terzo stadio. Dopo una revisione completa del lanciatore, i successivi 6 lanci avvennero tutti con successo.
Il primo satellite indiano per telecomunicazioni, l'APPLE, è stato lanciato e posto in orbita geostazionaria il 19 giugno 1981.
La sonda spaziale della Missione Giotto è stata lanciata con successo dal decimo Ariane 1 (volo V-14) il 2 luglio 1985.
Il primo satellite SPOT è stato posto in orbita dall'undicesimo ed ultimo lancio dell'Ariane 1, che avvenne il 22 febbraio 1986.
Ariane 2
Ariane 2 è il secondo modello della serie di lanciatori Ariane sviluppati dall'Agenzia Spaziale Europea.
Caratteristiche tecniche
Ariane 2 è basato sul progetto del precedente Ariane 1, ma con motori del primo e secondo stadio potenziati, un terzo stadio più alto e in grado di trasportare una maggior carico utile.
È un razzo a tre stadi:
- Il primo stadio è fornito di quattro motori a combustibile liquido (della famiglia VIKING) e di due booster a combustibile solido.
- Il secondo (sempre della famiglia VIKING e il terzo stadio sono equipaggiati con un motore a bipropellente alimentato da N2O4/UDMH.
Storia dei lanci
Il primo lancio dell'Ariane 2 avvenne il 30 maggio 1986 e fallì; tutti i lanci successivi si conclusero con successo. Si ebbero solo sei lanci dell'Ariane 2, l'ultimo si svolse il 2 aprile 1989. Curiosamente, il primo lancio del modello successivo, Ariane 3, si svolse il 4 agosto 1984, due anni prima dell'Ariane 2.
Il ridotto numero di lanci degli Ariane 2 e 3 si deve all'arrivo del più potente e versatile Ariane 4.
Ariane 3
Ariane 3 è il terzo modello della famiglia di lanciatori del Programma Ariane dell'Agenzia Spaziale Europea.
Caratteristiche tecniche
La struttura del Ariane 3 è quasi identica a quella del precedente Ariane 2, fatta eccezione per i due ulteriori razzi solidi, che aumentano il peso iniziale a 237 t. È un razzo a tre stadi:
- Il primo stadio è dotato di quattro motori a combustibile liquido (della famiglia VIKING) e di due booster a combustibile solido.
- Il secondo e il terzo stadio (sempre della famiglia VIKING) sono equipaggiati con un motore a bipropellente alimentato da N2O4/UDMH.
- Il carico utile trasportabile dall'Ariane 3 in orbita geostazionaria, è 2700 kg, 525 kg in più rispetto all'Ariane 2.
Storia dei lanci
Ci sono stati undici lanci di Ariane 3. Il primo si è tenuto con successo il 4 agosto 1984, notevolmente prima del primo lancio di Ariane 2. Solo un lancio è fallito, il quinto, il 12 settembre 1985.
Il ridotto numero di lanci è dovuto all'avvento del più versatile e potente Ariane 4 nel 1988.
Questo è un elenco completo di tutte le missioni.
Ariane 4
Ariane 4 è un lanciatore sviluppato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e facente parte della famiglia di lanciatori Ariane. Il lanciatore è costruito e commercializzato dall'Arianespace, una sussidiaria ESA.
Lo sviluppo del lanciatore iniziò nel 1983 e il primo lancio effettuato con successo si ebbe il giugno 1988. Il sistema è diventato il lanciatore standard per i satelliti Europei. Il lanciatore ha effettuato 104 lanci con solo 3 guasti. Ariane 4 passava dai 2580 kg di carico utile dell'Ariane 3 ad un carico utile massimo di 4800 kg per l'orbita geostazionaria. Il record per l'Ariane 4 GTO è stato di 4946 kg.
Il razzo venne utilizzato con molte varianti, come due o quattro motori addizionali a combustibile solido o liquido. Il lanciatore includeva un sistema di gestione dei satelliti da lanciare chiamato Spelda (Structure Porteuse Externe pour Lancements Doubles Ariane) per poter lanciare uno o più satelliti contemporaneamente.
