Ariane-5

"Ariane 5" ( fr.  Ariane 5 ) es un vehículo de lanzamiento pesado desechable europeo de la familia Ariane , diseñado para lanzar una carga útil en una órbita de referencia baja (LEO) o una órbita de geotransferencia (GTO). Producido por la Agencia Espacial Europea (ESA), el contratista principal es European Astrium Space Transportation (EADS). El cohete es comercializado por Arianespace . Los lanzamientos tienen lugar desde el sitio de lanzamiento de Kourou en la Guayana Francesa . El vehículo de lanzamiento Ariane 5 es el principal vehículo de lanzamiento de la ESA y seguirá siéndolo hasta al menos 2021 , cuando está previsto que los cohetes Ariane 6 comiencen a volar . Solo en el período 1995-2007 , Arianspace realizó pedidos de 99 vehículos de lanzamiento con EADS, se realizaron 43 lanzamientos, de los cuales 39 fueron exitosos [1] .

El desarrollo del Ariane 5 tomó 10 años, costó US $ 7 mil millones y estaba destinado a reemplazar el vehículo de lanzamiento Ariane 4 de la ESA . Inicialmente, había planes para usarlo para lanzar la nave espacial tripulada Hermes , pero este proyecto se canceló y ahora el Ariane 5 se usa solo en una versión no tripulada. El uso de diferentes opciones de contenedores de carga útil (PN) permite el lanzamiento simultáneo de dos o tres satélites y la colocación de hasta ocho microsatélites [2] . El propulsor se utilizó para abastecer a la Estación Espacial Internacional (ISS) con buques de carga ATV automatizados .

Vehículos de lanzamiento comparables: Proton-M , Angara-A5 , Delta IV , Atlas V , Long March -5 , GSLV Mk.III , Falcon 9 , H-IIB .

Construcción

Escenario principal criogénico

La primera etapa criogénica "Ariane 5" se denomina EPC ( Étage Principal Cryotechnique francés  ) y consta de un gran tanque de 30,5 m de altura con dos compartimentos (uno para 130 toneladas de oxígeno líquido y otro para 25 toneladas de hidrógeno líquido ) y el Vulcain motor cohete » en la base, que tiene un empuje de 113,6 tf (1114 kN ) al nivel del mar. El peso en seco de la primera etapa es de 15 toneladas La versión Ariane 5 ECA utiliza un motor cohete Vulcain 2 modificado con un empuje de 136,6 tf (1340 kN ).

Propulsores de combustible sólido

Dos propulsores de combustible sólido ARP ( francés :  Les Étages d'Accélérations à Poudre ) están unidos a los lados y proporcionan el empuje principal en el lanzamiento del vehículo de lanzamiento . TTU P238 ( P241 en el caso del "Ariane 5 ECA") pesa 277 toneladas y desarrolla un empuje de 630 tf (6470 kN ). A diferencia de los propulsores laterales del transbordador espacial , los propulsores sólidos, tras ser desconectados, caen y se pierden en el océano, pero, como en el caso del transbordador , en principio pueden lanzarse en paracaídas al agua para su reutilización. El rescate de TTU después del lanzamiento se llevó a cabo varias veces para estudios posteriores al vuelo de propulsores. Actualmente no hay reutilización disponible. El rescate de la TTU gastada se llevó a cabo tras el primer vuelo de la variante Ariane 5 ECA [3] . Antes de este vuelo, el último intento de este tipo se realizó en 2003.

Impulsores

La segunda etapa está ubicada encima de la primera y debajo del contenedor de carga útil. La variante Ariane 5 G usa EPS ( en francés:  Étage à Propergols Stockables ) que usa metilhidracina y  componentes de combustible N2O4 [ 4 ] , mientras que la variante Ariane 5 ECA usa ESC ( en francés: Étage Supérieur Cryotechnique ) con componentes LH2 / LOX .  

