การเกษียณอายุของ Ariane 5 ทำให้ยุโรปเผชิญกับ 'วิกฤตการเปิดตัวเฉียบพลัน'

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

Ariane 5 สุดท้ายคำรามออกจากศูนย์อวกาศเกียนาในวันที่ 5 กรกฎาคม 2023 ภาพ: ESA – S. Corvaja

ยุโรปกำลังเผชิญกับหลายเดือนที่ไม่มีการเข้าถึงพื้นที่สำหรับดาวเทียมขนาดใหญ่โดยอิสระ หลังจากการเลิกใช้จรวดอาเรียน 5 ที่บรรทุกหนักในสัปดาห์นี้ หลังจากบรรลุภารกิจครั้งที่ 117 ซึ่งเป็นภารกิจสุดท้ายตลอดระยะเวลา 27 ปีของการดำเนินงาน

Ariane 6 ซึ่งเป็นผู้สืบทอดที่ได้รับการกล่าวขานกันมาก ยังคงอยู่ระหว่างการพัฒนาและการทดสอบขั้นสุดท้าย เครื่องบินลำนี้ล่าช้ากว่ากำหนดการและไม่น่าจะบินได้จนถึงสิ้นปีนี้ โดยผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมบางคนแนะนำว่าอาจไม่สามารถทำการบินครั้งแรกได้จนกว่าจะถึงปลายปี 2024

สถานการณ์ในยุโรปนั้นประกอบไปด้วยยานพาหนะขนาดเล็กอย่าง Vega-C ซึ่งยังคงใช้งานไม่ได้หลังจากความล้มเหลวในการบินเมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว และจรวด Soyuz ของรัสเซียก็ไม่พร้อมสำหรับการปล่อยในยุโรปอีกต่อไป Vega เวอร์ชันเก่ามีกำหนดบินในเดือนกันยายน

ผู้อำนวยการทั่วไปขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) Josef Aschbacher กล่าวเมื่อเร็วๆ นี้ว่าทวีปนี้พบว่าตัวเองอยู่ท่ามกลาง "วิกฤตการปล่อยก๊าซเฉียบพลัน" เนื่องจาก "จรวดที่ปลูกเองในประเทศไม่พร้อมใช้งาน"

เขากล่าวว่า "ประสิทธิภาพและความแม่นยำของ Ariane 5 ค่อนข้างมีเอกลักษณ์และจะถูกจดจำว่าเป็นยานพาหนะที่น่าทึ่ง แต่ฉันเชื่อว่า Ariane 6 จะมีประสิทธิภาพและความแม่นยำเท่ากันเมื่ออยู่บนแท่นปล่อยจรวด"

Ariane 6 ได้รับการว่าจ้างเนื่องจากต้นทุนในการผลิต Ariane 5 เริ่มไม่ยั่งยืน โดยส่วนใหญ่ต้องเผชิญกับการแข่งขันในสหรัฐฯ โดยตั้งใจให้ราคาถูกกว่า Ariane 40 อย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าจะยังคงเป็นดีไซน์ที่ 'ใช้สิ้นเปลือง' ก็ตาม

Ariane 6 จะมีให้เลือกสองเวอร์ชันขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่ต้องการ ได้แก่ Ariane 62 ที่มีบูสเตอร์แบบสายรัดสองตัว และ Ariane 64 ที่มีสี่ตัว

Ariane 62 สามารถปล่อยน้ำหนักบรรทุกประมาณ 4500 กก. สู่วงโคจรการถ่ายโอนธรณีพิสัย (GEO) หรือ 10,300 กก. สู่วงโคจรโลกต่ำ (LEO) ในขณะที่ Ariane 64 สามารถปล่อยน้ำหนักบรรทุกประมาณ 11,500 กก. สู่ GEO และ 20,600 กก. สู่วงโคจร LEO นอกจากนี้ยังจะเสนอโอกาสในการแชร์รถสำหรับดาวเทียมขนาดเล็กด้วย

Ariane 60 มีความสูงมากกว่า 197 เมตร (6 ฟุต) และจะมีน้ำหนักเกือบ 900 ตันเมื่อปล่อยด้วยน้ำหนักบรรทุกเต็ม ซึ่งเทียบเท่ากับเครื่องบินโดยสาร Airbus A380 ประมาณครึ่งหนึ่ง

สำหรับการพัฒนา ESA ได้ทำงานร่วมกับเครือข่ายอุตสาหกรรมของบริษัทหลายร้อยแห่งใน 13 ประเทศในยุโรป นำโดยผู้รับเหมาหลัก ArianeGroup CNES หน่วยงานอวกาศของฝรั่งเศส กำลังเตรียมการปล่อยยานอวกาศ Ariane 6 ที่ท่าเรืออวกาศของยุโรป ในเมือง Kourou เฟรนช์เกียนา

ส่วนล่างของ Ariane 6 ซึ่งมีตัวกระตุ้นจรวดที่แข็งแกร่ง จะขับเคลื่อนจรวดในระยะแรกของการบิน โดยส่งแรงขับ 135 ตันในสุญญากาศ ส่วนหลักขับเคลื่อนโดย Vulcain 2.1 ที่ใช้เชื้อเพลิงเหลว ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่ได้รับการอัพเกรดมาจาก Vulcain 5 ของ Ariane 2 และบูสเตอร์ P120C สองหรือสี่ตัวเพื่อเพิ่มแรงขับเมื่อปล่อยตัว