Ariane 4 AR 40 era la versione base del lanciatore, dotata di tre stadi, alta 58.4 metri, con un diametro di 3.8 metri, una massa di 245 tonnellate e un carico massimo di 2100 kg nell'orbita geostazionaria o di 5000 kg nell'orbita LEO. I motori principali erano quattro Viking 5 che producevano 667 knewton di spinta. Il secondo stadio era dotato di un singolo Viking e il terzo stadio di un motore HM7 (ossigeno e idrogeno liquido). La variante AR 44L con quattro razzi addizionali liquidi a sgancio era un lanciatore a 4 stadi pesante 470 tonnellate e in grado di trasportare 4730 kg in orbita geostazionaria o 7600 kg in orbita LEO.
Ariane 4 ha svolto più di 100 lanci con una percentuale di successo superiore al 96%.
Ariane 4 è stato dismesso in favore del lanciatore pesante Ariane 5. L'ultimo lancio si è svolto il 15 febbraio 2003 quando mise in orbita il satellite Intelsat 907 in orbita geostazionaria.
Ariane 5
Ariane 5 è un lanciatore sviluppato e costruito sotto autorizzazione dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) dalla EADS SPACE Transportation, il contrattista principale nonché capofila di molti sub appaltatori. Le operazioni di lancio e di marketing sono gestite dalla Arianespace, una sussidiaria dell'ESA che utilizza come base di lancio il centre spatial guyanais a Kourou nella Guyana francese.
Succede al razzo Ariane 4, sebbene non vi derivi direttamente. Lo sviluppo del lanciatore è durato dieci anni ed è costato 7 miliardi di euro. L'ESA inizialmente sviluppò l'Ariane 5 come lanciatore per il mini shuttle europeo Hermes, ma quando il progetto dell'Hermes venne accantonato si decise di trasformare il lanciatore in un razzo prettamente commerciale.
L'utilizzo primario del Ariane 5 è il posizionamento in orbita geostazionaria dei satelliti. Due satelliti possono essere caricati utilizzando il caricatore Sylda. Si possono caricare anche tre satelliti, se di peso e dimensioni abbastanza ridotte. Fino a otto carichi secondari possono essere trasportati, principalmente piccoli carichi con esperimenti o microsatelliti che vengono caricati con il caricatore ASAP (Ariane Structure for Auxiliary Payloads).
Componenti
Lo stadio criogenico primario dell'Ariane è l'H158 (H173 per Ariane 5 ECA) e viene chiamato EPC (Étage Principal Cryotechnique/Primo stadio criogenico). Consiste in un grande serbatoio contenente due compartimenti. Il primo è riempito di ossigeno liquido e il secondo di idrogeno liquido. Questi propellenti vengono utilizzati dai motori Vulcain.
Attaccati ai lati del serbatoio si trovano i due razzi a propellente solido P238 (P241 per Ariane 5 ECA). Questi razzi vengono sganciati durante il volo e ritornano a terra grazie a dei paracadute, similmente ai booster a propellente solido (SRB, solid rocket boosters) del primo stadio dello Space Shuttle. Possono essere recuperati per essere esaminati ma non sono riutilizzabili.
Il secondo stadio è montato in testa al serbatoio e prima del carico utile. L'Ariane 5G utilizza il EPS (Étage à Propergols Stockables/Stadio a propellente immagazzinabile), che è alimentato a MMH e tetrossido di azoto, mentre l'Ariane 5 ECA utilizza l'ESC (Étage Supérieur Cryotechnique/Stadio superiore criogenico), che è alimentato a idrogeno e ossigeno liquido. Il carico utile e le apparecchiature superiori sono protette da un guscio che si divide una volta che si è raggiunta una altezza sufficiente.
Varianti
La versione originale del razzo si chiamava Ariane 5G. Era in grado di trasportare in orbita di trasferimento geostazionaria (GTO) inizialmente 5 970 kg ma in seguito venne incrementato il carico utile ammesso fino a 6 200 kg.
Ariane 5G+ ha un secondo stadio migliorato, è in grado di trasportare 6 950 kg di carico utile in GTO. Nell'anno 2004 è stato utilizzato tre volte e sarà sostituito dall'Ariane 5 GS che utilizzerà 5 razzi a propellente solido del modello ECA.
