Ariane 5

europejska rakieta nośna

Ariane 5europejska ciężka rakieta nośna zaprojektowana przez Europejską Agencję Kosmiczną i francuski Państwowy Ośrodek Badań Kosmicznych w celu dostarczania satelitów na orbitę geostacjonarną i do wysyłania ładunków na niską orbitę okołoziemską. Wszystkie starty przeprowadzane były z Gujańskiego Centrum Kosmicznego.

Ariane 5 ES podczas startu

Ariane 5 była rakietą produkowaną przez EADS Astrium i zarządzaną przez Arianespace. Stanowiła całkowicie nowy projekt należący do rodziny Ariane, nie czerpiący pomysłów z poprzednika – Ariane 4. Rakieta składała się z trzech segmentów. Pierwszy z nich to dwie rakiety boczne napędzane paliwem stałym. Główny człon Ariane 5 w ostatniej wersji rakiety stanowił Ariane 5 EPC, który wykorzystywał mieszankę ciekłego tlenu i ciekłego wodoru. Ostatni ucieczkowy człon różnił się w zależności od wariantu. Ostatni lot rakiety Ariane 5 odbył się w lipcu 2023 roku[1].

Procedura startu

Start rakiety Ariane 5 ECA rozpoczyna się testowaniem silnika Vulcain 2, po pomyślnym teście uruchomione zostają boczne rakiety i wraz z pracującym silnikiem pierwszego stopnia rakiety, rozpoczynają jej wynoszenie. Rakiety pomocnicze mają średnicę 3 m, długość 31 m, masę bez paliwa 38 t, masę brutto (z paliwem) 278 t. W trakcie lotu rakiety na paliwo stałe pracują przez 140 sekund po starcie. Po tym etapie zostają odstrzelone a pracę przejmuje pierwszy stopień, napędzany mieszanką ciekłego tlenu i wodoru. Człon ten ma średnicę 5,4 m, długość 30,5 m, masę bez paliwa wynoszącą 15 t, z paliwem – 185 t, jego praca opiera się o silnik Vulcain 2. Stopień wypala paliwo w czasie 540 sekund od startu, po czym zostaje odrzucony. Następnie pracę przejmuje drugi stopień Ariane 5. W wariancie 5 ECA ma on średnicę wynoszącą 5,4 m, a długość zaledwie 4,7 m. Masa netto to 4600 kg, z paliwem zaś – 19 200 kg. Ostatni stopień, wykorzystujący silnik HM-7 zużywa paliwo najdłużej, bo aż przez 970 sekund. W ten sposób naprowadza się wystrzeliwany obiekt na docelową orbitę. Po uzyskaniu właściwej trajektorii wejścia, również ten stopień zostaje odstrzelony i spalony w ziemskiej atmosferze.

Warianty

Dotychczas powstało 5 wariantów rakiety. Podstawowy, oznaczany literą G (od ang. generic), G+ – zastąpiony później przez GS, oraz najsilniejszy, ECA, a także ES wynoszący pojazdy ATV oraz satelity systemu nawigacyjnego Galileo.

Ariane 5 G/G+/GS

Model Ariane 5 G w Musée de l’air et de l’espace w Le Bourget, we Francji
Producent

EADS SPACE Transportation, ESA, Arianespace

Koszt wystrzelenia

180 mln USD (2000 r.)

Data pierwszego startu

4 czerwca 1996

Data ostatniego startu

18 grudnia 2009

Statystyki
Wszystkie starty

25

Udane starty

24 (96%)

Nieudane starty

1

Zdolność wynoszenia

18 000 kg na LEO o wys. 407 km i nachyl. 51,6°
na GTO o nachyl. 7°:
G: 6100 kg
G+: 6300 kg
GS: 6500 kg

Siła ciągu przy starcie

G, G+: 11 400 kN
GS: 11 600 kN

Wymiary
Długość

54,05 m

Średnica

5,4 m

Masa całkowita

746 000 kg

Stopnie rakiety
Stopień 0.

2 × Ariane 5-0

Stopień 1.

1 × Ariane 5-1

Stopień 2.