Modificaciones y desarrollo futuro

Variantes de vehículos de lanzamiento

• La versión inicial del vehículo de lanzamiento Arian se llama 5G ( inglés  genérico ), con un peso de lanzamiento de toneladas 737. La salida de masa de carga útil al GPO por esta versión del vehículo de lanzamiento se declaró inicialmente igual a 5970 kg, pero se incrementó después vuelos de prueba a 6200 kg.
• El vehículo de lanzamiento Ariane 5G+ está equipado con una segunda etapa modernizada, que garantiza el lanzamiento de 6950 kg de carga al GPO y se utilizó tres veces en 2004.
• El vehículo de lanzamiento Ariane 5GS reemplazó al 5G+ en 2005. Tiene la misma EAP TTU que la variante posterior Ariane 5 ECA, también equipada con un motor de primera etapa Vulcain 1B modificado. Es capaz de mostrar 6100 kg en el GPO.
• El vehículo de lanzamiento Ariane ECA ( Evolución Cryotechnique tipo A ) puede lanzar dos satélites con una masa total de 10.000 kg o un satélite con una masa de 10.500 kg al GPO .  Esta variante utiliza un motor de primera etapa "Vulcain 2" y una segunda etapa ESC-A ( francés : Etage Supérieur Cryogénique-A ), que está propulsado por un HM7-B LRE de 2.100 kg , con una masa propulsora criogénica total ( LH2 / LOX ) de 14.000 kg. La segunda etapa, que anteriormente se usaba como tercera etapa del vehículo de lanzamiento Ariane-4 , en el Ariane ECA tiene tanques modificados para reducir la longitud. El motor cohete Vulcain rediseñado tiene una tobera más larga y eficiente y un ciclo de combustible más eficiente. La relación modificada de los componentes del combustible requería un cambio en la longitud de los tanques de la primera etapa. Además, las TTU EAP se aligeraron utilizando un nuevo método de soldadura y se llenaron con más combustible. La segunda etapa ESC-A no mejora el rendimiento del vehículo de lanzamiento Ariane ECA en términos de transporte de carga a LEO en comparación con la variante Ariane 5G, por lo que esta última modificación no se utilizó para traer el vehículo de transporte automático ATV . 
• El vehículo de lanzamiento Ariane ES - ATV ( Evolución almacenable )  se utilizó para lanzar el vehículo de transporte automático ESA utilizando la versión EPS de la versión del lanzador Ariane G de la segunda etapa [5] . El primer lanzamiento tuvo lugar a las 04:03 GMT del 9 de marzo de 2008.

Reencendido de la segunda etapa

La unidad EPS tiene una capacidad de reencendido que se ha demostrado dos veces. La primera vez que se hizo esto fue durante el vuelo V26, la fecha de lanzamiento fue el 5 de octubre de 2007. El reencendido se realizó únicamente con el fin de probar el motor y se realizó después del lanzamiento de la PN a la órbita calculada. El primer uso operativo de la capacidad de reencendido para fines del programa de vuelo se produjo el 9 de marzo de 2008, cuando se realizaron disparos en dos etapas para colocar un vehículo de transferencia automatizado ( ATV ) de la ESA en una órbita de encuentro intermedia con la ISS . 

Reanudó el desarrollo del vehículo de lanzamiento "Ariane 5 ECB"

Se planeó que la modificación del ECB tuviera una etapa superior ESC-B utilizando el motor Vinci , un motor de cohete de propulsante líquido de ciclo de cambio de fase . Se suponía que iba a aumentar el PN entregado a la GPO a 12.000 kg, pero el proyecto se pospuso debido a los recortes presupuestarios.

En diciembre de 2005, en la conferencia de la ESA en Berlín , no se tomó ninguna decisión de reanudar o cancelar este proyecto. El motor cohete Vinci, que está destinado a la segunda etapa, todavía se está desarrollando, aunque a un ritmo más lento que antes. Los días 25 y 26 de noviembre de 2008, se llegó a un acuerdo en el Consejo de Ministros de la ESA sobre la financiación de la segunda etapa mejorada [6] .

Etapa de combustible sólido

El trabajo en TTU EAP continúa como parte del proyecto del vehículo de lanzamiento Vega . La primera etapa de este vehículo de lanzamiento, el motor P80, es una versión más corta del EAP TTU, con un casco de fibra de grafito-epoxi que es mucho más liviano que un casco de acero. La boquilla también está hecha de materiales compuestos con un mayor coeficiente de expansión para mejorar la eficiencia. La vectorización de empuje es electromecánica, lo que reduce el peso en comparación con el control hidráulico.