ส่วนบนขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Vinci ที่สามารถติดไฟได้อีกครั้ง ซึ่งขับเคลื่อนด้วยออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนเหลวแบบแช่แข็ง ขั้นบนซึ่งจะช่วยให้อาเรียน 6 เข้าถึงวงโคจรได้หลากหลายในภารกิจเดียว โดยทั่วไปแล้วจะเผาไหม้หนึ่งหรือสองครั้งหรือมากกว่านั้นเพื่อไปถึงวงโคจรที่ต้องการ หลังจากแยกน้ำหนักบรรทุกแล้ว จะมีการเผาครั้งสุดท้ายเพื่อเปลี่ยนวงโคจรของเวทีด้านบน เพื่อลดเศษขยะในอวกาศ

แฟริ่งทรงโอกิฟที่ด้านบนของ Ariane 6 จะมีให้เลือกสองขนาด: 20 เมตร (A64/A62) และ 14 เมตร (A62) ทั้งสองมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.4 เมตร (17.7 ฟุต) และทำจากคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์-โพลีเมอร์ แฟริ่งช่วยปกป้องดาวเทียมจากความร้อน เสียง และแรงกดตามหลักอากาศพลศาสตร์เมื่อขึ้นสู่วงโคจร

รถทดสอบ Ariane 6 ยืนอยู่บนแท่นปล่อยจรวดที่ศูนย์อวกาศเกียนาในเดือนมิถุนายน ภาพ: ESA – M. Pedoussaut

Ariane 6 จะเปิดตัวจากเฟรนช์เกียนาจากจุดปล่อยจรวดเฉพาะซึ่งอยู่ห่างจากแท่นยิง Ariane 4 ไปทางตะวันตก 2.5 กม. (5 ไมล์) โครงสร้างหลักประกอบด้วยอาคาร Launch Vehicle Assembly ซึ่งใช้สำหรับการรวมในแนวนอนและการเตรียมการก่อนที่จะเปิดตัวไปยังโซนปล่อยยาน - โครงสำหรับตั้งสิ่งของเคลื่อนที่และแท่นปล่อยจรวด

โครงสำหรับตั้งสิ่งของแบบเคลื่อนที่ได้ซึ่งมีโครงสร้างโลหะแบบเคลื่อนที่ได้สูง 90 เมตร (295 ฟุต) มีน้ำหนัก 8200 ตันเมื่อมีอุปกรณ์ครบครัน - ม้วนบนราง มีการติดตั้งแพลตฟอร์มเพื่อให้สามารถเข้าถึงยานปล่อยจรวดเพื่อรวมเข้ากับแท่นปล่อยจรวด มันจัดเก็บและปกป้อง Ariane 6 จนกว่าจะถูกดึงกลับก่อนการเปิดตัว

การพัฒนา Ariane 6 เริ่มต้นจากการตอบสนองต่อภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงไปของตลาดการเปิดตัวทั่วโลก และการเดินหน้าต่อไปได้รับการอนุมัติที่สภา ESA ในการประชุมระดับรัฐมนตรีในเดือนธันวาคม 2014 แรงจูงใจหลักคือการรักษาความเป็นผู้นำของยุโรปในตลาดบริการการเปิดตัวเชิงพาณิชย์ ในขณะเดียวกันก็ตอบสนองความต้องการความเป็นอิสระของยุโรปในการเข้าถึงและการใช้พื้นที่

บทบาทของ ESA ในการพัฒนา Ariane 6 คือการดูแลกระบวนการจัดซื้อจัดจ้าง ตลอดจนดูแลสถาปัตยกรรมของระบบปล่อยจรวดโดยรวม อุตสาหกรรมมีหน้าที่รับผิดชอบในการระบุข้อกำหนดของตลาดเชิงพาณิชย์ โดยคำนึงถึงความรับผิดชอบในอนาคตในการใช้ระบบยิงในเชิงพาณิชย์

ผู้อำนวยการฝ่ายขนส่งอวกาศของหน่วยงาน Toni Tolker-Nielsen กล่าวกับ Spaceflight Now ว่า "Ariane 6 จะมีความยืดหยุ่นมากกว่า ประหยัดต้นทุน และจะให้บริการภารกิจได้มากกว่า Ariane 5 โดยจะต้องทำให้เสร็จสิ้นเป้าหมายสำคัญหลายประการก่อนจึงจะสามารถยืนยันวันเปิดตัวได้ แต่มันก็ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์แล้ว โดยสามปีการผลิตแรกขายหมดไปแล้ว”

การทดสอบทบทวนคุณสมบัติระบบปล่อยตัวสำหรับระบบหลักทั้งสามระบบ ได้แก่ ตัวเรียกใช้งาน ระบบการปล่อยตัว และฐานปล่อยตัว ซึ่งเริ่มขึ้นในฤดูร้อนนี้ และการทดสอบการยิงด้วยความร้อนเพิ่มเติมขั้นบนมีกำหนดจะจัดขึ้นที่ DLR Lampoldshausen ประเทศเยอรมนี ในปลายเดือนกรกฎาคม

การทดสอบนี้บนม้านั่งทดสอบ P5.2 จะจำลองโปรไฟล์การบินที่ระบุเช่นเดียวกับที่วางแผนไว้สำหรับการบินครั้งแรก เพื่อยืนยันพฤติกรรมที่คาดหวังของระยะบน นอกจากนี้ ยังมีการวางแผนการทดสอบเพิ่มเติมในช่วงปลายฤดูร้อน เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมบนเวทีในกรณีที่เสื่อมสภาพ

ในเดือนพฤศจิกายน ขั้นตอนล่างและตอนบนมีกำหนดการขนส่งทางทะเลจากฝรั่งเศสและเยอรมนีไปยังเฟรนช์เกียนา เพื่อเตรียมการทดสอบการประกอบยานพาหนะเต็มรูปแบบและการซ้อมชุดเปียก