1 × Ariane 5-2

WariantPierwszy startOstatni startLiczba startów
wszystkich/udanych
Silniki 0. stopnia
(boostery)
Silnik 1. stopniaSilnik 2. stopniaUdźwig na LEO
(t)
Udźwig na GEO
(t)
Uwagi
G1996200316/13P230 (paliwo stałe)Vulcain (LH2/LOX)Aestus16,006,20
G+200420043/3P230 (paliwo stałe)Vulcain (LH2/LOX)Aestus6,95
GS200520096/6P230 (paliwo stałe)Vulcain (LH2/LOX)Aestus6,10
ECA200276/75P241 (paliwo stałe)Vulcain 2 (LH2/LOX)HM7-B10,50
ES200820188/8P241 (paliwo stałe)Vulcain 2 (LH2/LOX)Aestus21,00Wyłącznie do wynoszenia statków ATV i satelitów Galileo

Ariane 5 G

To podstawowa wersja rakiety nośnej Ariane 5, nad którą prace rozpoczęły się w 1984, natomiast program budowy rozwinięto na pełną skalę w roku 1988. Kosztował 8 mld USD. Rakieta została zaprojektowana z myślą o europejskim statku załogowym Hermes, anulowanym w 1992. Masa startowa wynosiła 746 t, a rakieta była zdolna wynieść 6100 kg na niską orbitę geostacjonarną. Spośród 16 startów 3 zakończyły się porażką, w tym 2 częściową.

Ariane 5 G+

Ulepszona wersja rakiety Ariane 5 G powstała w celu zwiększenia możliwości wynoszenia ładunków. Za jej pomocą przeprowadzono tylko 3 starty, w tym jeden z sondą Rosetta. Kilka niewielkich modyfikacji zaowocowało zwiększeniem udźwigu na orbitę geostacjonarną o około 200 kg:

  • lżejsza dysza P2001 członów dodatkowych (EAP)
  • zwiększenie pojemności zbiorników MMH o 300 kg; zmiana proporcji w mieszance paliwowej silnika Aestus
  • zmiana szkieletu przestrzeni ładunkowej z aluminiowej na kompozytową; nowy system oddzielania przestrzeni ładunkowej od członu w celu redukcji wstrząsów i naprężeń; nowe wyposażenie elektryczne

Ariane 5 GS

Zdecydowano się na powiększenie zbiorników paliwa bocznych członów EAP oraz członu głównego EPS, który został ponadto wyposażony w nowy silnik Vulcain 1B. Przedział ładunkowy tej wersji był zbliżony do wersji Ariane 5 ECA.Ostatni start Ariane 5GS miał miejsce 18 grudnia 2009 r.

Lista startów Ariane 5 G/G+/GS

Data i godzina
startu (UTC)
Nr lotu
(fr. Vol)
TypNumer
seryjny
ŁadunekWynik
1996-06-04 12:34V-88[2]G501ClusterPorażka
1997-10-30 13:43V-101G502MaqSat-H, TEAMSAT, MaqSat-B, YESCzęściowa porażka[3]
1998-10-21 16:37V-112G503MaqSat 3, ARDSukces
1999-12-10 14:32V-119G504XMM-NewtonSukces
2000-03-21 23:28V-128G505Insat 3B, AsiaStarSukces
2000-09-14 22:54V-130G506Astra 2B, GE-7Sukces
2000-11-16 01:07V-135G507PAS-1R, Amsat P3D, STRV 1C, STRV 1DSukces
2000-12-20 00:26V-138G508Astra 2D, GE-8, LDREXSukces
2001-03-08 22:51V-140G509Eutelsat 28A, BSAT-2aSukces
2001-07-12 21:58V-142G510Artemis, BSAT-2bCzęściowa porażka[4]
2002-03-01 01:07V-145G511EnvisatSukces
2002-07-05 23:22V-153G512Stellat 5, N-Star cSukces
2002-08-28 22:45V-155G513Atlantic Bird 1, Meteosat 8Sukces
2003-04-09 22:52V-160G514Insat 3A, Galaxy 12Sukces
2003-06-11 22:38V-161G515Optus and Defence C1, BSAT-2cSukces
2003-09-27 23:14V-162G516Insat 3E, e-Bird, SMART-1Sukces
2004-03-02 07:17V-158G+518RosettaSukces
2004-07-18 00:44V-163G+519Anik F2Sukces
2004-12-18 16:26V-165G+520Helios 2A, Essaim 1, 2, 3, 4, PARASOL, Nanosat 01Sukces
2005-08-11 08:20V-166GS523Thaicom 4Sukces
2005-10-13 22:32V-168GS524Syracuse 3A, Galaxy 15Sukces
2005-12-21 22:33V-169GS525INSAT-4A, Meteosat 9Sukces
2007-10-05 22:02V-178GS526Intelsat 11, Optus D2Sukces[5]
2007-12-21 21:41V-180GS530RASCOM-QAF 1, Horizons-2Sukces[6]
2009-12-18 16:26V-193GS532Helios 2BSukces[7]