Se supuso que estas mejoras se verán reflejadas en el vehículo de lanzamiento Ariane 5 [7] . La integración de la versión ESC-B del vehículo de lanzamiento con mejoras en la TTU y el motor de cohete Vulcain modificado debería haber permitido el lanzamiento de 27 000 kg en una órbita de referencia baja [8] .

Lanzamiento de Ariane 5

El primer vuelo de prueba de "Ariane-5" tuvo lugar el 4 de junio de 1996 y no tuvo éxito. El vehículo de lanzamiento explotó a los 34 segundos de vuelo debido a un mal funcionamiento en el software de control, que se considera el error informático más costoso de la historia . La conversión de datos de un número de coma flotante de 64 bits a un número de coma flotante de 16 bits hizo que la computadora se congelara. La rutina de Ada que maneja esta excepción se ha omitido por motivos de rendimiento.

El segundo vuelo de prueba (V-101) el 30 de octubre de 1997 fue un fracaso parcial debido a problemas de control de la tobera del motor de la primera etapa Vulcain. La segunda etapa funcionó con éxito, pero no logró alcanzar la órbita prevista. El siguiente vuelo el 21 de octubre de 1998 fue exitoso y el primer lanzamiento comercial se realizó el 10 de diciembre de 1999: el observatorio de rayos X XMM-Newton se puso en órbita .

