Ariane 5 pensionering efterlader Europa over for en 'akut lanceringskrise'

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Den sidste Ariane 5 brøler væk fra Guyana Space Center den 5. juli 2023. Foto: ESA – S. Corvaja.

Europa står over for måneder uden sin egen uafhængige adgang til plads til store satellitter efter pensioneringen af sin tunge Ariane 5-raket i denne uge efter at have gennemført sin 117. og sidste mission over 27 års operationer.

Ariane 6, den meget bebudede efterfølger, er stadig under endelig udvikling og test. Den er forsinket og vil sandsynligvis ikke flyve før i slutningen af dette år, og nogle brancheeksperter antyder, at den måske ikke laver sin jomfruflyvning før senere i 2024.

Situationen for Europa forværres af, at dets mindre køretøj, Vega-C, forbliver ude af drift efter en fejl under flyvningen i december sidste år, og at russiske Soyuz-raketter ikke længere er tilgængelige for europæiske opsendelser. En ældre version af Vega er planlagt til at flyve i september.

Generaldirektøren for European Space Agency (ESA), Josef Aschbacher, udtalte for nylig, at kontinentet befinder sig midt i "en akut løfteraketskrise" på grund af "utilgængeligheden af hjemmedyrkede raketter".

Han sagde: "Ydeevnen og nøjagtigheden af Ariane 5 har været ret unik, og den vil blive husket som et bemærkelsesværdigt køretøj, men jeg er overbevist om, at Ariane 6 vil have den samme ydeevne og samme nøjagtighed, når den først er på affyringsrampen."

Ariane 6 blev taget i brug, fordi omkostningerne ved at producere Ariane 5 blev uholdbare, stort set i lyset af amerikansk konkurrence. Det er beregnet til at være mindst 40 procent billigere end Ariane 5, selvom det stadig vil være et "forbrugsvenligt" design.

Ariane 6 vil være tilgængelig i to versioner afhængigt af den ønskede ydeevne – Ariane 62 med to strap-on boostere og Ariane 64 med fire.

Ariane 62 kan affyre nyttelaster på cirka 4500 kg i geostationær overførselsbane (GEO) eller 10,300 kg i lav kredsløb om jorden (LEO), mens Ariane 64 kan affyre nyttelaster på cirka 11,500 kg ind i GEO og 20,600 kg ind i LEO. Det vil også tilbyde rideshare muligheder for små satellitter.

Med en højde på over 60 meter (197 fod) vil Ariane 6 veje næsten 900 tons, når den opsendes med fuld nyttelast - omtrent svarende til halvanden Airbus A380 passagerfly.

ESA har til udviklingen arbejdet med et industrielt netværk af flere hundrede virksomheder i 13 europæiske lande, ledet af hovedentreprenøren ArianeGroup. Det franske rumagentur, CNES, er ved at forberede Ariane 6-opsendelsesfaciliteterne ved Europas rumhavn i Kourou, Fransk Guyana.

Ariane 6's nederste trin, med solide raketforstærkere, vil fremdrive raketten i den første fase af flyvningen og levere 135 tons tryk i vakuum. Kernetrinnet drives af den flydende Vulcain 2.1 – en opgraderet motor afledt af Ariane 5's Vulcain 2 – og enten to eller fire P120C-boostere for at give yderligere tryk ved liftoff.

Det øverste trin drives af en genantændelig Vinci-motor, der drives af kryogen flydende oxygen og brint. Det øverste trin, som vil tillade Ariane 6 at nå en række baner på en enkelt mission, vil typisk brænde en, to eller flere gange for at nå de nødvendige baner. Efter adskillelse af nyttelasten vil der være en sidste forbrænding for at deorbitere det øverste trin for at afbøde rumaffald.

Den ogive-formede kåbe øverst på Ariane 6 vil være tilgængelig i to størrelser: 20 meter (A64/A62) og 14 meter (A62). Begge er 5.4 meter (17.7 fod) i diameter og lavet af kulfiber-polymer-komposit. Beklædningen beskytter satellitter mod de termiske, akustiske og aerodynamiske belastninger på opstigningen til kredsløb.

Et Ariane 6-testkøretøj står på affyringsrampen ved Guiana Space Center i juni. Billede: ESA – M. Pedoussaut.

Ariane 6 vil blive opsendt fra Fransk Guyana fra et dedikeret opsendelsessted 4 km (2.5 miles) vest for Ariane 5 affyringsrampen. Hovedstrukturerne omfatter Launch Vehicle Assembly-bygningen – brugt til horisontal integration og klargøring før udrulning til opsendelseszonen – det mobile portal og affyringsrampe.

Det mobile portal – en 90 meter høj (295 fod) mobil metalstruktur, der vejer 8200 tons, når den er fuldt udstyret – ruller på skinner. Den er udstyret med platforme for at give adgang til løfteraketten til integration på affyringsrampen. Den opbevarer og beskytter Ariane 6, indtil den trækkes tilbage før lancering.

Udviklingen af Ariane 6 begyndte som et svar på det skiftende landskab på det globale lanceringsmarked, og dets grønt lys blev godkendt på ESA-rådets møde på ministerniveau i december 2014, hvor en central motivation var at bevare Europas førende position på markedet for kommercielle lanceringstjenester samtidig med at de opfylder behovene for europæisk uafhængighed med hensyn til adgang til og brug af rummet.

ESA's rolle i udviklingen af Ariane 6 har været at føre tilsyn med indkøbsprocessen, samt at være ansvarlig for arkitekturen af det overordnede opsendelsessystem. Industrien har ansvaret for at identificere kommercielle markedskrav, givet dets fremtidige ansvar i den kommercielle brug af lanceringssystemet.

Agenturets direktør for rumtransport, Toni Tolker-Nielsen, sagde til Spaceflight Now: "Ariane 6 vil være mere fleksibel, omkostningseffektiv og vil tjene flere missioner end Ariane 5. Flere vigtige milepæle skal fuldføres, før en lanceringsdato kan bekræftes men det er allerede en kommerciel succes med de første tre produktionsår allerede udsolgt.”

Affyringssystemets kvalifikationstest for alle tre hovedsystemer, affyringsrampen, affyringssystemet og affyringsbasen, begyndte denne sommer, og en ekstra varm affyringstest på øverste trin er planlagt til at finde sted ved DLR Lampoldshausen, Tyskland, senere i juli.

Denne test, på P5.2 testbænken, vil simulere en nominel flyveprofil som den, der er planlagt til den første flyvning, for at bekræfte den forventede opførsel af det øverste trin. En yderligere test er planlagt i slutningen af sommeren for at undersøge sceneadfærd i forringede tilfælde.

I november er de nederste og øvre etaper planlagt til at blive transporteret ad søvejen fra Frankrig og Tyskland til Fransk Guyana som forberedelse til en komplet løfteraketsamlingstest og en våd generalprøve.