Ariane 5 ECA

Ariane 5 ECA
Rodzina rakiet nośnych Ariane

Ariane 5 z Arabsat 5C, SES-2ECA przed startem 21 września 2011
Producent

EADS Space Transportation, ESA, Arianespace

Data pierwszego startu

11 grudnia 2002

Statystyki
Wszystkie starty

76

Udane starty

75 (99%)

Nieudane starty

1

Zdolność wynoszenia

9700 kg na GTO

Siła ciągu przy starcie

15 360 kN

Wymiary
Długość

(zależy od osłony balistycznej) maks. 53 m

Średnica

5,4 m

Masa całkowita

777 000 kg

Stopnie rakiety
Stopień 0.

2 × Ariane 5 EAP

Stopień 1.

1 × Ariane 5 EPC

Stopień 2.

1 × Ariane 5 ESC A

Schemat budowy rakiety Ariane 5 ECA

To pierwsza poważna modyfikacja Ariane 5. Najcięższy i najsilniejszy wariant rakiet serii do użytku wszedł w roku 2002, jednak pierwszy lot zakończył się katastrofą. Rakieta wróciła do pracy w roku 2005. Nazwa rakiety to akronim od słów Evolution Cryotechnique type A.

Zmiany w stosunku do wersji podstawowej:

  • Zwiększono pojemność dwóch bocznych członów dodatkowych o 2430 kg, jednocześnie zmniejszając ich masę własną o 1900 kg.
  • Stopień główny (Ariane 5 EPC) został wyposażony w silnik Vulcain 2. Modyfikacja obiegu ciekłego tlenu w tym stopniu rakiety umożliwiła zwiększenie masy przenoszonego paliwa o 15200 kg.
  • Wymianie uległ górny, drugi stopień rakiety, wyposażony w silnik HM-7(B) na mieszankę ciekłego tlenu i wodoru. Pochodzi on z serii rakiet Ariane 4.

Wszystkie te modyfikacje pozwoliły zwiększyć udźwig rakiety o około 60%, z 6000 kg do 9700 kg na orbitę transferową (GTO).

Nieudany dziewiczy lot Ariane 5 ECA był poważnym ciosem dla europejskiego przemysłu astronautycznego. Jak ustaliła specjalna komisja, awarię najpewniej spowodował wyciek w obwodach chłodzących dyszę silnika Vulcain 2. W 178 sekund po starcie rakieta zaczęła schodzić z wyznaczonej trajektorii. Obsługa naziemna była zmuszona wydać polecenie samozniszczenia. Przenoszony ładunek, wart 638 mln euro nie był ubezpieczony, co podważyło reputację Arianespace. Loty wersji ECA zostały wstrzymane aż na 3 lata, do 2005 roku.