1996–2009

2010–2019

A partir de 2020

Véase también

• Ariane  : una familia de vehículos de lanzamiento

Notas

1. ↑ Avances en el desarrollo de Ariane 5 (en)  (ing.)  (enlace no disponible) . ESA (2008). Archivado desde el original el 11 de marzo de 2006.
2. ↑ Nombres de contenedores de carga útil en francés: para dos satélites: SYstème de Lancement Double Ariane (SYLDA); para tres satélites - Estructura Porteuse Externe Lancement TRiple Ariane (SPELTRA).
3. ↑ France in Space No. 387 (en) (enlace inaccesible) . Oficina de Ciencia y Tecnología Embajada de Francia en USA. Archivado desde el original el 25 de enero de 2009. (indefinido) 
4. ↑ Ariane 5 ES  . Consultado el 15 de julio de 2020. Archivado desde el original el 14 de julio de 2020.
5. ↑ Manual del vehículo de lanzamiento de la ESA . Consultado el 5 de abril de 2009. Archivado desde el original el 31 de enero de 2009. (indefinido)
6. ↑ El Consejo de Ministros de la ESA decide el futuro de la investigación espacial europea (en) . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2012. (indefinido)
7. ↑ Prueba exitosa del motor de primera etapa de Vega en Kourou (en) . ESA (30 de noviembre de 2006). Archivado desde el original el 16 de febrero de 2012. (indefinido)
8. ↑ David Iranzo-Greus. RN Ariane 5 - Vehículo de lanzamiento europeo para la investigación espacial (en) (presentación de PowerPoint)  (enlace inaccesible) . EADS SPACE Transporte (23 de marzo de 2005). Consultado el 10 de abril de 2008. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007. (indefinido)
9. ↑ El 22 de diciembre de 2007, un vehículo de lanzamiento puso en órbita el primer satélite africano.
10. ↑ Ariane 5 pone en órbita MEASAT-3b y Optus 10 en su 61ª  misión exitosa consecutiva . Arianespace (11 de septiembre de 2014). Consultado el 8 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2015.
11. ↑ ¡Arianespace entrega para América Latina!  Ariane 5 orbita Intelsat 30 y ARSAT-1 en su último éxito . Arianespace (16 de octubre de 2014). Consultado el 8 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2015.
12. ↑ VA 221  . arianespace. Archivado desde el original el 23 de diciembre de 2014.
13. ↑ Ariane 5 entrega DIRECTV-14 y GSAT-16 en órbita en la última misión  exitosa de Arianespace . Arianespace (6 de diciembre de 2014). Consultado el 8 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2014.
14. ↑ Ariane 5 culmina un año exitoso con la entrega de doble carga útil , elevando satélites de Brasil y Japón  . Spaceflight101 (21 de diciembre de 2016). Fecha de acceso: 21 de diciembre de 2016. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2016.
15. ↑ Ariane 5 truena hacia el atardecer con satélites de comunicaciones para Brasil e Indonesia  . Spaceflight101 (14 de febrero de 2017). Consultado el 14 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2017.
16. ↑ Se reanuda el lanzamiento en la Guayana Francesa con el vuelo Ariane 5 de doble carga útil  . Vuelo espacial ahora (4 de mayo de 2017). Consultado el 5 de mayo de 2017. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2017.
17. ↑ El lanzamiento del Twilight Ariane 5 con carga útil de doble satélite marca la reanudación de las misiones desde la  Guayana Francesa . Vuelo espacial101 (4 de mayo de 2017). Consultado el 5 de mayo de 2017. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2017.
18. ↑ El lanzamiento récord de Ariane 5 pone en  órbita un par de satélites de comunicaciones emblemáticos . Vuelo espacial 101 (1 de junio de 2017). Consultado el 2 de junio de 2017. Archivado desde el original el 5 de junio de 2017.
19. ↑ Ariane 5 levanta con éxito dos Satélites de Telecomunicaciones para tres  Operadores . Vuelo espacial101 (28 de junio de 2017). Consultado el 28 de junio de 2017. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2018.
20. ↑ Comienza la investigación sobre el lanzamiento del Ariane 5 fuera del objetivo, las cargas útiles de SES y Yahsat están en  buen estado . Vuelo espacial ahora (26 de enero de 2018). Consultado el 26 de enero de 2018. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2018.
21. ↑ Anomalía en el lanzamiento del Ariane 5 deja incertidumbre sobre el estado del dúo satelital comercial  . Spaceflight101 (25 de enero de 2018). Consultado el 26 de enero de 2018. Archivado desde el original el 27 de enero de 2018.
22. ↑ Lanzamiento del cohete Ariane-5 por centésima vez desde el puerto espacial en la Guayana Francesa . Consultado el 26 de septiembre de 2018. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2018. (indefinido)
23. ↑ esa . BepiColombo despega para investigar los misterios de Mercurio  (inglés) , Agencia Espacial Europea . Archivado desde el original el 20 de octubre de 2018. Consultado el 20 de octubre de 2018.
24. ↑ Se lanzó un cohete Ariane-5 con dos satélites de comunicación desde el puerto espacial de Kourou . TASS . Consultado el 21 de junio de 2019. Archivado desde el original el 21 de junio de 2019. (Ruso)
25. ↑ El cohete Ariane-5 lanza con éxito dos satélites a la órbita . RIA Novosti (19 de febrero de 2020). Consultado el 20 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2020. (Ruso)
26. ↑ Cohete Ariane 5 con dos satélites de telecomunicaciones lanzados desde el cosmódromo de Kourou . TASS (31 de julio de 2021). Consultado el 1 de agosto de 2021. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2021. (Ruso)
27. ↑ 1 2 Horario de lanzamiento  . Vuelo espacial ahora (10 de septiembre de 2021). Consultado el 13 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 28 de mayo de 2020.
28. ↑ Jeff Foust. Hojas de lanzamiento de JWST para  noviembre . SpaceNews (2 de junio de 2021). Recuperado: 2 junio 2021.
29. ↑ La NASA proporciona una actualización sobre el lanzamiento del telescopio Webb - Telescopio espacial James Webb  . blogs.nasa.gov . Consultado el 27 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2021.
30. ↑ Arianespace (2020-09-17). Intelsat confía en Arianespace para el lanzamiento de tres satélites de banda C en Ariane 5 y Ariane 6 (en inglés). Comunicado de prensa . Archivado desde el original el 18 de mayo de 2021. Consultado el 2 de junio de 2021 . “Arianespace lanzará los satélites Galaxy 35 y Galaxy 36 juntos como un par apilado en 2022”

Enlaces

• Página de Ariane-5  (inglés)
•  Ariane lanza página en LyngSat
•  Descripción de la ESA del Ariane 5
•  Notas técnicas de Ariane 5
•  Ariane 5 hitos
• Arianespace: Ariane  5
• Lanzamiento real en la página de  inicio de Arianespace
•  El último y el próximo Lanzamiento
• Informe de BBC News sobre el lanzamiento exitoso (retrasado) del vuelo Ariane 5 ECA , 16 de noviembre de 2005 
• Desarrollo del motor Vinci , ESA 
• Vea un lanzamiento de Ariane 5 (la transmisión web comienza 20 minutos antes del lanzamiento).
• Explosión del cohete Ariane 5 , 1996