Обзор Ariane 6 от ESA⁠⁠

ESA, Первоисточник

Новая европейская ракета Ariane 6 будет способна выполнять широкий спектр задач.

Ariane 6 будет доступен в двух версиях в зависимости от требуемых характеристик: версия с двумя ускорителями, получившая название Ariane 62, и Ariane 64 с четырьмя ускорителями.

• Ariane 62 может выводить полезную нагрузку весом около 4,5 тонн на геостационарную орбиту или 10,3 тонны на низкую околоземную орбиту.

• Ariane 64 может выводить полезную нагрузку весом около 11,5 тонн на геостационарную орбиту и 21,6 тонны на низкую околоземную орбиту.

При высоте более 60 метров Ariane 6 будет весить почти 900 тонн при запуске с полной полезной нагрузкой, что примерно эквивалентно полутора пассажирским самолетам Airbus A380.

Для разработки Ariane 6 ESA сотрудничает с промышленной сетью из нескольких сотен компаний в 13 европейских странах, возглавляемой генеральным подрядчиком ArianeGroup.

Французское космическое агентство CNES построило, эксплуатирует и обслуживает космодром Ariane 6 на европейском космодроме во Французской Гвиане.

Гибкость

Ariane 6 будет обладать гибкостью для запуска как тяжелых, так и легких полезных грузов на широкий диапазон орбит для таких приложений, как наблюдение Земли, телекоммуникации, метеорология, наука и навигация.

Носители полезной нагрузки позволяют небольшим спутникам весом менее 200 кг «цепляться» за запуск основной полезной нагрузки, эффективно комбинируя полезные нагрузки в рамках одной миссии.

Эти адаптеры были разработаны в рамках инициативы ESA по созданию возможностей для недорогого запуска легких спутников.

Услуга совместного запуска малых спутников «multiple launch» предоставляет небольшим компаниям экономически эффективные возможности доступа к растущей космической отрасли.

Элементы Ariane 6

Ariane 6 состоит из трех ступеней: двух или четырех ускорителей, а также основной и разгонной ступеней, известных вместе как центральное ядро.

Основная ступень вместе с твердотопливными ракетными ускорителями приводит Ariane 6 в движение на первом этапе полета. Основная ступень приводится в действие жидкотопливным двигателем Vulcain 2.1 - модернизированным двигателем, производным от Vulcain 2 от Ariane 5, – а ускорители P120C обеспечивают дополнительную тягу при старте.

Разгонный блок приводится в действие двигателем Vinci с возможностью повторного включения, работающим на криогенном жидком кислороде и водороде. Это позволяет Ariane 6 выходить на различные орбиты в рамках одной миссии для доставки большего количества полезной нагрузки. Разгонный блок обычно включается несколько раз, чтобы выйти на требуемые орбиты. После отделения полезной нагрузки будет произведено окончательное включение и маневр для сведения разгонного блока с орбиты и уменьшения количества космического мусора.

Обтекатель, разделяющийся по вертикали на две половинки обтекателя в верхней части Ariane 6, будет двух размеров: 20-метровый и укороченный 14-метровый вариант. Оба имеют диаметр 5,4 м и изготовлены из углеродного волоконно-полимерного композита. Обтекатель защищает спутники от тепловых, акустических и аэродинамических нагрузок при выходе в открытый космос.

Пусковая площадка

Запуск Ariane 6 будет произведен с европейского космодрома во Французской Гвиане с новой стартовой площадки в 4 км к западу от стартовой площадки Ariane 5. Основные конструкции включают в себя здание для сборки пусковой установки, передвижной портал и стартовую площадку.

Европейский космодром занимает 170 га, из них здания расположены на 18 га. Его расположение идеально: открытое море на севере и востоке и город Куру в 17 км от него, что сводит к минимуму ограничения в плане безопасности полетов. И, поскольку космодром находится всего в 5° к северу от экватора, полеты на восток обеспечивают почти максимально возможную скорость за счет вращения Земли, увеличивая характеристики полезной нагрузки для любой ракеты – намного больше, чем из более северных или южных мест.

• Здание для сборки пусковой установки имеет высоту 20 м, длину 112 м и ширину 41 м и расположено в 1 км от зоны запуска. Он используется для горизонтальной сборки ракеты и подготовки перед отправкой в зону запуска.

• Передвижной портал представляет собой полностью оборудованную мобильную металлическую конструкцию высотой 90 метров и весом 8200 тонн, которая перемещается по рельсам. Он весит 8200 тонн, что составляет более 8 миллионов килограммов, и почти на тысячу тонн тяжелее Эйфелевой башни, что эквивалентно более чем 1600 слонам. Передвижной портал оснащен платформами для работы с ракетой на стартовой площадке. Конструкция удерживает и защищает Ariane 6 до тех пор, пока он не будет убран перед запуском.

• Стартовая площадка уходит вниз на 28,5 м от уровня Ariane 6 и имеет ширину 200 м. Бетона в ней достаточно, чтобы заполнить 67 бассейнов олимпийского размера - примерно 167 500 кубических метров. Она включает в себя 700-тонный стальной стартовый стол для поддержки Ariane 6. Стальные дефлекторы направляют огненные струи Ariane 6 при старте в отводные туннели под стартовым столом. Четыре молниезащищенные мачты и водонапорная башня для систем шумоподавления также являются частью стартовой площадки.

Предыстория и обязанности

Решение о начале разработки Ariane 6 было принято на заседании Совета ESA на уровне министров в декабре 2014 года, основной мотивацией которого было сохранение лидерства Европы на быстро меняющемся рынке услуг коммерческих запусков, а также удовлетворение потребностей Европы в независимости в доступе к космосу и его использовании.

Роль ESA в разработке Ariane 6 заключается в надзоре за процессом закупок, а также в том, чтобы отвечать за архитектуру всей системы запуска.

Промышленные предприятия по всей Европе отвечают за создание ракеты-носителя и ее компонентов, при этом ArianeGroup является главным подрядчиком и проектным органом. Твердотопливный ускоритель P120C, который используется как на ракетах Ariane 6, так и на Vega-C, разработан ArianeGroup и Avio через их совместное предприятие Europropulsion.

В то время как ESA предоставляет требования к системе запуска для институциональных миссий, промышленность несет ответственность за определение требований коммерческого рынка, учитывая ее будущую ответственность за коммерческое использование системы запуска.