Lista startów Ariane 5 ECA

Data i godzina
startu (UTC)
Nr lotu
(fr. Vol)
Numer
seryjny
ŁadunekWynik
2002-12-11 22:22V-157517Hot Bird 7, StentorPorażka[8]
2005-02-12 21:03V-164521XTAR-EUR, Maqsat-B2, SloshsatSukces
2005-11-16 23:46V-167522Spaceway F2, TELKOM-2Sukces[9]
2006-03-11 22:32V-170527Spainsat, Hot Bird 7ASukces[10]
2006-05-26 21:09V-171529Satmex 6, Thaicom 5Sukces[11]
2006-08-11 22:15V-172531JCSAT-10, Syracuse 3BSukces[12]
2006-10-13 20:56V-173533DirecTV-9S, Optus D1, LDREX-2Sukces[13]
2006-12-08 22:08V-174534WildBlue 1, AMC-18Sukces[14]
2007-03-11 22:03V-175535Skynet 5A, INSAT-4BSukces[15]
2007-05-04 22:29V-176536Astra 1L, Galaxy 17Sukces[16]
2007-08-14 23:44V-177537Spaceway-3, BSAT-3ASukces[17]
2007-11-14 22:06V-179538Skynet 5B, Star One C1Sukces[18]
2008-04-18 22:17V-182539Star One C2, Vinasat-1Sukces[19]
2008-06-12 22:05V-183540Turksat 3A, Skynet 5CSukces[20]
2008-07-07 21:47V-184541Badr 6, ProtoStar ISukces[21]
2008-08-14 20:44V-185542AMC-21, Superbird 7Sukces[22]
2008-12-20 22:35V-186543Eutelsat W2M, Hot Bird 9Sukces[23]
2009-02-12 22:09V-187545Hot Bird 10, NSS-9, Spirale A, Spirale BSukces[24]
2009-05-14 13:12V-188546Herschel, PlanckSukces[25]
2009-07-01 19:52V-189547TerreStar-1Sukces[26]
2009-08-21 22:09V-190548JCSAT-12, Optus D3Sukces[27]
2009-10-01 21:59V-191549Amazonas 2, COMSATBw-1Sukces[28]
2009-10-29 20:00V-192550NSS-12, Thor 6Sukces[29]
2010-05-21 22:01V-194551Astra 3B, COMSATBw-2Sukces[30]
2010-06-26 21:41V-195552Arabsat-5A, COMS-1Sukces[31]
2010-08-04 20:59V-196554Nilesat 201, RASCOM-QAF 1RSukces[32]
2010-10-28 21:51V-197555Eutelsat W3B, BSAT-3bSukces[33]
2010-11-26 18:39V-198556Intelsat 17, HYLAS-1Sukces[34]
2010-12-29 21:27V-199557Koreasat 6, HispaSat-1ESukces[35]
2011-04-22 21:37VA-201558Yahsat 1A, Intelsat New DawnSukces[36]
2011-05-20 20:38VA-202559ST-2, GSAT-8Sukces[37]
2011-08-06 22:52VA-203560Astra 1N, BSAT 3cSukces[38]
2011-09-21 21:38VA-204561Arabsat 5C, SES-2Sukces[39]
2012-05-15 22:13VA-206562JCSAT-13, Vinasat-2Sukces[40]
2012-07-05 21:36VA-207563EchoStar XVII, MSG-3Sukces[41]
2012-08-02 20:54VA-208564INTELSAT 20, HYLAS 2Sukces[42]
2012-09-28 21:18VA-209565Astra 2F, GSAT-10Sukces[43]
2012-11-10 21:05VA-210566Eutelsat 21B, Star One C3Sukces[44]
2012-12-19 21:49VA-211567Skynet 5D, MEXSAT-3Sukces[45]
2013-02-07 21:36VA-212568Amazonas-3, Azerspace-1/Africasat-1aSukces[46]
2013-07-25 19:54VA-214569Alphasat, Insat 3DSukces[47]
2013-08-29 20:30VA-215570Eutelsat 25B / Es'hail 1, GSAT-7Sukces[48]
2014-02-06 21:30VA-217572ABS 2, Athena-FidusSukces[49]
2014-03-22 22:04VA-216571ASTRA 5B, Amazonas 4ASukces[50]
2014-09-11 22:05VA-218573MEASAT 3b, Optus 10Sukces[51]
2014-10-16 21:43VA-220574Intelsat 30, ARSAT-1Sukces[52]
2014-12-06 20:40VA-221575DirecTV-14, GSAT-16Sukces[53]
2015-04-26 20:00VA-222576Thor 7, SICRAL-2Sukces[54]
2015-05-27 21:16VA-223577DirecTV-15, Sky Mexico 1Sukces[55]
2015-07-15 21:42VA-224578Star One C4, MSG-4Sukces[56]
2015-08-20 20:34VA-225579Eutelsat 8 West B, Intelsat 34Sukces[57]
2015-09-30 20:30VA-226580NBN Co 1A, ARSAT-2Sukces[58]
2015-11-10 21:34VA-227581Arabsat 6B, GSAT-15Sukces[59]
2016-01-27 23:20VA-228583Intelsat 29eSukces[60]
2016-03-09 05:20VA-229582Eutelsat 65 West ASukces[61]
2016-06-18 21:38VA-230584EchoStar 18, BRISatSukces[62]
2016-08-24 22:16VA-232586Intelsat 33e, Intelsat 36Sukces[63]
2016-10-05 20:30VA-231585Sky Muster II, GSAT-18Sukces[64]
2016-12-21 20:30VA-234595Star One D1, JCSAT 15Sukces[65]
2017-02-14 21:39VA-235588Telkom-3S, Intelsat 32eSukces[66]
2017-05-04 21:50VA-236589Koreasat 7, SGDC-1Sukces[67]
2017-06-01 23:45VA-237590ViaSat-2, Eutelsat 172BSukces[68]
2017-06-28 21:15VA-238591EuropaSat / HellasSat-3, GSAT-17Sukces[69]
2017-09-29 21:56VA-2395100Intelsat 37e, BSAT-4aSukces[70]
2018-01-25 22:20VA-2415101SES-14, Al Yah 3Częściowy sukces[71][72]
2018-04-05 21:34VA-2425102Superbird-8, HYLAS-4Sukces[73]
2018-09-25 22:38VA-2435103Horizons-3e, Azerspace-2/Intelsat 38Sukces[74]
2018-10-20 01:45VA-2455105BepiColomboSukces[75][76]
2018-12-04 20:37VA-2465104GSAT-11, GEO-KOMPSAT 2ASukces[77]
2019-02-05 21:01VA-2475106GSAT-31, Hellas Sat 4/SaudiGeoSat1Sukces
2019-06-20 21:43VA-2485107DirecTV-16, Eutelsat 7CSukces
2019-08-06 19:30VA-2495108EDRS-C/HYLAS-3, Intelsat 39Sukces
2019-11-26 21:23VA-2505109Inmarsat-5 F5 (GX5), TIBA-1Sukces
2020-01-16 21:05VA-251Eutelsat Konnect, GSAT 30Sukces[78]
2020-02-18 22:18VA-252JCSAT 17, GEO-Kompsat 2BSukces[79]
2020-08-15 22:04VA-253Galaxy 30, MEV 2, BSat 4bSukces[80]
2021-07-30 21:00VA-254Star One D2, Eutelsat QuantumSukces[81]
2021-10-23VA-255SES 17, Ovzon 3Sukces[82]
2021-12-25[83]VA-2565114Kosmiczny Teleskop Jamesa WebbaSukces[84]
2022-06-22VA-2575116MEASAT-3d, GSAT-24Sukces[85]
2022-09-07VA-2585117Eutelsat Konnect VHTSSukces[86]