Ariane 5 ECA è la variante con il massimo carico utile. È in grado di lanciare 10 000 kg in GTO con due satelliti o 10 500 kg con un singolo satellite. Questa variante utilizza il nuovo motore per il primo stadio Vulcain 2 e l'ESC-A come secondo stadio, alimentato da un motore HM-7B pesante 6 500 kg e trasportante 14 000 kg di propellente criogenico per il motore. Il secondo stadio veniva usato precedentemente come terzo stadio del razzo Ariane 4. Nella variante ECA utilizza dei serbatoi modificati e accorciati per farli rientrare nello stadio. La nuova versione del Vulcain utilizza ugelli più lunghi e fornisce un ciclo molto più efficiente con il denso propellente utilizzato. Il nuovo motore ha richiesto delle modifiche al serbatoio del primo stadio. I razzi a combustibile solido utilizzano un nuovo tipo di collegamento che permette di racchiudere più propellente.
Ariane 5 ES ATV è la versione progettata per il lancio dell'Automated Transfer Vehicle (ATV). Consiste nel miglioramento del motore Vulcain 2 per il primo stadio e del secondo stadio proveniente dall'Ariane 5 G e dovrebbe essere in grado di trasportare 21 000 kg di carico utile in orbita LEO. Il secondo stadio ESC-A non fornisce miglioramenti nel volo LEO rispetto all'Ariane 5 G e quindi non è utilizzato per il lancio dell'ATV. Questa versione è stata impiegata per il lancio dei primi due ATV, pesanti circa 20 tonnellate: il lancio dell'ATV-001 Jules Verne è avvenuto il 9 marzo 2008 mentre il ATV-002 Johannes Kepler è stato lanciato il 16 febbraio 2011.
Sviluppi futuri
Ariane 5 ECB venne previsto per essere dotato di uno stadio superiore dotato del nuovo motore Vinci, un motore a ciclo espanso. La capacità di trasferimento in orbita geostazionaria si sarebbe innalzata fino a 12 000 kg ma il progetto venne bloccato per dei tagli al budget. Il progetto venne definitivamente cancellato nel maggio del 2005 per una mancanza di mercato per lanciatori di questo tipo. Il motore Vinci che doveva alimentare lo stadio superiore è tuttora in sviluppo sebbene molto lentamente. Considerando che l'unica significativa differenza tra il modello ECA ed il modello ECB è il motore dello stadio superiore si può presumere che in futuro un nuovo modello dotato di maggior capacità di carico sarà disponibile. Nel 2012 il progetto ECB venne ripreso con il nome di Ariane 5 ME (Mid-life Evolution), fortemente sostenuto dalla Germania. La CNES invece insisteva nel progettare un lanciatore tutto nuovo, l'Ariane 6. L'ESA ha cominciato quindi degli studi per scegliere il vettore da sviluppare, e alla fine, nel novembre 2014, ha vinto la CNES. Quindi non sono previste nuove versioni dell'Ariane 5 fino all'entrata in servizio dell'Ariane 6, nel 2022.
Storia dei lanci
Il primo volo dell'Ariane 5 (Ariane 5 volo 501) svoltosi il 4 giugno 1996 fallì e il razzo si autodistrusse dopo 40 secondi dal lancio per via di un malfunzionamento del software di controllo, generato da uno dei più famosi bug della storia. Un dato a 64 bit in virgola mobile, che rappresentava la velocità orizzontale rispetto alla piattaforma di lancio, venne convertito in un intero a 16 bit con segno, questa operazione causò una trap del processore (operazione errata): il numero in virgola mobile era troppo grande per poter essere rappresentato con un intero a 16 bit. Motivi di efficienza avevano spinto i progettisti a disabilitare il controllo software (scritto in Ada) sulle trap, anche se altre conversioni simili nel codice erano corrette. Questo errore scatenò una reazione a catena che causò poi la deviazione distruttiva del razzo a causa delle enormi forze aerodinamiche. Fu necessario quasi un anno e mezzo per capire quale fosse stato il malfunzionamento che aveva portato alla distruzione del razzo.
Il secondo volo di test L502 si svolse il 30 ottobre 1997 e fu un parziale fallimento: l'ugello del Vulcain produsse una vibrazione pericolosa che causò lo spegnimento del motore; gli stadi successivi lavorarono correttamente portando in orbita il carico ma non raggiungendo l'altezza prevista.
Il lancio seguente avvenuto il 21 ottobre 1998 fu un successo e il primo lancio commerciale avvenne il 10 dicembre 1999 con il lancio dell'osservatorio a raggi X XMM-Newton.
Un altro fallimento parziale si è avuto il 12 luglio 2001 quando il razzo pose in un'orbita errata due satelliti; i satelliti si trovavano a metà dell'altezza prevista per l'orbita geostazionaria. Il satellite di telecomunicazioni Artemis dell'ESA, utilizzando il suo motore sperimentale a ioni, raggiunse l'orbita corretta il 31 gennaio 2003.
Il lancio successivo si svolse il 1º marzo 2002 quando il satellite Envisat venne lanciato correttamente in un'orbita di 800 km. Era l'undicesimo lancio dell'Ariane 5 e rappresentava il massimo carico mai trasportato dal progetto, 8500 kg.
Il primo lancio della variante ECA avvenne l'11 dicembre 2002 e fu un fallimento per via di un problema al gruppo di motori principali che mandò il razzo fuori strada, forzando il sistema all'autodistruzione tre minuti dopo il lancio. I due satelliti per telecomunicazioni (Stentor e Hot Bird 7), del valore di circa 630 milioni di euro, andarono distrutti. Il guasto venne prodotto dalla rottura di un tubo contenente refrigerante, cosa che causò il surriscaldamento degli ugelli. Dopo questo incidente Arianespace ritardò la prevista missione Rosetta che doveva partire nel gennaio del 2003. La missione venne spostata al 26 febbraio 2003 ma in seguito venne spostata al marzo 2004 per via di alcuni difetti minori riscontrati nella gommapiuma che protegge i serbatoi criogenici dell'Ariane 5.
Il 27 settembre 2003 l'ultimo Ariane 5 G lanciò tre satelliti (Inclusa SMART-1, la prima sonda lunare di costruzione europea) nel volo 162. Il 18 luglio 2004 Ariane 5 G+ ha trasportato il pesante satellite di telecomunicazioni Anik F2 dal peso di 6 000 kg.
Il primo lancio corretto dell'Ariane 5 ECA è avvenuto il 12 febbraio 2005. Il carico consisteva nel satellite militare per telecomunicazioni XTAR-EUR, nel piccolo satellite SLOSHSAT per uso scientifico e nel MaqSat B2 un simulatore di carico. Il lancio era inizialmente previsto per l'ottobre 2004 ma delle verifiche addizionali e un lancio richiesto dai militari (il satellite Helios 2A) hanno costretto a posticipare il lancio.
L'ultimo lancio della versione 5ES è avvenuto il 25 luglio 2018 con la messa in orbita di quattro satelliti del sistema di posizionamento Galileo.
Ariane 6
Ariane 6 è un lanciatore in fase di sviluppo autorizzato dell'Agenzia Spaziale Europea il cui lancio inaugurale è previsto per il 2020. Il nuovo vettore sarà sviluppato da ArianeGroup, una joint venture paritetica tra le due aziende francesi Airbus e Safran e quando verrà completato sarà il più nuovo membro della famiglia di lanciatori Ariane.
Gli stati partecipanti in ordine alfabetico sono: Austria, Belgio, Francia, Germania, Irlanda, Italia, Norvegia, Paesi Bassi, Repubblica Ceca, Romania, Spagna, Svezia e Svizzera.
Obiettivi
Con l'avvento dei lanci spaziali commerciali, l'ESA ha visto la necessità di aggiornare la flotta di lanciatori per fornire un'offerta più ampia e competitiva.
Uno degli obiettivi è la realizzazione di un lanciatore che consenta l'inserimento diretto in orbita geostazionaria, abbattendo i tempi di trasferimento orbitale, evitando orbite di trasferimento (GTO).
Tuttavia il lanciatore sarà in grado di coprire anche altri tipi di missioni: come il lancio di satelliti in orbita LEO, in orbita polare, quindi elio-sincrona (SSO), e orbita terrestre media (MEO), garantendo l'inserimento in orbita di un payload dalla massa che può spaziare tra le 4,5 tonnellate verso orbite GEO e le 20 tonnellate verso orbita LEO.