Ariane 5 ES

Ariane 5 ES
Rodzina rakiet nośnych Ariane

Ariane 5 ES ze statkiem ATV 4 na pokładzie w drodze na stanowisko startowe
Producent

EADS SPACE Transportation, ESA, Arianespace

Data pierwszego startu

9 marca 2008

Data ostatniego startu

25 lipca 2018

Statystyki
Wszystkie starty

8

Udane starty

8 (100%)

Nieudane starty

0

Zdolność wynoszenia

21 000 kg na LEO

Siła ciągu przy starcie

15 360 kN

Wymiary
Długość

53 m

Średnica

5,4 m

Masa całkowita

775 000 kg

Stopnie rakiety
Stopień 0.

2 × Ariane 5 EAP

Stopień 1.

1 × Ariane 5 EPC

Stopień 2.

1 × Ariane 5-2

Wersja przeznaczona do wynoszenia ładunku wyłącznie na niską i średnią orbitę okołoziemską. Jako trzecia rakieta z tej serii jest najbardziej niezawodna (zaraz po G+ i GS). Akronim ES pochodzi od ang. Evolution Storable.

Zbudowana specjalnie na potrzeby pojazdu ATV, którego celem jest zaopatrywanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jest ona połączeniem technologii z rakiet Ariane 5 GS (2. człon) i Ariane 5 ECA (1. człon i dopalacze). Po raz pierwszy Ariane 5 ES wyniosła ATV na orbitę 9 marca 2008. Statki te są najcięższymi ładunkami, jakie kiedykolwiek wynosiła europejska rakieta.

Rakieta była przeznaczona do wynoszenia wycofanych już statków ATV i satelitów konstelacji Galileo. Po 5 lotach statków ATV i 3 startach grupy czterech satelitów Galileo rakieta została wycofana z użytku. Ostatni lot odbył się 25 lipca 2018, z satelitami Galileo FOC 19-22. Następne satelity Galileo będą już startowały za pomocą rakiety Ariane 62.

Lista startów Ariane 5 ES

Data i godzina
startu (UTC)
Nr lotu
(fr. Vol)
Numer
seryjny
ŁadunekWynik
2008-03-09 04:03V-181528ATV Jules VerneSukces[87]
2011-02-16 21:50V-200544ATV Johannes KeplerSukces[88]
2012-03-23 04:34VA-205553ATV Edoardo AmaldiSukces[89]
2013-06-05 21:52VA-213592ATV Albert EinsteinSukces[90]
2014-07-29 23:47VA-219593ATV Georges LemaîtreSukces[91]
2016-11-17 13:06VA-233594Galileo (FOC-FM7, FOC-FM12, FOC-FM13, FOC-FM14)Sukces[92]
2017-12-12 18:36VA-240595Galileo FOC FM 15-18Sukces[93]
2018-07-25 11:25VA-244596Galileo FOC FM 19-22Sukces[94]

Zobacz też

Przypisy

Linki zewnętrzne