Per garantire la competività, soprattutto nei confronti della SpaceX la cui filosofia volta al riutilizzo sta lentamente rivoluzionando il concetto di lanciatore e potrebbe nel futuro abbattere i costi di messa in orbita, l'ArianeGroup ha deciso di puntare a un design non riutilizzabile ma di tipo modulare che permette di diminuire i costi operativi (basta pensare che il P120C oltre a essere il booster dell'Ariane 6, sarà anche il primo stadio del Vega C).
Descrizione
Ariane 6 vanterà due diverse configurazioni:
- Ariane 64, con quattro booster a propellente solido (P120), che avrà un peso al decollo di circa 860 tonnellate e permetterà di completare missioni con un carico utile di 11 tonnellate verso orbite GTO e 20 tonnellate verso orbite LEO.
- Ariane 62, con due booster a propellente solido (P120), avrà un peso al decollo di circa 530 tonnellate ed è inteso principalmente per missioni governative o scientifiche. Sarà in grado di trasportare 4,5 tonnellate di payload verso GTO e 7 tonnellate verso LEO.
- Queste due varianti, che differiscono fondamentalmente per il numero di booster e sono facilmente riconoscibili anche dal numero che segue il 6, permetteranno di conseguire l'ampio ventaglio di missioni preposte come obiettivo dallo sviluppo del lanciatore.
Componenti
Le componenti propulsive di Ariane 6 sono:
- i booster a propellente solido, 2 P120C per la versione A62 e 4 per la versione A64. I P120C saranno in comune con il vettore leggero Vega C.
- lo stadio principale a combustibile criogenico (idrogeno e ossigeno liquidi) con un propulsore Vulcain 2 di Ariane 5;
- lo stadio superiore a combustibile criogenico (idrogeno e ossigeno liquidi) con un propulsore Vinci avviabile più volte rispetto all'HM-7B di Ariane 5 ECA, che è avviabile una sola volta.
Differenze rispetto ad Ariane 5
Ariane 6 nasce dal bisogno di andare a colmare alcuni dei maggiori difetti dell'Ariane 5 e dunque è caratterizzato da alcune principali differenze rispetto al suo predecessore:
duplice configurazione A62/A64: la possibilità di avere due versioni, tramite l'utilizzo di 2 oppure 4 booster solidi, permetterà di avere una maggiore flessibilità in termini di range di payload possibili, andando ad ampliare il mercato per ArianeSpace.
costo minore: nella progettazione dell'Ariane 6 sono stati utilizzati accorgimenti tecnici orientati ad una riduzione del costo e delle operazioni. Un esempio è l'utilizzo di serbatoi suddivisi per il propellente criogenico, a differenza dei serbatoi integrali dell'Ariane 5: questa soluzione permetterà di ridurre i costi e la complessità del sistema, al costo di una maggiore massa dei serbatoi.
propulsore Vinci: il secondo stadio criogenico dell'Ariane 6 sarà equipaggiato con il già citato propulsore Vinci, che rispetto all'HM-7B ha una spinta maggiore, ma soprattutto ha la capacità, per la prima volta per un motore europeo, di essere riavviabile. Questo permetterà il rilascio di svariati payload su orbite anche molto differenti tra loro, garantendo una flessibilità di missione mai ottenuta prima.
Tipico profilo di missione
Il tipico profilo di missione dell'Ariane 6 è suddiviso in tre fasi distinte:
Fase di ascesa
Quando al decollo il Vulcain 2.1 viene acceso, i computer di bordo controllano lo stato del propulsore e autorizzano il decollo accendendo i due (o quattro) booster solidi.
La separazione dei razzi a propellente solido è attivata non appena il loro combustibile viene esaurito e la copertura del payload viene rilasciata approssimativamente un minuto dopo, quando il flusso aerotermico diventa sufficientemente basso, in modo da non danneggiare il carico utile.
Lo spegnimento del Vulcain 2.1 con la separazione del primo stadio segna la fine della prima fase.
Fase dello stadio superiore
Lo stadio superiore (ULPM) è riaccendibile diverse volte, offrendo una grande flessibilità e permettendo la possibilità di posizionare carichi utili su orbite differenti in caso di un lancio condiviso. Questa fase consiste tipicamente in una, due o più accensioni per raggiungere l'orbita obiettivo, dipendentemente dall'altitudine, eccentricità e inclinazione:
Per orbite equatoriali molto ellittiche, come GTO, avviene una singola spinta (profilo diretto)
Per orbite circolari, molto inclinate o GTO+ si usa una prima accensione per raggiungere un'orbita intermedia quindi, in seguito a una fase di coast la cui durata dipende dall'orbita obiettivo, si esegue una seconda accensione del Vinci per raggiungere l'orbita finale.
In caso di lanci con payload multipli possono essere effettuate diverse accensioni e spegnimenti del propulsore per garantire il raggiungimento di tutte le orbite prefisse dalla missione, anche se con diverse eccentricità e inclinazioni.
In seguito il carico utile viene separato.
Deorbitazione dello stadio superiore
Dopo la separazione del carico utile e in seguito a un tempo necessario per garantire una distanza di sicurezza tra lo stadio superiore e il carico pagante, lo stadio superiore tipicamente viene deorbitato oppure condotto verso un'orbita cimitero. Quest'ultima manovra può essere effettuata tramite i propulsori dell'ACS o in alcuni casi direttamente tramite il propulsore principale.
ENGLISH
Ariane (rocket family)
Ariane is a series of a European civilian expendable launch vehicles for space launch use. The name comes from the French spelling of the mythological character Ariadne. France first proposed the Ariane project and it was officially agreed upon at the end of 1973 after discussions between France, Germany and the UK. The project was Western Europe's second attempt to develop its own launcher following the unsuccessful Europa project. The Ariane project was code-named L3S (the French abbreviation for third-generation substitution launcher).
The European Space Agency (ESA) charged the EADS subsidiary Astrium, presently Airbus Defence and Space, with the development of all Ariane launchers and of the testing facilities, while Arianespace, a 32.5% CNES (French government space agency) commercial subsidiary created in 1980, handles production, operations and marketing. Arianespace launches Ariane rockets from the Guiana Space Centre at Kourou in French Guiana.
Ariane 1 was a three-stage launcher, derived from missile technology. The first two stages used hypergolic propellants and the third stage used cryogenic liquid hydrogen and liquid oxygen (LH2/LOX). Ariane 2–4 were enhancements of the basic vehicle. The major differences are improved versions of the engines, allowing stretched first- and third-stage tanks and greater payloads. The largest versions can launch two satellites, mounted in the SPELDA (Structure Porteuse Externe pour Lancements Doubles Ariane) adapter.
Such later versions are often seen with strap-on boosters. These layouts are designated by suffixes after the generation number. First is the total number of boosters, then letters designating liquid- or solid-fueled stages. For example, an Ariane 42P is an Ariane 4 with two solid-fuel boosters. An Ariane 44LP has two solid, two liquid boosters, and a 44L has four liquid-fuel boosters.
Ariane 5 is a nearly complete redesign. The two hypergolic lower stages are replaced with a single LH2/LOX core stage. This simplifies the stack, along with the use of a single core engine (Vulcain). Because the core cannot lift its own weight, two solid-fuel boosters are strapped to the sides. The boosters can be recovered for examination, but are not reused. There are two versions of the upper stage, one hypergolic and restartable with a single Aestus engine and the other with a HM7B cryogenic engine burning LH2/LOX.
On 4 May 2007, an Ariane 5-ECA rocket set a new commercial payload record, lifting two satellites with a combined mass of 9.4 tonnes.
By January 2006, 169 Ariane flights had boosted 290 satellites, successfully placing 271 of them on orbit (223 main passengers and 48 auxiliary passengers) for a total mass of 575,000 kg successfully delivered on orbit. Attesting to the ubiquity of Ariane launch vehicles, France's Cerise satellite, which was orbited by an Ariane in 1995, struck a discarded Ariane rocket stage in 1996. The incident marked the first verified case of a collision with a piece of catalogued space debris.
On February 16, 2011, the 200th Ariane rocket was launched, successfully carrying the Johannes Kepler ATV into low Earth orbit.
(Web, Google, Wikipedia, You Tube)
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